基于AIS的電子海圖導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái),隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,電子海圖技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)八九十年代開始興起了。電子海圖系統(tǒng)(Electronic Chart System)是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的電子海圖的顯示系統(tǒng),同時(shí)也是為航海人員提供導(dǎo)航信息和輔助功能的導(dǎo)航系統(tǒng)。AIS船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是一種基于甚高頻通信的船載導(dǎo)航設(shè)備,它實(shí)現(xiàn)整個(gè)海域內(nèi)的船舶之間連續(xù)可靠的通信,增強(qiáng)船舶避碰的能力。設(shè)計(jì)一款基于AIS船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的電子海圖導(dǎo)航系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)AIS技術(shù)和電子海圖技

2、術(shù)的結(jié)合,對(duì)于提升航海領(lǐng)域的安全性有著重要的意義。
　　 本文重點(diǎn)研究了AIS技術(shù)的基本概念和分層模型,分析了AIS消息報(bào)文類型,設(shè)計(jì)了基于IEC61162標(biāo)準(zhǔn)AIS報(bào)文的信息解碼流程;同時(shí)還重點(diǎn)研究了S-57國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電子海圖的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了完整的S-57電子海圖數(shù)據(jù)的解析以及格式轉(zhuǎn)換算法流程;最后本文還對(duì)自組織時(shí)分多址技術(shù)(SOTDMA)通信協(xié)議進(jìn)行分析和說(shuō)明?；趯?duì)電子海圖技術(shù)和船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)技術(shù)的研

3、究,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款以S-57電子海圖為基礎(chǔ),基于AIS技術(shù)的電子海圖導(dǎo)航系統(tǒng)。本系統(tǒng)由電子海圖導(dǎo)航部分和AIS部分兩部分組成。電子海圖部分的硬件部分是一款嵌入式工控機(jī),主要實(shí)現(xiàn)了海圖顯示,海圖作業(yè),海圖信息查詢,相關(guān)航線算法設(shè)計(jì)等功能模塊。系統(tǒng)不僅能夠動(dòng)態(tài)的顯示航行路線和危險(xiǎn)區(qū)域,自動(dòng)監(jiān)測(cè)船舶航行,而且還能實(shí)時(shí)的在電子海圖顯示船舶位置和船舶航行軌跡。AIS自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)部分實(shí)現(xiàn)了AIS報(bào)文的接收解析以及組裝發(fā)射。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部的I

4、EC61162數(shù)據(jù)交互,完成了AIS報(bào)文信息在電子海圖上的顯示功能,實(shí)現(xiàn)了AIS技術(shù)和電子海圖技術(shù)的集成。
　　 本系統(tǒng)從總體上實(shí)現(xiàn)了基本的導(dǎo)航功能,將AIS技術(shù)和電子海圖技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái),不但能夠?qū)崿F(xiàn)一般電子海圖系統(tǒng)的海圖信息可視化功能,而且還能夠通過(guò)AIS技術(shù)獲取其他船舶的地理位置信息,把船舶的信息圖形化顯示在電子海圖上,有效的實(shí)現(xiàn)船舶導(dǎo)航,最大化電子海圖導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航功能,極大的提高了航海人員的工作效率和航海的安全性。