本文關(guān)鍵詞：基于IEC61162協(xié)議的船舶雷達(dá)控制面板設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著海上交通的發(fā)展，不斷增長(zhǎng)的船舶數(shù)量和交通密度嚴(yán)重影響著水域交通安全，，頻繁發(fā)生的海上事故將會(huì)造成生命與財(cái)產(chǎn)的重大損失。船用雷達(dá)和通用船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS（Automatic Identification System）作為船舶導(dǎo)航的必需品，在船舶避碰、港口交管和航行安全等方面起著舉足輕重的作用。由于雷達(dá)和AIS有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，不能互相取代，目前船舶上是將這兩種設(shè)備單獨(dú)使用。但隨著人們對(duì)導(dǎo)航信息精度要求的不斷提高，雷達(dá)與AIS及船上其他導(dǎo)航設(shè)備的結(jié)合使用、多設(shè)備的綜合控制以及多信息的融合，已經(jīng)成為了一種必然趨勢(shì)。 本文在分析了串行通信的基本原理及多種串行接口的基礎(chǔ)上，基于由IEC所制定的IEC61162協(xié)議，設(shè)計(jì)完成了一個(gè)能夠?qū)走_(dá)和AIS及其他助航設(shè)備進(jìn)行綜合控制管理的雷達(dá)控制面板。該控制面板有三大特色：一是基于雷達(dá)和AIS的數(shù)據(jù)融合技術(shù)，控制面板能夠同時(shí)對(duì)雷達(dá)信息和AIS信息進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)兩種導(dǎo)航設(shè)備信息的融合與分離；二是控制面板的數(shù)據(jù)指令完全按照IEC61162協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了通信數(shù)據(jù)的協(xié)議化，使得對(duì)不同導(dǎo)航設(shè)備的綜合控制成為可能；三是控制面板擁有三個(gè)不同串行接口，可滿足不同設(shè)備商所生產(chǎn)的導(dǎo)航設(shè)備間的連接，方便不同船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的使用。 經(jīng)實(shí)地測(cè)試，本文所設(shè)計(jì)的雷達(dá)控制面板能夠完成船用雷達(dá)控制單元的基本功能，可對(duì)雷達(dá)圖像、雷達(dá)信號(hào)及雷達(dá)性能進(jìn)行控制操作，同時(shí)可對(duì)AIS、GPS、羅經(jīng)和電子海圖等進(jìn)行控制。在實(shí)現(xiàn)多功能的同時(shí)，本面板的多串口連接、串口通信數(shù)據(jù)的協(xié)議化，使得該設(shè)計(jì)滿足國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，為雷達(dá)和AIS在操作終端的數(shù)據(jù)融合提出了新思路。
【關(guān)鍵詞】：雷達(dá) AIS 串行通信 IEC61162協(xié)議 控制面板
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U665.22
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 1 緒論6-10
• 1.1 本課題研究的背景和意義6-7
• 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)7-8
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排8-10
• 1.3.1 本課題主要研究?jī)?nèi)容8
• 1.3.2 本論文章節(jié)安排8-10
• 2 船舶導(dǎo)航設(shè)備常用通信接口研究10-24
• 2.1 串行通信方式10-13
• 2.1.1 同步通信11-12
• 2.1.2 異步通信12-13
• 2.2 RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)分析13-16
• 2.2.1 物理特性與電氣特性14-15
• 2.2.2 特點(diǎn)分析15-16
• 2.3 RS422/485 接口標(biāo)準(zhǔn)分析16-17
• 2.3.1 物理特性與電氣特性16-17
• 2.3.2 特點(diǎn)分析17
• 2.4 USB 總線協(xié)議分析17-23
• 2.4.1 概述17-18
• 2.4.2 USB 系統(tǒng)描述18-19
• 2.4.3 USB 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)19-20
• 2.4.4 USB 電氣特性及編碼方式20-22
• 2.4.5 USB 數(shù)據(jù)傳輸22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 雷達(dá)控制面板硬件電路設(shè)計(jì)24-40
• 3.1 雷達(dá)控制面板功能要求24
• 3.2 雷達(dá)控制面板工作模式及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-26
• 3.2.1 工作模式25
• 3.2.2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-26
• 3.3 微處理器模塊26-29
• 3.3.1 C8051F022 芯片26-29
• 3.3.2 單片機(jī)電路設(shè)計(jì)29
• 3.4 電源模塊電路設(shè)計(jì)29-31
• 3.5 串行通信模塊電路設(shè)計(jì)31-36
• 3.5.1 隔離技術(shù)31
• 3.5.2 RS422/485 接口電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.5.3 RS232 接口電路設(shè)計(jì)33-35
• 3.5.4 USB 接口電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.6 PCB 的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)36-39
• 3.6.1 PCB 疊層與布局設(shè)計(jì)36-37
• 3.6.2 PCB 布線與接地設(shè)計(jì)37-38
• 3.6.3 雷達(dá)控制面板的 PCB 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 4 雷達(dá)控制面板固件程序設(shè)計(jì)40-55
• 4.1 固件程序設(shè)計(jì)思路40-42
• 4.2 IEC61162 協(xié)議分析42-45
• 4.2.1 IEC61162 協(xié)議規(guī)定的硬件規(guī)范和電氣特性42-43
• 4.2.2 IEC61162 協(xié)議語(yǔ)句格式分析43-45
• 4.3 系統(tǒng)初始化程序設(shè)計(jì)45-48
• 4.3.1 看門(mén)狗與晶振的初始化45-46
• 4.3.2 數(shù)字外設(shè)初始化46-48
• 4.4 各功能模塊程序設(shè)計(jì)48-54
• 4.4.1 按鍵掃描與編碼設(shè)計(jì)48-50
• 4.4.2 旋鈕掃描與編碼設(shè)計(jì)50-52
• 4.4.3 串行通信設(shè)計(jì)52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 5 系統(tǒng)測(cè)試55-62
• 5.1 硬件測(cè)試55-56
• 5.2 通信接口及數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試56-59
• 5.3 控制功能實(shí)地測(cè)試59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 6 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 喻方平;李立;金華標(biāo);余瑞鋒;陳智君;;IEC 61162標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)充定義及船用數(shù)據(jù)接收器設(shè)計(jì)[J];船舶工程;2008年01期

2 徐民;張博;;基于CP2102/CP2103的RS232接口轉(zhuǎn)換為USB接口的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J];國(guó)外電子元器件;2008年05期

3 黃燕妮;王少云;;USB、RS232/RS422接口轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2012年22期

4 于治樓;杜光芹;;高速PCB的地線布線設(shè)計(jì)[J];信息技術(shù)與信息化;2009年02期

本文編號(hào)：940058