SOTDMA在AIS中的应用研究

摘要

AIS系统主要应用于船舶避碰和船舶交通管理系统(Vessel TrafficService,VTS).AIS系统可提供船舶识别信息和高实时性的精确的船舶运动参数(船位、对地航向、对地航速以及船首向等).它与当前的雷达相比具有提供信息量大,实时性好,抗干扰能力强等优点,是雷达系统的补充或替代设备)AIS系统运用和支持许多船舶自动控制技术)可以从根本上改变目前船舶间的避碰方法和VTS的船舶识别和航行管理方式,将会给海上船舶监控带来革命性的进步. 国外在AIS技术的研究方面已经做了大量的工作,技术标准不断更新,产品已十分成熟.在国内,AIS方面的学术研究活动和技术推广活动也愈来愈多,一些企业、研究单位也在着手研制和开发AIS设备,但由于技术资料相对缺乏.对AIS的研究,特别是对AIS中的核心技术自组织时分多址联接技术(SOTDMA)的研究还不够深入系统.为了跟踪国际AIS的发展动态,掌握AIS的核心技术并加以开发应用,该文作者主要做了以下研究工作:1、根据国内外的资料、发表的论文和国际海事组织的有关技术标准,对AIS系统的构成、应用和发展进行了归纳整理.2、对AIS系统中的关键技术HDLC、GMSK、SOTDMA进行系统的研究分析,重点分析了AIS的系统同步方式、GMSK调制解调的实现方法.3、对SOTDMA数据链路格式、通信协议、时隙选择的进行了系统的分析,找出了AIS的系统工作流程,并对SOTDMA数据链路传输进行了初步的实验验证.

目录

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声明

前言

第1章绪论

1.1 AIS的产生过程

1.2.实施AIS的意义

1.3.国内外AIS发展现状

1.4 AIS在航海技术中的应用

1.5 AIS发展前景

第2章.AIS系统构成及技术性能

2.1.AIS的概念

2.2.AIS的系统构成

2.2.1 AIS系统

2.2.2 AIS船台系统

2.2.3 AIS岸台系统

2.3.AIS的操作性能及要求

2.4.AIS的技术特点及要求

第3章A1S系统关键技术分析

3.1.HDLC高级数据链路控制技术

3.1.1.HDLC协议

3.2.AIS系统的同步和定时

3.2.1.同步

3.2.2.定时

3.2.3.AIS系统的同步技术

3.2.4.AIS系统的同步方式

3.3 TDMA访问技术

3.4 GMSK技术

3.4.1.GMSK信号的调制

3.3.2.GMSK调制信号的实现

3.3.3.GMSK信号的解调

第4章.SOTDMA的通信协议和工作流程分析

4.1 AIS系统网络通信体系结构

4.1.1物理层(Physical layer)

4.1.2数据链路层(Link Layer)

4.1.3网络层(Network Layer)

4.1.4传输层(Transport Layer)

4.2时隙和时隙预约选择算法

4.2.1.时隙

4.2.2.周期时隙预约

4.2.3.增量时隙预约

4.2.4 SOTDMA时隙预约选择算法

4.3.增量时分多址TDMA协议

4.3.1增量时分多址 ITDMA 协议

4.3.2自组织时分多址SOTDMA协议

4.3.3随机接入RATDMA协议

4.3.4固定接入FATDMA协议

4.4时隙的选择、分配和释放

4.4.1.自选时隙

4.4.2.分配时隙

4.4.3.三种协议之间的关系

4.5 AIS的工作流程

4.6 TDMA各种协议的信息结构

4.6.1.SOTDMA通信状态信息结构

4.6.2 ITDMA通信状态信息结梅

4.6.3 RATDMA和FATDMA通信状态信息结构

4.7 SOTDMA数据信息包传输的实现

4.7.1.初始化

4.7.2 MT8952B的收、发控制

结束语

参考文选