基于AIS信息的嵌入式船舶避碰監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著船舶數(shù)量的不斷增加以及船舶向大型化和高速化方向的不斷發(fā)展，航海事故頻繁發(fā)生，這給航行安全和海洋環(huán)境造成了巨大的威脅。雖然雷達、自動雷達標(biāo)繪儀具有識別船舶的功能，但是由于其固有的缺陷并不能提供自動避碰所需的準(zhǔn)確信息而無法適應(yīng)現(xiàn)代航運的需求。近年來船舶自動避碰系統(tǒng)的應(yīng)用，給獲取船舶會遇信息的方式帶來了徹底的轉(zhuǎn)變，會遇船舶之間實現(xiàn)了真正意義的準(zhǔn)確信息共享。AIS系統(tǒng)將給海上船舶監(jiān)控帶來革命性的進步。 本文以AIS提供的報文數(shù)據(jù)作為

2、信息來源，利用嵌入式計算機技術(shù)研究基于AIS信息的船舶避碰監(jiān)控系統(tǒng)。文章首先介紹了AIS通信協(xié)議IEC61162中規(guī)定的語句格式與通信字符，深入地剖析了解碼AIS信息的方法；其次研究了船舶碰撞的過程，定量劃分了船舶會遇態(tài)勢和避碰行動局面，并對如何確定船舶避碰行動方式以及避碰行動幅度進行了探討；然后運用模糊數(shù)學(xué)理論，綜合各方面影響因素建立了一種將碰撞危險度分為空間碰撞危險度和時間碰撞危險度的船舶碰撞危險度評價數(shù)學(xué)模型。最后在所建立的數(shù)學(xué)模

3、型的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于AIS信息的嵌入式船舶避碰監(jiān)控系統(tǒng)。 本系統(tǒng)由監(jiān)控和AIS信息管理兩部分組成；采用低功耗、低成本、高性能、小體積的ARM處理器S3C44BOX，以嵌入式實時系統(tǒng)VxWorks為操作系統(tǒng)。實現(xiàn)了“互見”范圍內(nèi)船舶的顯示、會遇船舶信息的查詢、避碰行動方案的查詢、船舶監(jiān)控與報警等功能。該系統(tǒng)具有操作簡便、響應(yīng)實時、擴展性強的優(yōu)點，另外該系統(tǒng)還彌補了傳統(tǒng)AIS系統(tǒng)顯示信息不直觀、信息利用率低等缺點，在船舶