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基于AIS的电子海图导航系统设计与实现
| 论文题名： | 基于AIS的电子海图导航系统设计与实现 |
| 关键词： | 船舶自动识别;电子海图;船舶导航;航线路线;海图作业 |
| 摘要： | 近年来,随着通信技术和计算机技术的快速发展,电子海图技术在上个世纪八九十年代开始兴起了。电子海图系统(Electronic Chart System)是一个基于计算机的电子海图的显示系统,同时也是为航海人员提供导航信息和辅助功能的导航系统。AIS船舶自动识别系统是一种基于甚高频通信的船载导航设备,它实现整个海域内的船舶之间连续可靠的通信,增强船舶避碰的能力。设计一款基于AIS船舶自动识别系统的电子海图导航系统,实现AIS技术和电子海图技术的结合,对于提升航海领域的安全性有着重要的意义。 本文重点研究了AIS技术的基本概念和分层模型,分析了AIS消息报文类型,设计了基于IEC61162标准AIS报文的信息解码流程;同时还重点研究了S-57国际标准电子海图的数据模型和数据结构,设计了完整的S-57电子海图数据的解析以及格式转换算法流程;最后本文还对自组织时分多址技术(SOTDMA)通信协议进行分析和说明。基于对电子海图技术和船舶自动识别系统(AIS)技术的研究,本文设计并实现了一款以S-57电子海图为基础,基于AIS技术的电子海图导航系统。本系统由电子海图导航部分和AIS部分两部分组成。电子海图部分的硬件部分是一款嵌入式工控机,主要实现了海图显示,海图作业,海图信息查询,相关航线算法设计等功能模块。系统不仅能够动态的显示航行路线和危险区域,自动监测船舶航行,而且还能实时的在电子海图显示船舶位置和船舶航行轨迹。AIS自动识别系统部分实现了AIS报文的接收解析以及组装发射。本系统实现了内部的IEC61162数据交互,完成了AIS报文信息在电子海图上的显示功能,实现了AIS技术和电子海图技术的集成。 本系统从总体上实现了基本的导航功能,将AIS技术和电子海图技术紧密结合起来,不但能够实现一般电子海图系统的海图信息可视化功能,而且还能够通过AIS技术获取其他船舶的地理位置信息,把船舶的信息图形化显示在电子海图上,有效的实现船舶导航,最大化电子海图导航系统的导航功能,极大的提高了航海人员的工作效率和航海的安全性。 |
| 作者： | 童笑 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 陈伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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