基于反射内存网的多网络信息共享系统的设计与实现

摘要

随着信息技术的飞速发展，船舶的综合导航系统也在更新换代。综合导航系统是整个船舶系统的核心，其中运用的通讯网络技术的发展也趋于越来越复杂。为了提高综合导航系统实时性与可靠性，单一的网络通讯方式已经不适合船舶综合导航系统，提出了以反射内存实时网络为核心，结合串口通讯技术，组建一个基于反射内存网的多网络信息共享系统。
　　由于传感器发送的导航报文较短，我们采用串口通讯技术接收，将导航信息在信息机中进行综合处理、数据融合，得到精度更高的导航信息。随后将信息机与反射内存网络中的节点相连通，这样在整个反射内存网络中都能够实时的共享到导航信息，高效的完成了导航系统内部节点间的实时通讯，实现了船舶导航通讯系统的网络互连。
　　首先，研究了反射内存网络的发展现状，介绍了反射内存网的通讯特点，分析了将反射内存网络引入船舶综合导航系统的发展前景，提出了在综合导航系统中搭建基于反射内存网络的多网络信息共享平台的想法，增强实时性与可靠性。
　　其次，对综合导航信息共享系统进行总体设计。VxWorks系统支持多任务软件结构，导航信息都有各自的特点，根据导航信息的重要程度与各自特点，为应用程序设计多任务的软件结构，划分为不同的优先级，充分发挥系统性能，避免了因某些信息处理慢而拖累整个系统的处理速度的情况，提高了工作效率。同时也降低了软件设计的难度，满足了现代船舶综合导航系统发展的需要。
　　再次，介绍了反射内存网的物理拓扑结构，组建星型的反射内存网络，采用VxWorks嵌入式系统对反射内存网共享信息进行程序开发。反射内存网络中管理设备与信息机的通讯进行了详细的应用程序开发。针对导航系统对可靠性的严格要求，为反射内存网络中的管理设备与信息机制定了通讯协议，并且在反射内存网络内部通讯也制定了协议来确保整个通讯网络的可靠性。
　　最后，模拟综合导航系统，搭建反射内存网、串口多网络半实物环境，对网络通讯进行实时性与可靠性测试，使用tilcon为反射内存网络的接收与发送设计测试界面，使得测试结果更直观。

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第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 国内外主要的研究动态

1.3 综合导航系统

1.4 本文的主要工作

第2章 船舶多网络信息共享系统的总体设计

2.1多网络信息共享系统的需求分析

2.2多网络信息共享系统的需要完成的技术任务

2.3多网络信息共享系统的整体设计

2.4反射内存网络的构建

2.5 多网络系统软件开发平台

2.6 VxWorks实时多任务系统分析

2.7 VxWorks实时系统的中断响应

2.8 本章小结

第3章 反射内存卡驱动安装和数据的接收与发送

3.1 设备内部硬件说明

3.2 VMIPCI-5565寄存器设置

3.3 反射内存网络驱动程序的安装

3.4 反射内存网络驱动程序的实现

3.5 本章小结

第4章 多网络系统网络通讯协议的设计

4.1 反射内存网络通讯协议的设计

4.2 反射内存网络管理设备与信息机网络通讯协议的设计

4.3 本章小结

第5章 实时多网络技术的性能测试

5.1 测试方案的拟定

5.2搭建测试环境

5.3 测试过程与分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文获取得的科研成果

致谢