船舶導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)深入到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，同樣建立一個(gè)綜合性的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是現(xiàn)代船舶系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)和潮流。船舶導(dǎo)航系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，采用的通訊技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，上世紀(jì)80年代主要運(yùn)用串口通信，隨著性能需求的不斷提高，CAN網(wǎng)和以太網(wǎng)已運(yùn)用于船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中，并且反射內(nèi)存技術(shù)作為新興技術(shù)也將會(huì)運(yùn)用到導(dǎo)航系統(tǒng)中來(lái)。隨著船舶導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和復(fù)雜度不斷提高，實(shí)時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況、測(cè)試和評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能的需求變得越來(lái)越迫切

2、。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠很好的解決這些問(wèn)題，所以本文針對(duì)船舶導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需要，提出了船舶導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置的總體設(shè)計(jì)方案。
　　 首先本文根據(jù)對(duì)船舶導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)功能需求分析，提出網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置所需要實(shí)現(xiàn)的功能和性能需求；并對(duì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置的軟硬件平臺(tái)作了整體設(shè)計(jì)，采用VxWorks操作系統(tǒng)作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使用圖形開(kāi)發(fā)工具Tilcon進(jìn)行圖形界面開(kāi)發(fā)；同時(shí)給出了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置中CAN網(wǎng)、以太網(wǎng)和反射內(nèi)存網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。<

3、br>　　 然后，根據(jù)船舶導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了捕獲系統(tǒng)與存儲(chǔ)系統(tǒng)。由于三個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只有以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸需要經(jīng)過(guò)協(xié)議棧封裝與分解，所以本文捕獲系統(tǒng)主要針對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)下以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包捕獲技術(shù)的分析，本文選用BPF捕獲機(jī)制作為以太網(wǎng)捕獲系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)機(jī)制，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了捕獲系統(tǒng)，并提出了提高數(shù)據(jù)捕獲性能的方法。木文介紹了VxWorks操作系統(tǒng)下文件存儲(chǔ)系統(tǒng)和嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，闡述了存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4、過(guò)程，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需要，存儲(chǔ)系統(tǒng)采用文件存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)相結(jié)合的方式，且分別采用文件系統(tǒng)dosFs和嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Berkeley DB來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　 其次對(duì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，主要包括以太網(wǎng)協(xié)議分析模塊，CAN網(wǎng)絡(luò)接口通訊、故障診斷和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊，反射內(nèi)存網(wǎng)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)和板卡讀寫(xiě)模塊。具體分析各模塊所要實(shí)現(xiàn)的功能，并對(duì)各關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)作了詳細(xì)的說(shuō)明。
　　 最后，模擬船舶導(dǎo)航系統(tǒng)環(huán)境，組