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基于CAN总线船舶导航系统高可靠性网络通讯技术研究
| 论文题名： | 基于CAN总线船舶导航系统高可靠性网络通讯技术研究 |
| 关键词： | 总线通信;船舶导航系统;高可靠性;通讯网络;网络通讯技术;可靠性要求;中继器;运行与维护;通讯协议;通讯系统;控制器设计;导航设备;嵌入式操作系统;网桥;冗余;节点;集成开发环境;网络可靠性;抗干扰能力;自动切换 |
| 摘要： | CAN总线具有传输速度快、传输距离远、可靠性高、抗干扰能力强的特点，因此更多的应用于船舶通讯网络中。作为舰船的重要组成部分，导航系统运行的稳定性关系到整个舰船的航行正常与否，而其通讯网络运行的可靠性正是关键因素之一。为了提高网络可靠性，通常采取设备完全冗余的方式。这种方法虽然可靠性很高，但是运行与维护的成本也相对较高。因而，设计一种更加合理的高可靠性CAN通讯网络是切实可行的。 本文主要是针对满足高可靠性网络通讯的要求，在CAN总线通讯系统上提出一种优化的通讯方案。对CAN总线运行中易产生的故障有针对性的设计了一种基于船舶导航系统的由智能冗余节点、CAN网桥/中继器配合统一的导航设备通讯协议组成的高可靠性通讯网络。并在VxWorks嵌入式操作系统及Tornado集成开发环境下，对船舶导航系统的高可靠性CAN网络通讯技术进行研究。 首先，针对SJA1000控制器设计了一种满足高可靠性要求的CAN网络节点。通过编写驱动程序使节点在正常通讯功能的基础上，增加自动检测总线通信状态并在发现故障后自动切换线路的功能，实现双线路冗余的功能以满足高可靠性网络通讯的要求。其次，按照系统需求设计了CAN网桥/中继器。CAN网络网桥/中继器能够完成双路CAN总线网络报文信息交换的功能，并且达到实时性、准确性和可靠性要求。最后制定了基于应用层的船舶导航系统各设备间的统一通讯协议，使接入网络中的导航设备报文信息格式一致，提高船舶导航通讯系统的易用性、可靠性和可维护性。 |
| 作者： | 张士超 |
| 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： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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