簡(jiǎn)易船用航行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的研制.pdf

1、S-VDR(The Simplified Voyage Data Recorder)是一個(gè)精簡(jiǎn)型的，專(zhuān)門(mén)為在航船舶設(shè)計(jì)的航行數(shù)據(jù)記錄儀，其功能與VDR(Voyage Data Recorder)基本相同，只是性能和要求有所簡(jiǎn)化。它以一種安全和可恢復(fù)方式保存船舶上最近時(shí)間的船舶物理狀態(tài)、動(dòng)態(tài)、命令和操縱的相關(guān)信息，有助于獲得可靠、正確的有關(guān)事故原因和細(xì)節(jié)方面信息，便于事故調(diào)查，增強(qiáng)航海交通的安全。 隨著嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和成熟，

2、海事產(chǎn)品向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是必然趨勢(shì)，采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)S-VDR，可使得其數(shù)據(jù)采集和傳輸變得更加方便，數(shù)據(jù)的安全性和可靠性得到提高，也使系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)成為可能，增強(qiáng)系統(tǒng)的易擴(kuò)展、易維護(hù)的特點(diǎn)。本文提出了一種基于嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)采集和集中管理相結(jié)合的簡(jiǎn)易型船用航行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并實(shí)現(xiàn)了樣機(jī)的研制。 在介紹S-VDR研制的背景和意義的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合S-VDR的功能需求，參考國(guó)內(nèi)外各種同類(lèi)和相似產(chǎn)品的特點(diǎn)，分析了

3、S-VDR所涉及的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，提出了基于嵌入式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的S-VDR系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。論文中闡述了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想和各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)等。在硬件電路設(shè)計(jì)部分，詳述了以Coldfire 5307為核心的HVR子系統(tǒng)主控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)與大容量NAND Flash存儲(chǔ)陣列接口、基于MC9S12NE64的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)核心以及各類(lèi)數(shù)據(jù)采集模塊的實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在HVR子系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)部分，特別地對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的NAND Flash陣列的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)

4、、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理機(jī)制、壞塊的管理以及容錯(cuò)設(shè)計(jì)等方面給出了具體說(shuō)明。在數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)上介紹了自定義的S-VDR命令協(xié)議接口以及NMEA-0183國(guó)際協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了OpenTCP協(xié)議棧在MC9S12NE64上的移植。在對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了嚴(yán)格性能測(cè)試的基礎(chǔ)上，論文最后給出了系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試報(bào)告，實(shí)際測(cè)試運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)性能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求。 本文所討論的S-VDR選用低成本低功耗硬件方案，采用嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)，使系統(tǒng)滿足海事產(chǎn)品的可靠