大型船舶辅助靠泊仪的研究

摘要

大型船舶辅助靠泊仪是船长/引航员在引领大型船舶靠泊作业时使用的靠泊辅助系统。 本文以唐山港进出港的大型船舶为工程实践对象，研究大型船舶辅助靠泊仪的总体设计及其实现方法，大型船舶辅助靠泊仪依靠差分GPS定位、Wi-Fi无线通信等技术，通过靠泊算法模型解算为船舶靠泊码头时提供必要的参考信息，可以有效的保障船舶靠泊以及码头安全。 大型船舶辅助靠泊仪由靠泊仪定位终端和靠泊仪显示终端组成。首先，本文详细描述了系统组成设计与靠泊功能算法模型的建立，阐述了利用差分GPS定位原理在实际工程中的使用，通过分别在船舶左舷、船首或者船舶左右两舷放置一台定位终端负责采集船舶位置信息，采集到的差分GPS定位信息将通过Wi-Fi传输给辅助靠泊仪显示终端，并且根据船舶实际使用环境及干扰等不利条件时分析靠泊定位终端放置方式的优缺点。 其次，利用Objective-C语言在苹果Xocde开发平台对大型船舶辅助靠泊仪软件系统进行了实现，辅助靠泊仪软件系统依托于苹果平板电脑，当系统接收到来自定位终端传输来的定位信息后，结合船长、船宽等船舶尺度信息，利用靠泊算法模型实现靠泊船舶以图形化在辅助靠泊仪显示终端显示，同时准确的计算出船舶靠泊速度、船舶首尾的离岸距离、船舶转向率等信息。大型船舶辅助靠泊仪软件系统分为通信模块、数据处理模块、历史数据回放模块以及用户接口模块。 最终应用表明，系统在实际应用中可实现定位信息采集以及靠泊功能的精确显示等功能。

目录

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摘要

主要符号表

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 岸基辅助靠泊仪研究现状

1．2．2 船基辅助靠泊仪研究现状

1．3 研究目标和主要工作

1．3．1 研究目标

1．3．2 主要工作

1．4 文章结构

第2章 大型船舶辅助靠泊仪算法模型设计

2．1 大型船舶靠泊过程研究

2．1．1 大型船舶特点

2．1．2 大型船舶运动

2．1．3 大型船舶靠泊过程

2．2 大型船舶辅助靠泊仪算法模型建立及分析

2．2．1 大型船舶辅助靠泊仪算法模型建立

2．2．2 大型船舶辅助靠泊仪算法模型误差分析

2．3 本章小结

第3章 大型船舶辅助靠泊仪总体设计与关键技术

3．1 大型船舶辅助靠泊仪总体设计

3．2 关键技术的研究

3．2．1 差分全球卫星定位系统

3．2．2 船舶自动识别系统(AIS)

3．2．3 Wi-Fi无线传输技术

3．2．4 面向对象程序设计

3．2．5 苹果终端的应用

3．3 本章小结

第4章 大型船舶辅助靠泊仪软硬件设计与实现

4．1 辅助靠泊仪定位终端硬件设计与实现

4．1．1 辅助靠泊仪A机定位终端

4．1．2 辅助靠泊仪B机定位终端

4．2 大型船舶辅助靠泊仪软件设计与实现

4．2．1 软件开发环境

4．2．2 大型船舶辅助靠泊仪的软件系统构成

4．3 辅助靠泊仪应用实例

4．3．1 方式一应用实例

4．3．2 方式二应用实例

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

致谢

参考文献

在学期间发表的学术论文