航标漂移预警及云管理平台研究

发布时间：2020-03-30 22:00

【摘要】：航标为航行船舶提供各类导助航服务,在航运业中发挥着极其重要的作用。传统的航标管理主要依靠人员定期乘船进行现场巡检,效率低,经济性差,往往缺乏明确维护目的,不能保证及时发现航标的各种故障,给周边过往船只带来安全隐患。并且各航标管理部门现有的航标管理系统彼此间数据隔离、应用分散,制约了整体效率的提升。针对我国当前航标管理和维护模式存在的不足,结合航标的工作特性,在广泛研读国内外文献、深入了解航标遥测遥控技术国内外发展现状的基础上,提出航标遥测遥控终端和航标云管理平台的设计与实现方案。航标终端和航标云管理平台采用模块化设计,选用高性能的STM32单片机作为航标终端主控芯片,对终端各模块进行调度和控制;使用GPS卫星定位技术实现航标的定位;设计专用通信协议完成航标终端与服务器间的GPRS数据交互。同时,针对当前各航标管理部门间航标数据相互封闭形成“数据孤岛”,难以满足航标信息化管理需求的现状,引入云服务技术、基于J2EE经典的SSM(SpringMVC+Spring+MyBatis)框架,完成多部门航标“一站式”云管理平台的设计与实现。此外,经前往福州、宜昌等地多个航标部门调研发现,各地使用的航标管理系统均存在因航标位置漂移预警算法不够完善,导致频繁发出位置漂移误报警的问题。为解决该问题,本文结合GPS定位原理,建立航标漂移模型,提出一种基于卡尔曼滤波(Kalman Filter)和ISODATA(Iterative Self Organizing Data Analysis)算法的组合优化方法。该方法通过对滤除杂波后的GPS数据进行聚类来提高航标漂移距离计算的精度,有效减少航标位置漂移误报警,降低航标巡查等维护成本,提高航标维护管理效率。
【图文】：

图 2-1 航标终端及云管理平台总体框架图如图 2-1 所示，航标终端及云管理平台框架图揭示了整个平台端使用单片机作为主控单元，实现各项功能的调度，在主控单，，采集电路定时测量太阳能板电压电流、蓄电池电压电流、LED 湿度和 GPS 位置等数据。采集完成后，按照专用通信协议格式

电源电路原理图
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U644.8

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 唐安慧;陈凯;陈洲峰;;澜沧江航标工作状态的遥测与遥控[J];水运科学研究;2007年01期

2 谢海东;季克淮;;NB-IOT(窄带物联网)技术在航标灯器上的应用[J];天津航海;2018年04期

3 冯俊;张海江;李树国;李进;;遥测遥控数据测试系统的研究与应用[J];无线电工程;2007年04期

4 宋祖勋,俞卞章;基于Delphi5.0测控参数可视化界面的优化设计[J];测控技术;2003年03期

5 李弋鹏;姜晓斐;;高动态大多普勒频移伪码快速捕获技术研究[J];数字技术与应用;2015年07期

6 曾凌峰;;GPRS遥测遥控在车装钻修设备中的应用[J];微计算机信息;2010年14期

7 李晓芸;彭源;刘自强;李豪杰;江善和;;基于无线测量的恒温控制系统设计[J];电子技术与软件工程;2019年06期

8 刘宁庆,叶青;带状区域专用数据通信网的应用设计[J];无线电工程;2001年S1期

9 王军;曹玉娟;周倜;欧余军;;CCSDS XTCE在航天任务中的应用研究[J];飞行器测控学报;2012年S1期

10 陈加佳;;发射台数字化集成监控管理平台的应用研究[J];广播与电视技术;2017年11期

相关会议论文 前2条

1 左江涛;刘玉荣;曲艺;;CCSDS XTCE标准研究[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年

2 梁德荣;;北海航标处航标可视化显示系统[A];中国航海科技优秀论文集（2014）[C];2015年

相关硕士学位论文 前9条

1 徐才云;航标漂移预警及云管理平台研究[D];武汉理工大学;2018年

2 任璐娟;基于软件无线电的宽带信号采集记录系统设计[D];中北大学;2010年

3 邓正伟;用于ADAS系统的低噪声SCM组合单元的研制[D];电子科技大学;2006年

4 聂婧;智能航标灯系统及其GPS定位算法研究[D];合肥工业大学;2012年

5 赵妍婷;PCM/FM遥测遥控接收系统[D];燕山大学;2012年

6 龚燕峰;航标位置合理性智能校核技术研究[D];重庆交通大学;2016年

7 陈莹;长江智能航运系统网络及通信协议的设计与实现[D];大连海事大学;2008年

8 钟伟;无线扩频遥测遥控系统中调制解调器的研究与设计[D];黑龙江大学;2002年

9 马兆鑫;卫星测试语言及其运行平台研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2009年

本文编号：2608120