新型船舶氣象儀設計與實現(xiàn).pdf

1、氣象信息是船舶航行的重要導航信息,直接影響船舶的航行安全?，F(xiàn)代的船舶是高科技建造起來的,現(xiàn)代化程度高,對環(huán)境因素的依賴也更高,因此現(xiàn)代化船舶安全航行的一個重要的組成部分是對環(huán)境氣象的實時、準確掌握。
　　船舶氣象儀能夠實時測量所在區(qū)域的視風速、視風向、溫度、濕度和大氣壓力等各種氣象參數(shù),并進行解算、裝訂成我們需要的真風速、真風向等數(shù)據(jù)再分別發(fā)送出去,是保障船舶航行安全的重要設備。作為船載自動化氣象觀測系統(tǒng),可以方便地安裝在各種船只

2、上。通過對附近海域風速、風向、溫度、濕度、大氣壓力等氣象參數(shù)的監(jiān)測、存儲、統(tǒng)計、分析、比較,可以實時掌握氣象環(huán)境,提高船舶航行安全,并使因災害性天氣造成的損失減小到最低。
　　本課題主要致力于新型船舶氣象儀系統(tǒng)的開發(fā),以提高系統(tǒng)的性能功能,加強可靠性、維修性、保障性、安全性、測試性、環(huán)境適應性,并實現(xiàn)系統(tǒng)的小型化。具體研究內容如下:
　　(1)總結船舶氣象儀的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,分析主要研究內容和關鍵技術,概述研究意義和主要工作

3、。
　　(2)介紹C語言的概念,氣象儀的相關術語、風速風向參數(shù)的定義,以及船舶氣象儀的定義、功能特點與工作原理,從通信系統(tǒng)過度到數(shù)字通信的幀同步,并詳細介紹了新型船舶氣象儀采用的NMEA-0183協(xié)議。
　　(3)從全局角度分析新型船舶氣象儀的設計要求和設計原則,確定新型船舶氣象儀的總體設計思想,系統(tǒng)由主儀器、風速風向傳感器、溫濕度傳感器、大氣壓力傳感器和電纜組成,細化新型船舶氣象儀的的設計方案,對難點風速風向傳感器中的小飛

4、機的固定進行關鍵技術分析,創(chuàng)新地提出了用陶瓷軸承替代普通軸承。
　　(4)從硬件角度介紹了主儀器、傳感器、CAN卡、串口卡、主板等的設計和原理。理論上詳細介紹了風速風向傳感器、溫濕度傳感器、大氣壓力傳感器的工作原理和系統(tǒng)所用的串行接口工作原理。新型船舶氣象儀硬件選型以Intel Atom270主板為核心設計,選用3680CAN卡和3618串口卡,集成度高、體積小、功能強、可靠性高,特別適用于船艙狹窄,空間有限,但對氣象參數(shù)又有較高