本文關(guān)鍵詞：基于AIS岸站的DGNSS修正電文播發(fā)系統(tǒng)研究

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【摘要】：船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS (AIS:Automatic Identification System)由岸基(基站)設(shè)施和船載設(shè)備共同組成,是一種新型的數(shù)字助航系統(tǒng)。AIS工作在VHF頻段,采用SOTDMA多址通信,將船舶的動(dòng)態(tài)信息和靜態(tài)信息向附近水域船舶以及岸臺(tái)廣播。AIS受外界干擾小,能夠有效提高船舶的航行安全,在船舶導(dǎo)航、通信、避碰、海上救援、海事調(diào)查等方面起著十分重要的作用。 GNSS定位模塊向AIS系統(tǒng)提供了定位信息。在近海和狹窄的航道,較高的定位精度可以提高AIS的可靠性和可依賴性。GNSS定位技術(shù)受諸多因素影響,存在一定誤差,利用DGNSS差分技術(shù)可減小誤差提高精度。目前由于現(xiàn)有沿岸DGNSS系統(tǒng)差分信號(hào)廣播使用中頻信道,中頻接收機(jī)不是船舶強(qiáng)制安裝設(shè)備,因此使其應(yīng)用范圍受到限制,而AIS船站是IMO SOLAS公約強(qiáng)制安裝的設(shè)備,研究利用AIS基站擴(kuò)大DGNSS使用范圍十分必要且可行。本文針對(duì)這一需求,主要研究了基于AIS基站的DGNSS系統(tǒng),包括三個(gè)主要方面,一是基于IALA A-124建議案設(shè)計(jì)計(jì)算基站所在位置地理網(wǎng)格小區(qū)號(hào)軟件,用以確定FATDMA時(shí)隙安排表；二是設(shè)計(jì)FATDMA時(shí)隙占用規(guī)則,用于發(fā)送DGNSS信息,確保DGNSS信息的發(fā)送滿足時(shí)間和頻率要求；三是將AIS移動(dòng)站通過(guò)AIS信道接收到的二進(jìn)制DGNSS電文恢復(fù)成RTCM格式,直接提供給船載DGNSS設(shè)備使用,提高船舶定位精度。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)用軟件包括兩部分,一是在windows環(huán)境下,利用QT軟件,開發(fā)基站地理網(wǎng)格小區(qū)號(hào)計(jì)算軟件,二是利用Keil軟件,基于ARM處理器開發(fā)將移動(dòng)站AIS電文恢復(fù)成RTCM格式信息的處理軟件。在AIS基站,將差分參考臺(tái)提供的RTCM SC-104格式信號(hào),按照ITU-RM.1371AIS電文編碼,利用FATDMA所占用的時(shí)隙,進(jìn)行二進(jìn)制電文播發(fā)。在AIS移動(dòng)站,將已經(jīng)譯碼的AIS二進(jìn)制電文,按照RTCM SC-104格式恢復(fù)成DGNSS信息,直接提供給船載DGNSS設(shè)備,提高GNSS接收機(jī)的定位精度。 本論文的研究?jī)?nèi)容是導(dǎo)航研究所國(guó)家支撐計(jì)劃課題"AIS/GNSS船載導(dǎo)航設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研制”(2012BAH36B02)研究?jī)?nèi)容的一部分。
【關(guān)鍵詞】：AIS DGNSS FATDMA 時(shí)隙安排
【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)】：U675.7;TN96.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題背景10
• 1.2 我國(guó)AIS發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 DGNSS系統(tǒng)11-12
• 1.4 課題研究的意義12-13
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與理論基礎(chǔ)14-25
• 2.1 基于AIS岸站的DGNSS系統(tǒng)架構(gòu)14-15
• 2.2 AIS系統(tǒng)15-20
• 2.2.1 AIS系統(tǒng)組成15-16
• 2.2.2 AIS電文傳輸與通信協(xié)議16-18
• 2.2.3 AIS電文1718-19
• 2.2.4 AIS信道接入方案19-20
• 2.3 DGNSS原理及數(shù)據(jù)格式20-25
• 2.3.1 差分GPS原理以及分類20-21
• 2.3.2 差分?jǐn)?shù)據(jù)協(xié)議21-25
• 第3章 AIS基站廣播DGNSS電文架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)25-54
• 3.1 AIS基站廣播DGPS電文系統(tǒng)物理層實(shí)現(xiàn)25-32
• 3.1.1 差分參考站25-26
• 3.1.2 DGPS修正數(shù)據(jù)采集服務(wù)器26-27
• 3.1.3 AIS管理中心27-28
• 3.1.4 DGPS修正數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器28-29
• 3.1.5 AIS基站系統(tǒng)29-30
• 3.1.6 船載AIS臺(tái)站30
• 3.1.7 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸方式30-32
• 3.2 AIS基站FATDMA時(shí)隙配置方法32-40
• 3.2.1 FATDMA算法32-35
• 3.2.2 FATDMA時(shí)隙配置指導(dǎo)原則35-36
• 3.2.3 制定FATDMA方案36-40
• 3.3 按照地理網(wǎng)格劃分FATDMA小區(qū)號(hào)算法40-43
• 3.4 小區(qū)號(hào)計(jì)算軟件設(shè)計(jì)43-48
• 3.4.1 軟件流程設(shè)計(jì)43-45
• 3.4.2 軟件界面介紹45-46
• 3.4.3 軟件設(shè)計(jì)成果與使用方法46-48
• 3.5 FATDMA時(shí)隙規(guī)劃與DGNSS播發(fā)協(xié)調(diào)48-54
• 3.5.1 FATDMA方案分配48-49
• 3.5.2 為DGNSS電文安排FATDMA時(shí)隙49-54
• 第4章 DGNSS電文接收與數(shù)據(jù)處理54-64
• 4.1 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)54-58
• 4.2 差分編碼實(shí)現(xiàn)58-64
• 第5章 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 附錄 英文縮寫詞、全寫和英漢術(shù)語(yǔ)對(duì)照表67-68
• 致謝68-69
• 研究生履歷69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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本文編號(hào)：592163