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面向多网络的内河船舶行驶状态获取方法研究
| 论文题名： | 面向多网络的内河船舶行驶状态获取方法研究 |
| 关键词： | 内河船舶;行驶状态;多传感器网络;数据获取;队列算法 |
| 摘要： | 近年来智能船舶的研究得到广泛重视，船舶的智能化升级需要综合智能平台实现信息集成融合共享。内河船舶数量较多但信息化智能化水平较低，船舶中底层传感控制网络中包含的总线协议类型以及传感设备种类繁多。就此，论文研究了一种面向内河船舶行驶状态的多网络传感器数据获取方法，实现多网络传感数据的可靠获取和高效管理，论文的主要研究内容如下： 首先，分析系统需求并设计系统软硬件架构。在对船舶多传感器网络数据获取系统特点和系统需求进行分析的基础上，提出一种多层星型网络拓扑结构并构建多网络数据获取的软硬件系统方案，该网络架构可降低不同协议传感器数据传输的复杂性，易于进行数据管理和控制。 其次，设计多网络网关自适应队列调度算法WDRR-A。该算法根据到达网关的数据包的实时性要求送入实时队列或非实时队列区别调度，并将多协议数据包高效及时转换为以太网帧数据字段输出。基于OPNETModeler建立各协议数据包生成模块、多网络网关模型以及WDRR-A算法应用模型，多种工况仿真实验验证了WDRR-A算法可以自适应处理数据流突发工况，具有一定的灵活性和稳定性。 第三，船载传感设备数据的本地端管理。考虑船载数据存储的资源限制，采用嵌入式数据库SQLite技术建立船载数据信息流的管理系统，包括，基于E-R模型的数据库、基于H-T-tail的数据库改进索引、外部响应机制及其接口等。基于SQLite的数据库方案可满足传感器网络数据特点，且方便嵌入，易于管理。 最后，搭建了船载数据终端样机系统，对相关网关算法、数据响应机制和数据库进行了移植和测试。进一步，针对船载数据的采集、存储和外部接口响应进行实验，验证了系统和相关采集、存储、响应算法的可行性。 |
| 作者： | 张宏涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈国良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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