畢業(yè)設(shè)計(jì)_基于ais的船舶避碰數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、基于 基于 AIS AIS 的船舶避碰數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的船舶避碰數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要 摘要AIS ( Automatic Identification System)是工作在 VHF 海上頻段的船舶和岸基廣播數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它是一種可在船與船之間以及船與岸之間交換數(shù)字信息的工具。本文首先對(duì) AIS 及基于 AIS 船舶避碰系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)介,對(duì) AIS 的基本組成、基本功能,AIS 的工作過(guò)程、通信協(xié)議、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)等進(jìn)行綜

2、述。研究了基于 AIS 的船舶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從靜態(tài)信息:船長(zhǎng)及寬度、船舶類(lèi)別及 AIS 定位儀天線(xiàn)在船舶所處位置等;動(dòng)態(tài)信息:精確及完整的船舶位置對(duì)地航線(xiàn)、對(duì)地速度、船首向和轉(zhuǎn)向速度等;航行相關(guān)信息:船舶吃水、目的地、計(jì)劃航行路線(xiàn)等;安全相關(guān)的短信息:重要的航行警告或重要的氣象警告等進(jìn)行整體的研究及分析。本文先對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,從本船傳感器提取的信息數(shù)據(jù)主要有 DGPS 數(shù)據(jù)、Gyro 數(shù)據(jù)、Log 數(shù)據(jù)等。由 DGPS 數(shù)據(jù)可以得到

3、船舶對(duì)地航向、對(duì)地航速、GPS 位置信息。由 Gyro數(shù)據(jù)還可以得到轉(zhuǎn)向率,由 Log 數(shù)據(jù)可以得到航速。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,可進(jìn)一步得到更準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。針對(duì)接收到的數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了模塊電路:鑒頻電路的設(shè)計(jì),采用了互感耦合鑒頻器。解碼電路的設(shè)計(jì),用 FSK 調(diào)制解調(diào)電路進(jìn)行說(shuō)明,并對(duì)其相關(guān)的原理進(jìn)行了介紹。采用了 C5402DSP 芯片,并對(duì)它的功能,模塊流程圖進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。本文還采用了 RS-485 接口電路和 LCD 顯示電

4、路的設(shè)計(jì)。最后還進(jìn)行軟件流程的設(shè)計(jì),并編譯部分相關(guān)的程序。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞:船舶避碰;AIS;數(shù)據(jù)采集目錄第 1 章 緒 論..................................................................51.1 課題的目的和意義......................................................51.2 課題的提出................

5、............................................51.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀........................................................51.4 論文的構(gòu)架............................................................6第 2 章 AIS 簡(jiǎn)介 ........................

6、.......................................72.1 AIS 的由來(lái) ...........................................................72.2 AIS 的功能 ............................................................72.3 AIS 的工作過(guò)程 ...................

7、....................................72.4 AIS 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及特點(diǎn) .................................................82.5 AIS 工作模式 ..........................................................92.6 AIS 協(xié)議數(shù)據(jù)格式與內(nèi)容 .........................

8、......................10第 3 章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)..................................................133.1 基于 AIS 船舶避碰系統(tǒng)的提出...........................................133.2 基于 AIS 船舶避碰系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu) .....................................13

9、3.2.1 基于 AIS 船舶避碰系統(tǒng)的功能.....................................133.2.2 基于 AIS 船舶避碰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).....................................143.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) ...............................................153.4 DSP 芯片模塊的設(shè)計(jì) .................

10、..................................163.4.1 AIS 的關(guān)鍵技術(shù)研究 .............................................163.4.2 船舶避碰系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).......................................163.4.3 主要模塊劃分................................................

11、...173.4.4 AIS 信息的采集 .................................................173.4.5 DSP 和 FPGA 的接口設(shè)計(jì) ..........................................183.4.6 DSP 和 FPGA 與其他外圍電路的接口設(shè)計(jì) ............................19第 4 章 模塊電路的設(shè)計(jì)........

12、................................................204.1 鑒頻電路的設(shè)計(jì)......................................................204.2 FSK 調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì) ...............................................214.2.1 基本原理.........................

13、..............................214.2.2 FSK 信號(hào)調(diào)制方式的實(shí)現(xiàn) .........................................224.2.3 FSK 信號(hào)解調(diào)方法的實(shí)現(xiàn) ........................................234.3 FSK 和 DSP 接口電路的設(shè)計(jì) ........................................

14、.....244.4 RS-485 接口電路的設(shè)計(jì) ................................................244.4.1 RS-485 接口標(biāo)準(zhǔn)概述 ............................................244.4.2 RS-485 的特性及原理 ............................................244.4.3 RS-485

15、 系統(tǒng)調(diào)試期間出現(xiàn)的問(wèn)題 ..................................254.5 RS485 與 DSP 接口電路設(shè)計(jì) .............................................26第 5 章 基于 AIS 船舶避碰系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)..........................................275.1.引導(dǎo)程序流程設(shè)計(jì)......................

16、...............................275.2 初始化程序設(shè)計(jì).......................................................315.3 DSP 運(yùn)算主程序 .......................................................325.3.1 DSP 中斷服務(wù)子程序 .............................

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