在內(nèi)河航運(yùn)中,傳統(tǒng)航標(biāo)只能提供簡(jiǎn)單的視覺(jué)導(dǎo)航作用,存在丟失或者漂移嚴(yán)重的現(xiàn)象,并且無(wú)法及時(shí)對(duì)故障航標(biāo)進(jìn)行定位,只能通過(guò)人工巡航的方式進(jìn)行維護(hù)。通航環(huán)境信息,如風(fēng)速、風(fēng)向以及GPS航標(biāo)定位等信息,主要是通過(guò)人工采集,工作量大,存在安全隱患。船舶航行過(guò)程中,由于缺乏安全輔助機(jī)制,碰撞和偏航事故時(shí)有發(fā)生。為解決上述問(wèn)題,本文研制了一種智能航標(biāo)系統(tǒng)。首先,通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及當(dāng)前航標(biāo)系統(tǒng)的弊端,明確了智能航標(biāo)監(jiān)管系統(tǒng)和設(shè)備的研制途徑,確定了智能航標(biāo)監(jiān)管設(shè)備各個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件和相關(guān)軟件。航標(biāo)節(jié)點(diǎn)載用設(shè)備采用以ARM主機(jī)作為主處理器,ZigBee作為節(jié)點(diǎn)通訊器,GPS模塊用于航標(biāo)定位,以及風(fēng)速風(fēng)向傳感器和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊作為外接設(shè)備,整體智能航標(biāo)設(shè)備采用的是嵌入式Linux系統(tǒng)架構(gòu)。其次,對(duì)航標(biāo)載用設(shè)備采用的主處理器、接口電路和相關(guān)的外設(shè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述,對(duì)ARM主機(jī)、Linux系統(tǒng)和C語(yǔ)言編譯器進(jìn)行了討論。然后,結(jié)合航標(biāo)的工作狀態(tài)與ZigBee組網(wǎng)分析,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了各個(gè)航標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的通訊程序、ARM主機(jī)客戶端數(shù)據(jù)收發(fā)以及服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)程序,提出了基于貝葉斯分布的碰撞節(jié)點(diǎn)檢查方法和避碰函... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

我國(guó)上海AIS航標(biāo)

第 2 章 智能航標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 航標(biāo)配布管理業(yè)務(wù)需求為了提高內(nèi)河航標(biāo)維護(hù)的工作質(zhì)量和技術(shù)水平，根據(jù)《航道養(yǎng)護(hù)管理使用手冊(cè)》的規(guī)定，航標(biāo)配布管理如下：(1)航標(biāo)的運(yùn)行正常率針對(duì)不同的維護(hù)航道有不同的正常率，一類維護(hù)航道需確保不小于 99%、二類維護(hù)航道需確保不小 95%、三類維護(hù)航道需確保不小于 90%；(2)航標(biāo)表標(biāo)志針對(duì)不同的航道段與等級(jí)而進(jìn)行不同的標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)，以便識(shí)別；(3)航標(biāo)在航道上的位置和數(shù)量的分布，應(yīng)根據(jù)水位或水深的變化做出相應(yīng)的調(diào)整；(4)航標(biāo)的設(shè)定應(yīng)根據(jù)航道工程的性質(zhì)決定，永久性航標(biāo)的設(shè)定需要考慮通航環(huán)境的輔助效果進(jìn)行確定；(5)河流特性、航道特點(diǎn)、航標(biāo)類型及材質(zhì)決定了航標(biāo)在檢查、保養(yǎng)與維修的技術(shù)性要求。

11圖 2.4 軟件系統(tǒng)框架（1）ZigBee 終端軟件設(shè)計(jì)ZigBee 終端是在各個(gè)航標(biāo)上搭載，通過(guò) GPS 獲取航標(biāo)的經(jīng)緯信息。通過(guò)自組網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接，將 GPS 的經(jīng)度、緯度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并經(jīng)由 ZigBee 路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送至 ZigBee 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。（2）嵌入式客戶端軟件設(shè)計(jì)基于 Linux 系統(tǒng)上的客戶端應(yīng)用開(kāi)發(fā)，并通過(guò)客戶端實(shí)現(xiàn)與服務(wù)端的通信。在ARM 主機(jī)上搭建 Linux 開(kāi)發(fā)環(huán)境，采用 C 語(yǔ)言進(jìn)行各個(gè)接口的調(diào)用將 GPS 數(shù)據(jù)、風(fēng)速、風(fēng)向、溫濕度通過(guò)模塊發(fā)送至服務(wù)端。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3007574