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基于AIS的GNSS差分系统研究与实现
| 论文题名： | 基于AIS的GNSS差分系统研究与实现 |
| 关键词： | DGNSS差分;定位模块;船舶自动识别系统;航行安全;通信信号 |
| 摘要： | AIS系统即船舶自动识别系统(Automatic Identification System)是一种工作在VHF频段采用SOTDMA多址方式的通信系统，它能够有效的提高船舶航行安全。AIS受外界自然因素干扰少，它在船舶导航、避碰、船舶通信、船岸通信、海上搜救、海事调查等方面发挥独特而重要的作用。 AIS系统发送的位置报告的定位信息来自于GNSS定位模块，船舶在拥挤区域航行时，定位精度越高，AIS的可依赖性就越高。GNSS定位技术存在许多误差，影响了定位精度，但是可以通过差分技术减小误差提高精度。本文主要研究基于AIS的GNSS差分系统，主要包括两个方面的内容，其一是基于AIS基站的差分参考台的差分信号播发技术，实现AIS VDL数据链路上的二进制差分信号的传输，其二是AIS移动站通过AIS信道接收二进制差分信号，在不安装专门的GNSS差分接收机的情况下实现差分定位，提高移动站的定位精度，从而使得AIS船舶位置报告信息更加精确，减少船舶之间碰撞的概率。 在本系统设计中，应用软件主要在Keil编译环境下使用C语言编程，开发AIS基站的差分信号播发和移动站的AIS电文接收与差分信号应用的处理软件。在AIS基站，将差分参考台输出的RTCM SC-104格式信号按照ITU-RM.1371 AIS电文进行编码和二进制电文播发。在AIS移动站，将接收的AIS二进制差分电文进行译码，然后按照RTCM SC-104格式编码，传输到GNSS接收机差分，提高GNSS接收机的定位精度。本系统的应用软件移植了μC/OS-Ⅱ操作系统作为控制系统，利用ARM7处理器实现以下功能，包括UART通信模块实现RTCM差分数据的传输、电文处理模块实现AIS电文的处理、GNSS电文编解码模块实现差分电文数据的处理。本系统实现的关键技术有AIS系统的IEC61162 AIS电文接收与处理技术，GNSS系统的RTCM SC-104电文接收与处理技术。 本论文的研究内容是导航研究所承担的国家支撑计划课题“AIS/GNSS船载导航设备关键技术与系统研制”(2012BAH36B02)研究内容的一部分。 |
| 作者： | 徐万才 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 张淑芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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