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船用网络信息交换与监控技术研究
| 论文题名： | 船用网络信息交换与监控技术研究 |
| 关键词： | 船用网络;信息交换;数据监控;CAN总线网络技术;串口通信技术;以太网技术;嵌入式网关技术 |
| 摘要： | 建立一个全船性的综合信息网络平台是现代船舶未来发展的趋势与潮流,为方便实现全船信息的共享,提高舰船的自动化及智能化,进一步加强舰船自身的安全性能,舰船上的所有系统(包括作战、通信、操控、导航等系统的所有传感器及控制计算机等)都需要挂接到这一综合信息网络平台上。目前,舰船的部分系统己经实现了网络化,但不同系统网络间存在着网络的传输方式与协议不同,信息无法共享的问题。为了解决该问题,本文设计了一种信息传输方案,来实现不同船用网络间的信息交换与数据监控,以满足现代船舶导航系统综合化、智能化、模块化、网络化的要求。在该方案中,各导航传感器及导航设备都挂接在本文设计的综合网关上,利用该网关实现不同网络传输方式下信息的转发与监控,进而实现了各导航设备与舰上其它系统的信息共享,为简化设计,降低使用及管理的复杂性,及各舰船网络信息化改进的成本,需要在现有船用网络的基础上,设计开发一个适合不同船用网络之间信息交换的枢纽,即“网关”。通过该网关将现有的船舶信息传输网络与导航平台网络互联为一个整体,更好地实现了船用网络的监控与信息交换功能。 针对船用网络通讯系统总线,本文提出了多总线在不需增加硬件转换设备的前提下实现监控与信息交换的通讯方案。并在VxWorks嵌入式操作系统及Tornado集成开发环境下,研究船用网络信息交换与监控技术。将现有的船舶信息传输网络与导航平台网络互联为一个整体。 论文首先研究了目前舰船常用的三种网络技术,CAN总线网络技术、串口通信技术、以太网技术与嵌入式网关技术,为提出可行的船用网络间的信息交换与数据监控技术提供了基础保证。其次,通过以上的研究分析,选择了综合网关的硬件、软件开发设计平台,提出了网络监控与信息交换总体设计方案。再次,利用上述硬软件开发平台,分别设计并实现了CAN、串口、以太网的数据监控及收发功能模块,在此基础上设计了三种网络通信方式间的信息交换方案,完成了综合网关的设计、实现工作。之后,本文针对常用的导航设备,设计了各网络间的导航报文通信协议,并设计、实现了基于应用层的船舶导航系统报文解析功能模块。 最后,利用测试软件对本文设计的网络间信息交换与数据监控方案进行功能验证。测试结果分析表明,本设计可以实现不同船用网络间的数据信息交换功能及监控。 |
| 作者： | 任海娇 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 袁赣南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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