AIS系统中SOTDMA与CSTDMA算法的优化与实现

摘要

AIS(Automatic Identification System)船舶自动识别系统是近年来发展较快的船载助航设备。船载AIS设备通过周期性地向外广播船舶航行动静态信息，使得船舶对外“可见”，以起到安全避险作用，保障海上人员和船只安全。经过发展，AIS设备现已基本实现普及。但是在当前国内的AIS设备中，绝大多数为OEM外国产品，而且并不能完全符合国际标准。由此可以看出国内外研发水平的差距和存在的技术问题。本课题研究针对于船载AIS核心技术，有利于缩小国内外间AIS研发水平的差距。
　　 本课题以ITU1371-4和IEC61162协议为标准，对其中的核心技术和理论进行了研究，实现了船载AIS设备中的SOTDMA和CSTDMA算法，并在其基础上设计实现了AIS时隙负载测试仪。本课题在高性价比的ARM7处理器基础上，移植了μC/OS嵌入式实时操作系统内核，并且设计了模块化、多进程软件系统架构。在实现的软件系统基础上，经过改进，设计实现了AIS时隙负载测试仪。并且对测试仪的实际数据进行了阐述和分析，进而对设计实现的软件系统进行了优化。
　　 本课题在嵌入式系统上实现了AIS中的SOTDMA和CSTDMA算法，设计实现了AIS时隙负载测试仪，并利用测试仪对课题实现部分进行了优化。本课题的研究内容是大连海事大学导航研究所承担的国家支撑计划课题“AIS/GNSS船载导航设备关键技术与系统研制”(2012BAH36B02)的一部分。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．2 论文安排

第2章 SOTDMA与CSTDMA算法实现总体设计

2．1 船载AIS设备结构

2．2 课题硬件平台

2．3．1 SOTDMA系列技术研究

2．3．2 CSTDMA技术研究

2．4 软件系统总体设计

第3章 SOTDMA与CSTDMA算法优化与实现

3．1 算法优化

3．2 控制模块与多进程实现

3．3 VDL电文收发控制模块

3．3．1 电文接收控制架构与流程实现

3．3．2 电文发射控制架构与流程实现

3．4 多传感器信息处理模块

3．5 静态信息存储模块

3．6 电文接收处理模块

3．6．1 VDL电文接收处理架构设计

3．6．2 电文接收处理实现流程

3．7 电文发射管理模块

3．8 AIS时隙管理模块详细设计

3．8．1 TDMA算法实现模块详细设计

3．8．2 时隙状态管理模块详细设计

第4章 SOTDMA与CSTDMA算法测试

4．1 AIS时隙负载测试仪总体设计

4．1．1 AIS时隙负载测试仪功能要求

4．1．2 总体设计

4．2 AIS时隙负载测试仪工作流程

4．3 时隙负载测试仪数据分析

4．3．1 单个模拟设备数据分析与验证

4．3．2 多个模拟设备数据分析与验证

结论

参考文献

致谢

研究生履历