基于北斗的船舶遇险应急报警终端的研究与开发

发布时间：2017-03-22 11:02

  本文关键词：基于北斗的船舶遇险应急报警终端的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济全球化的不断加快，海上交通贸易日益频繁，海上交通环境亦愈来愈复杂。这直接导致海难事故频发和海盗劫船事件高发，航运安全受到高度威胁。当遇到紧急情况，包括海盗袭击和持械抢劫时，船舶能否及时、隐蔽、有效地将遇险、海盗劫持等信息发送给岸基是遇险船舶及时得到岸基的帮助和支持，从而减少人员伤亡、降低财产损失及提高海上航行安全至关重要的环节。船舶遇险报警设备的实现将在上述报警过程中发挥不可替代的作用，具有十分重要的意义。 目前船载报警系统已发展比较成熟，但是仍存在通信依赖国外卫星导航系统和无内置后备电源等不足。针对这些不足，本文设计并实现了一种基于北斗卫星导航系统的船舶应急报警终端。该报警设备硬件组成主要包括北斗定位通信模块、主控制模块、自动检测模块、外接天线、电源及报警开关等几部分。北斗模块通过串口连接主控单元，主控单元连接自动检测模块，这构成了报警终端的基本框架。主控制模块以宏晶科技STC12系列微处理器为主控CPU，实现对北斗定位信息的读取、完整解析，对报警报文等信息进行综合处理，并对电源状态进行实时检测。当供电电源处于非正常断电时，终端能够自动识别并切换至内置电池进行供电，同时触发报警信号进行报警。它的关键部分是内置北斗模块，充分利用我国自主研制的北斗卫星导航系统实现定位和短报文通信；具有异常断电自动识别并触发报警信号和手动启动的两种报警方式，报警具有隐蔽性；最后，该报警设备内置备用电池，船舶断电后仍能连续工作96小时。 本文不仅设计报警终端的硬件电路，还给出了软件实现方法。软件部分是基于KeiluVision4软件开发平台，，根据硬件结构和功能需求进行了软件设计，并重点研究了报警信息的传输协议，制定报警电文内容编码协议。 报警终端经过测试，基本达到了设计要求。当船舶处于异常断电时，可以迅速、隐蔽地进行报警，为船舶提供了一种安全、可靠的报警方式，同时，对推广北斗在民用终端上的应用具有重要意义，具有广阔的市场前景。
【关键词】：北斗卫星 遇险 船舶定位 报警信息
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U675.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 课题研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 论文的研究内容及结构安排15-16
• 第2章 北斗卫星系统相关技术16-23
• 2.1 北斗介绍16-22
• 2.1.1 北斗卫星导航系统的发展16-17
• 2.1.2 北斗卫星导航系统组成17-18
• 2.1.3 北斗卫星工作原理研究18-22
• 2.2 本章小结22-23
• 第3章 船舶报警终端的总体设计23-28
• 3.1 船舶报警终端功能分析23-24
• 3.2 船舶报警终端总体设计24-26
• 3.3 船舶报警终端工作原理26
• 3.4 船舶报警终端的特点26-27
• 3.5 本章小结27-28
• 第4章 船舶报警终端的硬件设计28-41
• 4.1 报警终端硬件总体设计28-29
• 4.2 北斗模块硬件设计29-35
• 4.2.1 北斗模块的选型29-31
• 4.2.2 天线的选取31-32
• 4.2.3 北斗模块与单片机接口的设计32-33
• 4.2.4 MAX232 转换电路设计33-35
• 4.3 单片机控制模块设计35-37
• 4.3.1 单片机选型35-36
• 4.3.2 单片机各个接口设计36-37
• 4.4 辅助功能模块硬件设计37-40
• 4.4.1 电源电路设计37-38
• 4.4.2 自动检测电路设计38-39
• 4.4.3 电源与电池自动切换电路39
• 4.4.4 抗干扰措施39-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 船舶报警终端的软件设计41-58
• 5.1 船舶报警终端软件总体设计41-43
• 5.1.1 软件总体流程图设计41-43
• 5.1.2 终端各软件部分功能介绍43
• 5.2 电源自动检测设计43-45
• 5.3 基于北斗模块的定位设计45-51
• 5.3.1 北斗模块与单片机接口的实现45-46
• 5.3.2 北斗定位信息读取46-48
• 5.3.3 报文解析48-51
• 5.4 串口通信实现51-52
• 5.4.1 报警终端串口初始化51
• 5.4.2 报警终端串口数据传输协议51-52
• 5.5 北斗短报文传输设计52-57
• 5.5.1 报警信息通信申请指令52-53
• 5.5.2 报警信息内容处理53
• 5.5.3 报警信息发送协议设计53-56
• 5.5.4 报警信息的接收及解码56-57
• 5.6 本章小结57-58
• 第6章 系统测试结果58-69
• 6.1 船舶报警终端实物与测试环境58-59
• 6.2 系统软件测试及分析59-69
• 结论69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于北斗的船舶遇险应急报警终端的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：261357