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《文獻(xiàn)綜述-基于ais的船舶避碰數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、前言該畢業(yè)設(shè)計(jì)介紹了基于AIS的船舶避碰數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。AIS數(shù)據(jù)采集是AIS系統(tǒng)的部分功能，AIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的信息進(jìn)行處理，得出最佳避碰方案，然后發(fā)送到屏幕上顯示，供駕駛員參考。作為AIS系統(tǒng)功能部分，介紹AIS系統(tǒng)就很有必要。AIS(AutomaticIdentificationSystem)是工作在VHF海上頻段的船舶和岸基廣播數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它是一種可在船與船之間以及船與岸之間交換數(shù)字信息的工具。設(shè)置AIS有利于自動(dòng)船舶識(shí)別、避免船舶碰撞、協(xié)助目標(biāo)跟蹤、減少話音報(bào)告、簡化信息交換并提供附加信息以幫助了解船舶交通狀況。目前，AIS已成
2、為海船上必不可少的配置，作為雷達(dá)的補(bǔ)充，用作船舶之間避碰和自動(dòng)交換信息的重要助航工具。AIS可使VTS(VesselTrafficService)改善和加強(qiáng)對(duì)船舶交通的服務(wù)管理功能，可使港航部門獲取有關(guān)船舶的裝載貨物、航行計(jì)劃、實(shí)際位置等信息。此外，AIS還可在航標(biāo)和搜尋救助等方面有著重要的作用。AIS發(fā)展過程中較早的一種方法是基于VHF數(shù)字選擇呼叫(DSC-digitalselectivecalling)技術(shù)開發(fā)而成的，稱為自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)(TransponderSystem)。其基本方法是在70頻道上以DSC方式自動(dòng)發(fā)出詢問信息，接收到詢問信息的接
3、收機(jī)(裝在船舶或岸臺(tái)上的AIS設(shè)備)根據(jù)詢問方要求的頻道，將本船的識(shí)別碼、船名、船位、航向、航速、吃水等信息自動(dòng)傳給詢問方，這樣便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)應(yīng)答功能。AIS作為通信導(dǎo)航系統(tǒng)或設(shè)備，經(jīng)歷了一個(gè)從不完善到逐步完善的過程，IMO海安會(huì)及其它的國際組織，不斷制定和補(bǔ)充相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)AIS的研究也在不斷地向前推進(jìn)。目前AIS設(shè)備在我國的應(yīng)用也得到了廣泛的實(shí)施。隨著船舶識(shí)別網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在珠江口水域運(yùn)行成功，海事部門實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化監(jiān)管。最近南通轄區(qū)通常、通沙、海太三條主力渡線21艘渡船也全部安裝了船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。隨著AIS設(shè)備在我國得到越來越多
4、的應(yīng)用同時(shí)海上航行安全也得到更高的保證?；贏IS船舶避碰數(shù)據(jù)處理及發(fā)送系統(tǒng)實(shí)際上可看做AIS功能一部分，它只要求避碰數(shù)據(jù)處理及發(fā)送。本論文對(duì)基于AIS的船舶避碰數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了闡述，介紹了該系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成與實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)于AIS功能的一部分該系統(tǒng)研究對(duì)AIS系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)有著非常重要的意義。主題1.AIS的由來目前，航運(yùn)事業(yè)發(fā)展迅速。各個(gè)國家的船舶正朝著大型化、高速化方向發(fā)展，船舶數(shù)量和水域交通密度及危險(xiǎn)貨物裝載量不斷增加，海損事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅船舶航行安全和海洋生態(tài)環(huán)境。為了改變這種狀況，瑞典提出了AIS系統(tǒng)。國際海事組織(IMO)、國際航標(biāo)
5、協(xié)會(huì)(IALA)和國際電信聯(lián)盟(rru)等國際組織經(jīng)過多次研究和討論，基本確定了船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS—AutomaticIdentificationsystem)的概念、工作頻率、系統(tǒng)構(gòu)成、信息交換方式和系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)。2.AIS的結(jié)構(gòu)和功能2.1AIS的結(jié)構(gòu)AIS系統(tǒng)主要由岸臺(tái)系統(tǒng)和船臺(tái)設(shè)備兩部分組成。2.1.1岸臺(tái)系統(tǒng)由一系列岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)而成。一個(gè)典型的岸臺(tái)由VHFTDMA收發(fā)機(jī)、VHFDSC接收機(jī)、基站控制器(BSC)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制軟件和應(yīng)用軟件組成。AIS基站收發(fā)機(jī)遵從ITu—RM．1371一l建議案(AIS技術(shù)特性標(biāo)準(zhǔn)》，可安裝在VIS系
6、統(tǒng)中或作為AIS沿海網(wǎng)絡(luò)的核心單元。借助基站控制器(BSC)，基站收發(fā)機(jī)可以相互連接實(shí)現(xiàn)對(duì)海岸線的覆蓋。收發(fā)機(jī)還可配置為轉(zhuǎn)發(fā)站。2.1.2船臺(tái)設(shè)備是一種VHF海上頻段的船載廣播式應(yīng)答器。一個(gè)典型的AIS船臺(tái)由l臺(tái)VHF發(fā)射機(jī)、2臺(tái)VHFTDMA接收機(jī)、1臺(tái)VHFDSC接收機(jī)、1臺(tái)帶有標(biāo)準(zhǔn)的船用電子通信接口(IED61l62／NMEAOl83／20o)的控制裝置以及各種必要的傳感器組成。它能發(fā)出船舶的各種信息，如身份、船位、船首向、船舶類型、船舶長度、寬度、吃水、所載危險(xiǎn)貨物等信息。2.2AIS的功能SOLAS第5章第19條中規(guī)定了通用AIS的配備要
7、求。該系統(tǒng)的配置已于2002年7月1日起新造船舶開始強(qiáng)制執(zhí)行，同時(shí)，對(duì)所有從事海上航行的船舶于2004年7月1日起強(qiáng)制裝備，300總噸以上能夠從事國際運(yùn)輸?shù)拇埃?00總噸及以上不從事國際航運(yùn)的貨船和所有客船，均需要安裝AIS的設(shè)備[1]。3.規(guī)則闡述的AIS大體有如下功能：(1)系統(tǒng)可在無人介入的情況下，主動(dòng)連續(xù)地向合適配備的岸臺(tái)、其他船舶或航空器提供信息，包括船舶識(shí)別、類型、位置、航向、航速、航行狀態(tài)和其他與安全有關(guān)的信息；(2)系統(tǒng)能自動(dòng)接受處理來自他船的操縱和船位信息；(3)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)測(cè)試設(shè)備(BITE)；(4)能與AIS岸臺(tái)交換數(shù)據(jù)；(5)
8、能識(shí)別船只、檢測(cè)和跟蹤船舶；(6)大大簡化了信息的交流量和交流次數(shù)；(7)提供其他輔助信息以避免碰撞發(fā)生。4.A1S在V1
