本文關(guān)鍵詞：基于AIS系統(tǒng)的自主定位算法研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：AIS(Automatic Identification System)系統(tǒng)是一種數(shù)字助航系統(tǒng),有助于防止撞船事件,是海上交通管制的無(wú)線電導(dǎo)航裝置。AIS系統(tǒng)配合全球定位系統(tǒng)GPS(Global Position System),獲取船舶靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)報(bào)告,通過(guò)甚高頻VHF頻道向附近水域船舶及岸臺(tái)廣播,使鄰近船舶和岸臺(tái)能夠立即掌握附近海面所有船舶動(dòng)靜態(tài)資訊,并能及時(shí)互相通信協(xié)調(diào),采取必要避讓行動(dòng),對(duì)船舶安全有很大幫助。本課題研究利用AIS岸站進(jìn)行自主定位,作為對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GNSS的補(bǔ)充,以提高沿海船舶導(dǎo)航的可靠性和船舶航行的完全性。本課題的主要研究?jī)?nèi)容是基于AIS系統(tǒng)的自主定位算法與實(shí)現(xiàn)。本課題利用模塊化技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)思想,分析AIS系統(tǒng)對(duì)二維定位的需求,從投影定位和直接定位兩個(gè)方面對(duì)定位算法進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。本課題根據(jù)系統(tǒng)對(duì)定位的精度需求,分別采用測(cè)距TOA(Time of Arrival)定位算法和測(cè)距差TDOA(Time Difference of Arrival)定位算法；為提高系統(tǒng)可用性,采用墨卡托投影和高斯投影；為驗(yàn)證算法穩(wěn)定性,在VC++6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境下搭建軟件平測(cè)試環(huán)境；在Keil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下,搭建基于LPC2378芯片的ARM7硬件平臺(tái)系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境,對(duì)定位系統(tǒng)及其算法進(jìn)行性能測(cè)試,證明了該系統(tǒng)的有效性和穩(wěn)定性。本課題的研究?jī)?nèi)容是大連海事大學(xué)導(dǎo)航研究所所承擔(dān)的國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目“高可用新體制AIS船舶自主導(dǎo)航系統(tǒng)”(2012BAH36B01)的一部分。
【關(guān)鍵詞】：AIS 墨卡托投影 高斯投影 TOA算法 TDOA算法
【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】：2015
【分類號(hào)】：U675.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 定位算法發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第2章 基于AIS系統(tǒng)的自主定位算法基本原理13-17
• 2.1 測(cè)距TOA算法基本原理13-14
• 2.2 測(cè)距差TDOA算法基本原理14-15
• 2.3 TOA算法與TDOA算法區(qū)別15-17
• 第3章 基于AIS系統(tǒng)的自主定位解算方法和分析17-45
• 3.1 投影定位解算17-31
• 3.1.1 墨卡托投影17-21
• 3.1.2 高斯投影21-23
• 3.1.3 墨卡托投影與高斯投影的區(qū)別23-24
• 3.1.4 投影定位解算下的TOA算法與TDOA算法24-31
• 3.2 直接定位解算31-38
• 3.2.1 大地測(cè)量31-35
• 3.2.2 位置線35-37
• 3.2.3 直接定位解算方式下的TOA算法與TDOA算法37-38
• 3.3 投影定位與直接定位解算方式區(qū)別38-39
• 3.4 定位誤差的方差分析39-42
• 3.5 幾何精度因子42-45
• 第4章 基于AIS系統(tǒng)的自主定位算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-57
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)45-47
• 4.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架45-46
• 4.1.2 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)框圖46-47
• 4.2 基于ARM的AIS系統(tǒng)的自主定位算法實(shí)現(xiàn)47-57
• 4.2.1 主控模塊實(shí)現(xiàn)47-48
• 4.2.2 串口模塊實(shí)現(xiàn)48-49
• 4.2.3 緩存模塊實(shí)現(xiàn)49-50
• 4.2.4 解析封裝模塊實(shí)現(xiàn)50-52
• 4.2.5 定位算法模塊實(shí)現(xiàn)52-57
• 第5章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)運(yùn)行成果57-63
• 5.1 墨卡托投影與高斯投影實(shí)現(xiàn)結(jié)果與分析57-59
• 5.2 TOA算法與TDOA算法實(shí)現(xiàn)結(jié)果與分析59-60
• 5.3 硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)果與分析60-63
• 第6章 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 附錄 英文縮寫詞、全寫和英漢術(shù)語(yǔ)對(duì)照表66-67
• 致謝67-68
• 作者簡(jiǎn)介68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 王莉;;衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度估計(jì)[J];國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

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本文編號(hào)：770780