本文關(guān)鍵詞：無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于海洋權(quán)益及海洋環(huán)境保護(hù)問題的日益突出,水面無人艇的研究受到世界各國的普遍重視,我國也正在加緊研究中。無人艇作為維護(hù)海洋權(quán)益及監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境的重要工具,將向著智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。安裝在艇上的各種設(shè)備和傳感器信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性是實(shí)現(xiàn)無人艇操控的前提。因此,構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)無人艇遠(yuǎn)程遙控與自主航行的首要條件。本文針對(duì)無人艇的這一要求展開了研究。 本課題的主要研究?jī)?nèi)容是以自主研制的無人艇為平臺(tái),選取合適的通信方式將無人艇上的各個(gè)電子設(shè)備互聯(lián),構(gòu)建一個(gè)將NMEA2000(NATIONAL MARINE ELECTRONICS ASSOCIATION2000)網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)和串口通信相結(jié)合的無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)控制系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)獲取無人艇的運(yùn)動(dòng)信息并準(zhǔn)確發(fā)送控制命令。主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作： 首先對(duì)無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),根據(jù)無人艇的通信需求以及各個(gè)設(shè)備的通信方式將系統(tǒng)劃分為底層和上層。底層由NMEA2000網(wǎng)絡(luò)和串口通信組成,上層為以太網(wǎng)通信。然后對(duì)各個(gè)通信協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì),先是設(shè)計(jì)了串口通信的協(xié)議內(nèi)容與格式,包括NMEA0183協(xié)議的實(shí)現(xiàn)以及與主機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的通信方式。接著對(duì)NMEA2000協(xié)議的報(bào)文組成、報(bào)文發(fā)送和接收進(jìn)行了詳細(xì)解析,最后確定了以太網(wǎng)TCP (Transmission Control Protocol,傳輸控制協(xié)議)數(shù)據(jù)包的組成內(nèi)容并確定了用戶數(shù)據(jù)報(bào)文的定義規(guī)則,設(shè)計(jì)了基于NMEA2000、串口和以太網(wǎng)的無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)。本文使用VC++進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),包括無人艇信息綜合處理系統(tǒng)和地面站綜合監(jiān)控系統(tǒng)兩部分,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、顯示,控制命令發(fā)送、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換等功能,并使用access數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù),達(dá)到了遠(yuǎn)程訪問、遠(yuǎn)程遙控的效果,最終實(shí)現(xiàn)了無人艇的智能化,網(wǎng)絡(luò)化。
【關(guān)鍵詞】：無人艇 信息網(wǎng)絡(luò) 遠(yuǎn)程遙控 NMEA2000
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景和研究意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-14
• 1.2.1 無人艇研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 船舶信息網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文主要內(nèi)容14-16
• 第2章 無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-22
• 2.1 無人艇遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)17-19
• 2.2.1 無人艇信息綜合處理系統(tǒng)17-19
• 2.2.2 地面站綜合監(jiān)控系統(tǒng)19
• 2.3 無人艇信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)19-22
• 2.3.1 NMEA2000網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)19-20
• 2.3.2 以太網(wǎng)通信系統(tǒng)20-21
• 2.3.3 串口通信系統(tǒng)21-22
• 第3章 無人艇信息網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議22-40
• 3.1 NMEA2000網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議22-28
• 3.1.1 NMEA2000簡(jiǎn)介22-23
• 3.1.2 NMEA2000協(xié)議標(biāo)識(shí)符的定義23-24
• 3.1.3 NMEA2000參數(shù)組號(hào)24-25
• 3.1.4 NMEA2000數(shù)據(jù)25-28
• 3.2 以太網(wǎng)通信協(xié)議28-32
• 3.2.1 TCP協(xié)議簡(jiǎn)介28-29
• 3.2.2 控制指令29-30
• 3.2.3 軌跡點(diǎn)路徑30-31
• 3.2.4 無人艇實(shí)時(shí)狀態(tài)信息31-32
• 3.3 串口通信協(xié)議32-40
• 3.3.1 姿態(tài)方位組合導(dǎo)航系統(tǒng)信息的通信32-36
• 3.3.2 主機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)信息的通信36-38
• 3.3.3 地面站綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息的通信38-40
• 第4章 無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)40-52
• 4.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)40-42
• 4.1.1 地面站綜合監(jiān)控系統(tǒng)程序流程40-41
• 4.1.2 艇載信息綜合處理系統(tǒng)程序流程41-42
• 4.2 系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)42-47
• 4.2.1 主界面42-44
• 4.2.2 姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)界面44
• 4.2.3 通信界面44-45
• 4.2.4 駕駛臺(tái)控制界面45-47
• 4.3 系統(tǒng)通信功能的實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.3.1 NMEA2000通信流程圖47
• 4.3.2 串口通信的實(shí)現(xiàn)47-48
• 4.3.3 以太網(wǎng)通信流程48-49
• 4.4 系統(tǒng)其他功能的實(shí)現(xiàn)49-52
• 4.4.1 數(shù)據(jù)解析與顯示49-50
• 4.4.2 海圖功能的實(shí)現(xiàn)50-51
• 4.4.3 數(shù)據(jù)保存51-52
• 第5章 無人艇遠(yuǎn)程遙控功能的實(shí)現(xiàn)52-60
• 5.1 無人艇手動(dòng)控制模式53-55
• 5.1.1 駕駛臺(tái)控制操作53-54
• 5.1.2 界面控制操作54-55
• 5.2 無人艇自動(dòng)控制模式55-56
• 5.3 控制命令的執(zhí)行56-57
• 5.4 實(shí)際運(yùn)行結(jié)果57-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 湯潔,萬曼影;CAN和NMEA2000──CAN網(wǎng)絡(luò)在艦船系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];船舶工程;1999年06期

2 劉成勇;許昌如;;基于NMEA 2000協(xié)議的GPS數(shù)據(jù)傳輸與處理研究[J];船舶工程;2009年04期

3 李家良;;水面無人艇發(fā)展與應(yīng)用[J];火力與指揮控制;2012年06期

4 劉成勇;許昌如;;NMEA2000協(xié)議解析及其在船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];造船技術(shù);2009年03期

5 段新;褚健;施一明;;船舶綜合數(shù)字信息系統(tǒng)研究與探討[J];中國造船;2010年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 廖煜雷;無人艇的非線性運(yùn)動(dòng)控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：無人艇信息網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：286015