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船舶自动识别系统的关键技术研究
| 论文题名： | 船舶自动识别系统的关键技术研究 |
| 关键词： | 船舶自动识别系统;自组织时分多址;甚高频;统一建模语言;开放式系统互联 |
| 摘要： | 船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS),是一种基于自组织时分多址访问(Self-Organized Time Division Multiple Access,简称SOTDMA)技术的海上无线通信系统.主要用于海上船舶与船舶之间,船舶与海上交通管理中心之间的船只识别和相互通信.在国际海事组织(IMO)、国际电信联盟(ITU)和国际航标协会(IALA)的共同努力下,已经制订了AIS的一系列国际法规和相关技术标准,并且使之成为海上船舶航行导航必须强制安装的设备.随着最新的AIS设备安装时间表的出台,国内船舶安装该系统已经迫在眉睫.所以,进行AIS系统相关技术的研究具有广泛的应用价值和前景.该论文在通过对基于SOTDMA原理的AIS系统前期调研和资料分析的基础上,对AIS中的一些关键技术进行了重点的研究.主要完成了以下的一些研究工作:首先在通过对AIS中SOTDMA协议基本模型分析的基础上,深入研究了SOTDMA协议中的数据包和数据链路的一些重要特性,利用计算机仿真工具仔细分析了系统站台分布、距离延时、运行模式、链路负荷等因素对系统网络性能的影响情况,给出了理论上的一些重要结论.其次提出了一种基本的基于SOTDMA技术的AIS信息处理机实现方案,然后分别从硬件和软件两个方面对方案进行了详细的介绍.在硬件上,给出了系统的硬件实现框图和电路原理图,介绍了各组成部分的具体功能和详细接口;在软件上,介绍了软件系统的结构、开发环境和设计思想,并且对关键模块详细地分析了软件的流程,给出了具体的流程框图和部分实现代码.此外还研究了AIS和ECDIS(Electronic Chart Display and Information System)的组合使用问题,并且针对AIS信息显示系统的特点,将软件工程领域中的UML(Unified Modeling Language)方法引入到系统的设计中来,详细论述了UML在一个基于矢量图形式的AIS信息显示系统的建模、设计、实现和测试等全过程中的应用,有效的提高了系统的可扩展性和可重用性.最后对论文的设计工作进行了总结,并对今后的工作进行了展望.通过该课题的研究,可以对AIS中的SOTDMA协议的性能和特点有个更深入的理解.同时,该文所做的工作也为船舶自动识别系统的进一步研究与开发打下了一定的基础. |
| 作者： | 叶刚 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 刘振安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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