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内河AIS船台设备的开发与应用研究
| 论文题名： | 内河AIS船台设备的开发与应用研究 |
| 关键词： | 数字通讯系统;船台设备;信号调制解调机制;内河航道;海事监管;自动识别系统;信道规划 |
| 摘要： | 作为雷达等导航设备的重要补充，VHF数字通讯系统AIS(AutomaticIdentify System)可以在30Km的范围内，准确向周围船只报告本船的船名、船长、船宽、吃水、航向状态等重要的航行信息，从而为安全航行提供重要的参考。该设备在海上已被广泛应用，技术也相对成熟。随着海事监管需求的日益迫切，AIS在长江等主要内河航道将被逐步推广，AIS所反映的上述具体信息，一直以来都是海事部门的监管重点，这方面的需求也日益旺盛。相对于常见的数字无线通讯系统，AIS工作频点特殊，无线频率稳定性，上升时间等参数指标都要求较高，使得这部分产品长期为进口厂家把持。直至近年，才有少数几家国产厂商逐渐兴起。 本研究以研发一套完全自主的AIS船台设备为首要目标。目前这个设备已经研发成功，运行于四十三艘商用船舶上，为海事安全监管服务。 第1章介绍了国内外的AIS研究与应用现状。 第2章，从AIS基带信号出发，研究了AIS设备底层GMSK与DSC信号调制解调机制的实现过程。介绍了专用芯片CMX7042的AIS应用方法，并以此为基础探讨并实现了基于RISC处理器的快速软件调制解调方法，在信号调制中取得了初步进展。 第3章则介绍了如何以GPS为基准，精确获得世界标准时间，并使整个系统的脉冲时间与世界时的秒对齐，误差小于AIS国际标准需求。分析了AIS设备的中断控制需求，介绍了整个系统的中断运作模式。 第4章以上海吴淞口AIS信号现状为主要研究对象，分析并初步统计了目前内河AIS中各类船台的数量，具体计量了AIS推广中存在的问题，包括相当数量的船台时隙对齐不准、发射功率稳定时间过长等等，及AIS信道规划本身的不足。 第5章则介绍了AIS在航标领域的应用及在内河助航方面的广阔前景与技术方案。针对AIS功耗上的不足，提出了AIS与ZigBEE结合于航标应用的想法，在引入内河航标进入AIS体系的同时，开辟一套与AIS并存的ZigBEE频谱，用于满足航标遥测遥控，船只告知的功能，同时为以后ZigBEE的船舶应用提供尝试。 系统开发出来以后，在相关企业和有关海事部门的配合下，成功开发出了相应的试运行产品，并已经安装于大量的各类船舶中。目前，设备运行状态良好，性能稳定，精度高，在船舶运营和航行安全中上发挥了积极作用。 |
| 作者： | 马枫 |
| 专业： | 物流技术与装备 |
| 导师： | 张庆英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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