本文關(guān)鍵詞：大型船舶靠泊系統(tǒng)的研究與設(shè)計

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【摘要】：大型船舶靠泊系統(tǒng)有助于船長/引航員在引領(lǐng)大型船舶進出港及靠離泊作業(yè)時提高安全性和及時性。本文以唐山港進出港的大型船舶為工程實踐對象,研究引航及靠離泊輔助系統(tǒng)在該港口的架構(gòu)與功能設(shè)計,描述了在該系統(tǒng)應(yīng)用的先進技術(shù):RTK技術(shù),北斗/GPS差分雙模衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù),AIS應(yīng)用技術(shù)和ECDIS綜合信息顯示技術(shù)等。系統(tǒng)通過實時的為引航員提供高精度、動態(tài)的引航與靠泊信息,為引航員在港口引航時提供輔助參考。該系統(tǒng)主要組成部分包括京唐港區(qū)、曹妃甸港區(qū)定位基站、靠泊儀主、從定位處理機及靠泊儀顯示終端組成。定位基站主要采用RTK技術(shù),實現(xiàn)高精度定位主要由參考站、移動站、通信設(shè)備三個部分來組成運作。參考站將接收的相位資料以及改正數(shù)據(jù)傳送給移動站,移動站配備電臺接收板卡,用來接收從參考站傳來的數(shù)據(jù),并能解算出達(dá)到厘米級的定位精度;靠泊主從定位處理機主要構(gòu)成包括MCU模塊、AIS接收模塊、差分GNSS模塊、WIFI模塊、鋰電池模塊,其中從機的主要構(gòu)成不需要AIS接收模塊,主要是相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、接收與處理傳輸;系統(tǒng)的顯示終端主要接收主定位處理機的數(shù)據(jù)、AIS信息,實時動態(tài)的在ECS上顯示靠離泊的集成信息。其中,系統(tǒng)的主從定位處理機及顯示終端通過WIFI進行通信,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。通過在唐山港的應(yīng)用,驗證了該系統(tǒng)能夠真正投入到引航員的引航及靠離泊輔助作業(yè)中。通過實際測試,得到了靠泊儀設(shè)備DGPS板卡的平均定位精度為2.35m,靠泊儀主從機利用RTK技術(shù)處理得到的平均定位精度為0.19m;WIFI的最遠(yuǎn)傳輸有效距離為51M。滿足了系統(tǒng)高精度定位和無線數(shù)據(jù)傳輸距離方面的需求。
【關(guān)鍵詞】：大型船舶 引航 靠泊 RTK WIFI
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U675.92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 主要符號表9-10
• 第1章 綜述10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 岸基輔助引航及靠泊系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 船基輔助引航及靠泊系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目標(biāo)與主要工作14-16
• 1.4 下一步研究方向16-18
• 第2章 系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)與算法分析18-27
• 2.1 靠離泊算法分析18-21
• 2.1.1 建立靠泊儀算法模型坐標(biāo)系18
• 2.1.2 船首、船尾相對碼頭距離與速度計算18-21
• 2.1.3 船首向與船舶轉(zhuǎn)向率計算21
• 2.2 GNSS衛(wèi)星定位技術(shù)21-23
• 2.3 RTK定位技術(shù)23-24
• 2.3.1 RTK工作原理23-24
• 2.3.2 RTK架構(gòu)24
• 2.4 AIS應(yīng)用技術(shù)24-25
• 2.5 Wi-Fi無線傳輸技術(shù)25-26
• 2.6 ECDIS應(yīng)用技術(shù)26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 第3章 唐山港引航及靠離泊輔助系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計27-35
• 3.1 系統(tǒng)基本架構(gòu)組成概述27-29
• 3.1.1 硬件組成架構(gòu)27-28
• 3.1.2 系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)設(shè)計28-29
• 3.2 主從定位處理機整體設(shè)計29-31
• 3.2.1 主定位處理機設(shè)計29-31
• 3.2.2 從定位處理機設(shè)計31
• 3.3 RTK基站建設(shè)31-34
• 3.3.1 原理概述31-32
• 3.3.2 RTK基準(zhǔn)站接線設(shè)計32-33
• 3.3.3 唐山港RTK基站建設(shè)方案33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 唐山港引航及靠離泊輔助系統(tǒng)軟件設(shè)計35-46
• 4.1 軟件系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境35
• 4.2 軟件系統(tǒng)構(gòu)成35-42
• 4.3 系統(tǒng)實現(xiàn)功能設(shè)計42-44
• 4.4 唐山港整體靠離泊系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)果分析46-55
• 5.1 靠泊應(yīng)用實例分析46-49
• 5.1.1 準(zhǔn)備與設(shè)置47-48
• 5.1.2 結(jié)果分析48-49
• 5.2 靠泊設(shè)備精度測試49-52
• 5.2.1 實驗?zāi)康呐c方法49-50
• 5.2.2 實驗工具50
• 5.2.3 實驗場地與實驗步驟50-51
• 5.2.4 實驗結(jié)果分析51-52
• 5.3 WiFi信號強度測試52-55
• 5.3.1 實驗?zāi)康呐c方法52-53
• 5.3.2 實驗工具53
• 5.3.3 實驗場地與實驗步驟53
• 5.3.4 實驗結(jié)果53-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 總結(jié)55
• 6.2 展望55-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-59
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 賈煒;彭國均;周杏利;杜志秀;;大型船舶靠泊系統(tǒng)設(shè)計[J];港口經(jīng)濟;2014年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙秋玉;大型船舶靠泊系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];集美大學(xué);2015年

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本文編號：830543