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原文传递高精度航标遥测系统研究与设计

论文题名：	高精度航标遥测系统研究与设计
关键词：	助航设备;数字航标;航标遥测;计算机技术
摘要：	航标是航道的基础助航设施，其管理模式直接影响航道运输的质量。传统的航标管理模式主要依靠巡检船定时巡检的形式进行管理，这种管理模式造成航标的维护费用高、管理效率低、实时性差、航标管理人员劳动强度高等缺点。随着计算机技术、通信技术以及GPS技术的飞速发展，采用现代化管理手段的数字化航标应运而生。由于内河航道比较狭窄，对数字化航标提出了更高的要求，定位精度和系统容量成为了制约数字化航标在内河航道上得到广泛应用的关键因素，因此，如何设计一套既能满足数字化航标的定位精度要求，又能增加系统容量的航标遥测系统成为了航道数字化管理的重要内容之一。　　本文介绍了数字化航标的研究现状，分析了航标遥测系统的功能需求、定位方式、通信方式，提出了一套高精度航标遥测系统设计方案，构建了系统的总体结构，并讨论了系统关键元器件的选型。之后进行了系统设计，采用ARM嵌入式系统作为硬件平台，GPS模块作为定位模块，GSM模块作为无线通信模块实现航标的数字化管理。航标遥测系统的设计分为硬件设计和软件设计两部分。硬件部分详细描述了控制电路板各模块电路的设计，包括ARM处理器供电电路、存储器电路、GPS模块接口电路、GSM模块接口电路等，并进行系统的低功耗设计。软件部分设计了遥测终端的软件结构及流程、初始化程序、GPS数据采集与处理程序、航标状态信息采集程序、故障诊断程序、数据通信程序、遥测终端与监控中心之间的通信协议，并对监控中心软件进行了规划。　　本文针对数字化航标高精度定位要求，随后分析了GPS定位误差的类型和特征，研究了提高GPS定位精度的方法以及航标偏移距离的识别方案，并采用该方案对航标的偏移距离进行测试。监控中心数据处理量大小影响到系统容量，因此本文在遥测终端采用基于模糊推理的故障诊断方法对航标的状态进行模糊识别，建立了模糊故障诊断数学模型，给出了基于模糊推理故障诊断的推导过程，并给出了相应的实例。
作者：	卢婉冰
专业：	检测技术与自动化装置
导师：	程森林
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文