基于AIS的计划航线共享系统研究与开发

发布时间：2017-08-11 22:40

  本文关键词：基于AIS的计划航线共享系统研究与开发

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【摘要】：计划航线是船舶在开航前必须制定好的海上航行线路。随着海上交通的日益繁忙，各国沿海交通流密度增大、通航环境复杂多变，对航行在交通复杂区域的船舶而言，无疑增加了安全航行风险，若能够事先掌握区域内他船的计划航线信息，一方面有助于船舶预先进行避让决策，另一方面更能实现岸站监控方对船舶航行线路的安全监控，，对未来船舶航行风险进行预判。可有效避免船舶风险事故的发生。 本文通过借鉴欧盟Monalisa工程“绿色航线”的先进理念，结合我国实际AIS站台应用情况与沿海的航行环境，认为在我国应用此系统能够有效防止船舶因对未来航行区域内的航行安全信息缺乏而造成的风险事故，提高海事监管部门监控船舶安全航行的能力。 计划航线共享系统是一个集成的系统，要对整个系统进行理论研究与开发需要较长的时间与大量的开发工作，本文主要研究工作集中在系统技术实现研究及AIS6、8号航线专适用电文封装、播发与接收基础子系统开发。重点研究了AIS航线电文的播发方法、播发时机、播发内容，船岸之间的航线电文交流机制，基于计划航线的风险种类识别、风险评估与算法，系统组成框架、功能实现。本文设计的系统由3个子系统构成：AIS电文播发与接收解析子系统、计划航线条件下的风险评估预警子系统、计划航线的ECDIS集成显示子系统。本文实现了6、8号航线电文的封装、播发与解析软件的开发，并在AIS设备上进行电文播发与接收解析的实际测试，验证了AIS航线电文交换的可行性，为下一步风险评估、ECDIS集成显示开发打下基础。 通过对整个航线共享系统的技术实现研究与电文封装、播发与解析过程的开发设计，本研究给出了整个系统的框架、技术及实现方法。在研究过程中也发现了该系统需进一步研发工作重难点如：电文的占用的时隙与所使用的ASCII有效字段长度相对难以界定，风险评估预警所使用的评估数学模型有待实际验证与提高，推荐计划航线的具体实现方法与交换机制有待细化研究，计划航线、推荐航线等相关航线的ECDIS标准化显示方案需要研究等。这些工作有待团队工作人员后续的深入研究。
【关键词】：航线共享 AIS专适用电文 风险评估 航海
【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
• Abstract5-9
• 主要符号表9-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 研究内容11
• 1.4 研究路线与创新点11-13
• 第2章 基于 AIS 的计划航线共享技术实现研究13-23
• 2.1 概述13
• 2.2 计划航线描述13-14
• 2.3 AIS 航线信息通信原理描述14-16
• 2.3.1 AIS 基本通信原理概述14-15
• 2.3.2 AIS 航线信息通信技术细节15-16
• 2.4 AIS 计划航线电文封装、播发、解析技术方法研究16-22
• 2.4.1 AIS 计划航线电文信息内容描述16
• 2.4.2 AIS 航线电文输入语句格式及响应机制16-19
• 2.4.3 6、8 号航线信息电文封装与播发方法研究19-21
• 2.4.4 6、8 号航线电文解析方法研究21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 基于 AIS 的计划航线共享系统设计23-40
• 3.1 概述23
• 3.2 系统架构设计23-26
• 3.2.1 系统组成架构23-25
• 3.2.2 系统网络架构25-26
• 3.3 系统运行模式与功能实现26-29
• 3.3.1 航线电文交换模式26-27
• 3.3.2 基于 AIS 计划航线的风险评估模式27-28
• 3.3.3 船-岸航线共享运作模式28-29
• 3.3.4 系统实现的功能29
• 3.4 系统风险评估预警方法设计29-39
• 3.4.1 计划航线下的风险种类概述29-30
• 3.4.2 两个重要计划航线相关信息算法30
• 3.4.3 风险识别方法设计30-38
• 3.4.4 风险预警方法设计38-39
• 3.4.5 风险识别评估总结39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 AIS 航线电文交换处理子系统研发40-60
• 4.1 概述40
• 4.2 开发思路40
• 4.3 子系统模块设计40-59
• 4.3.1 组成架构分析40-41
• 4.3.2 串口通信模块设计41-43
• 4.3.3 电文封装、校验与发送模块开发43-46
• 4.3.4 电文接收、解析与显示模块开发46-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 航线电文封装播发接收解析实测60-67
• 5.1 测试主要目的及环境60
• 5.2 AIS8 号电文封装、播发与解析显示实测60-63
• 5.3 AIS6 号电文封装、播发与解析显示实测63-66
• 5.4 测试结果分析66-67
• 第6章 总结与展望67-70
• 6.1 总结67-68
• 6.2 展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-72
• 附录72-83
• 在学期间发表的学术论文83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：658584