基于GPS技术的天津港小型船舶集成监控系统研究

摘要

近年来，随着航运经济的快速发展，沿海港口出现了海上交通繁忙，船舶监管难度加大的不利情况。特别是一些小型施工船、运砂船经常违规穿越主航道，却往往由于“无名无姓”而无法通过甚高频与之取得联系。就目前来说，对于此种类型船舶主要采取现场管理的方式进行监管，但是由于巡逻船无法一直蹲守在现场，所以这种方式的效率较低，经常出现违章船舶与海事巡逻船“打游击”的现象。对于小型船舶的监管，国内外已经探索尝试了诸多模式，如何在这些研究的基础上，结合天津港自身的特点，通过成本较低的先进设备来实现对小船的长期有效监管已经成为了摆在海事部门面前的一道难题。
　　但是，从这类小型船舶自身的特点来说，一方面由于船体较小，雷达回波较弱，再加上天津港塔吊越来越密集，交管雷达比较难以实现对它们的持续有效跟踪;另一方面，这类小船属于非SOLAS限期配备AIS的船舶，海事部门又无法通过行政手段强制安装AIS终端，并且由于AIS终端价格较高，也容易增加船方的成本。所以，要从开发新的、成本低廉的监控系统角度出发，用创新的思维来解决这个难题。本文通过对天津港小型船舶监控系统研究过程的阐述，提出了一套基于GPS技术的小船监控系统。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 国内外船舶监控系统的发展现状

1．2 系统研究背景

1．2．1 天津港吞吐量与开发建设迅猛发展

1．2．2 小船数量较多、治理难度增大

1．2．3 小型船舶交通事故所占的比例较高

1．3 系统的基本功能设计与技术基础

1．3．1 系统的基本功能设计

1．3．2 设计小船监控系统的技术基础

第2章 天津港基本情况分析

2．1 天津港自然条件

2．1．1 气象条件

2．1．2 水文

2．1．3 泥沙淤积

2．2 天津港交通情况

2．3 天津港主航道基本情况

2．3．1 主航道历史沿革

2．3．2 主航道的通航情况

第3章 GPS技术简介

3．1 GPS技术

3．2 GPS的工作原理

3．2．1 GPS系统组成

3．2．2 GPS定位原理

3．3 GPS技术优势

第4章 天津新VTS系统概况

4．1 天津VTS新系统总体构成

4．2 VTS5060系统配置情况

4．2．1 雷达子系统

4．2．2 VHF子系统

4．2．3 网络传输子系统

4．2．4 雷达数据处理子系统(VET5070+WIS5060)

4．2．5 交通显示及控制子系统

4．2．6 管理信息子系统—PMIS

4．2．7 记录子系统(VLR5070)

4．2．8 CCTV系统

4．3 新VTS系统特点

第5章 小船监控系统结构和功能模块

5．1 小船监控系统的结构设计

5．2 小船监控系统功能模块

5．2．1 GPS数据流接收模块

5．2．2．GPS数据流解析模块

5．2．3．GPS数据反解析成AIS格式模块

5．2．4．将反解析后的数据模块向外发送

5．2．5．服务中心接收处理模块

5．2．6．连接对象处理模块

第6章 网络安全解决方案

6．1 公共传输网络方案

6．1．1 GPRS的优势

6．1．2 GPRS与CDMA网络的比较

6．2 VTS安全网络解决方案

6．3 小船集成监控系统整体网络架构方案

第7章 系统应用实验

7．1 单独的小型船舶监控系统实验

7．2 小船监控GPS信息在VTS5060中集成显示实验

结束语

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢