基于電子海圖的AIS導(dǎo)航技術(shù)的研究
本文關(guān)鍵詞:基于電子海圖的AIS導(dǎo)航技術(shù)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文的研究目的是利用電子海圖技術(shù)和AIS技術(shù),在電子海圖平面上動態(tài)直觀地顯示船舶航行信息,包括其運動軌跡,速度以及周邊環(huán)境信息,并對其潛在的碰撞危險進(jìn)行預(yù)測,以盡早做出判斷與決策。 AIS系統(tǒng)主要應(yīng)用于船舶交通管理和船舶避碰領(lǐng)域的研究,它是一種基于甚高頻通信的船載導(dǎo)航設(shè)備,它能夠保證整片海域內(nèi)船舶之間連續(xù)可靠的進(jìn)行通信,與雷達(dá)相比,它提供的信息量巨大,準(zhǔn)確性高,抗干擾能力強(qiáng),并且能夠越過障礙物進(jìn)行傳輸。但AIS系統(tǒng)也有其局限性,它所提供的地理和環(huán)境信息也是有限的。將它與電子海圖技術(shù)相結(jié)合,不僅能夠準(zhǔn)確的顯示船舶航行狀態(tài)信息,還能夠在電子海圖上完成距離和方位的計算,航線的設(shè)計和船位的推算,電子海圖能夠完全顯示雷達(dá)信息,這能夠?qū)λ醒b配AIS的船舶進(jìn)行雙重檢測等。這對于增強(qiáng)船舶的避碰能力,提高船舶航行的安全性都有著重要的意義。 本文重點研究了AIS技術(shù)的基本概念和報文解析,介紹了AIS的工作原理和通信協(xié)議,分析了AIS的時分多址技術(shù),并且對AIS報文信息的解讀做出了明確的說明;同時,本文還介紹了電子海圖的性能標(biāo)注和主要功能,重點研究了S-57格式海圖數(shù)據(jù)的理論數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和封裝標(biāo)準(zhǔn),最后對DCPA和TCPA技術(shù)就行了研究,能夠?qū)Υ皾撛诘呐鲎参kU進(jìn)行預(yù)測。 本文從整體上實現(xiàn)了基本的導(dǎo)航功能,將電子海圖技術(shù)與AIS技術(shù)結(jié)合起來,不但能實時顯示船舶航行狀態(tài)信息,結(jié)合海圖信息,還能在其上顯示船舶周邊地理環(huán)境信息,有效的實行了船舶的導(dǎo)航,提高了航海人員的工作效率和安全性。
【關(guān)鍵詞】:AIS 電子海圖 船舶導(dǎo)航
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U675.81;U675.7
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 緒論9-13
- 1.1 本文研究的背景和意義9-10
- 1.2 本文相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.1 AIS發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 電子海圖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11
- 1.3 研究內(nèi)容和本文結(jié)構(gòu)11-12
- 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排12-13
- 第2章 AIS導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)13-19
- 2.1 AIS基本原理13-15
- 2.1.1 AIS的構(gòu)成13-14
- 2.1.2 AIS的工作原理14
- 2.1.3 AIS的通信協(xié)議14-15
- 2.2 ECDIS基本原理15-18
- 2.2.1 電子海圖的構(gòu)成16
- 2.2.2 電子海圖性能標(biāo)準(zhǔn)16-17
- 2.2.3 電子海圖主要功能17-18
- 2.2.4 電子海圖種類18
- 2.3 本章小結(jié)18-19
- 第3章 AIS導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計19-23
- 3.1 AIS導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計19-20
- 3.2 AIS導(dǎo)航系統(tǒng)的功能設(shè)計20-21
- 3.3 AIS導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境21-22
- 3.4 本章小結(jié)22-23
- 第4章 AIS導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究23-39
- 4.1 AIS時分多址(TDMA)技術(shù)23-30
- 4.1.1 AIS報文解碼24-26
- 4.1.2 AIS時分多址(TDMA)通信原理26-27
- 4.1.3 SOTDMA各工作階段的流程27-30
- 4.2 S-57格式海圖數(shù)據(jù)的解析30-36
- 4.2.1 S-57海圖理論數(shù)據(jù)模型31-32
- 4.2.2 S-57海圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)32-34
- 4.2.3 ISO/IEC8211封裝標(biāo)準(zhǔn)34-36
- 4.3 DCPA和TCPA技術(shù)的研究36-38
- 4.3.1 DCPA和TCPA的定義36-37
- 4.3.2 DCPA與TCPA的計算模型37-38
- 4.4 本章小結(jié)38-39
- 第5章 AIS導(dǎo)航系統(tǒng)的實現(xiàn)39-51
- 5.1 S-57格式海圖數(shù)據(jù)的顯示39-44
- 5.1.1 漫游與縮放39-41
- 5.1.2 海圖的顯示背景41-44
- 5.2 AIS船舶信息的顯示44-46
- 5.2.1 AIS船舶基本信息的顯示44-45
- 5.2.2 AIS船舶航向與路徑的顯示45-46
- 5.3 DCPA與TCPA功能的實現(xiàn)46-47
- 5.4 輔助功能47-50
- 5.4.1 矢量測量47-48
- 5.4.2 區(qū)域顯示48-50
- 5.5 本章小結(jié)50-51
- 結(jié)論51-53
- 參考文獻(xiàn)53-56
- 致謝56-57
- 研究生履歷57
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:308163
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