基于网络的GMDSS系统设计与实现

  随着船舶自动化水平的提高,计算机网络技术在船舶自动化中的广泛应用,船舶训练仿真系统也日益完善。基于网络的培训仿真软件可以检测在局域网内部其他任意的机器,并对其进行信息的反馈与控制。通过此类系统,使专业人员能够在同一条件下监管更多的计算机设备,从而节约人力资源,降低成本及消耗。同时,在仿真和监控系统中,存在着海量数据需要处理,以满足仿真与监控的真实性需要。把服务器发出的数据、指令等发送给与其连接的局域网或广域网的客户端,客户端接收到服务器传来的数据后做出相应的反映,并且将远程客户端上的数据,如操作日志,报警等返回服务器入库并对报警信息做出相应处理,以达到对远程客户端的智能化监控。本文研究开发了基于网络的GMDSS仿真软件,该仿真软件模拟了GMDSS系统中的14种设备以及电子海图,并且设置了教练员端（岸站）和学员端（船站）,在局域网内可以实现船与岸以及船与船之间的日常通信和遇险发送。此外,教练员端软件具有制定练习、监督学员的通讯、接收所有的通讯记录及对学员的操作进行评估等功能。本文就基于网络的GMDSS仿真软件的开发过程,主要从以下几个方面进行了详细的阐述:首先,介绍GMDSS功能及系统组成。然后按照软件工程的思想对GMDSS软件作了详细的需求分析、设计和编码。接下来详细介绍了程序编写过程中涉及到的关键技术——网络通信技术、多线程技术、语音通讯、网络并发控制等。最后是软件实现,对仿真软件功能、操作给出了详细描述。 

 

武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校

 

页数：72

 

【学位级别】：硕士

 

 

文章目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

    1.1 课题研究的背景、目的和意义

    1.2 GMDSS系统组成

        1.2.1 国际移动卫星通信系统

        1.2.2 地面通信系统

        1.2.3 定位寻位系统

        1.2.4 海上安全信息播发系统

    1.3 GMDSS系统仿真软件的国内外现状

    1.4 论文组织结构

第2章 仿真软件框架设计

    2.1 GMDSS模拟器系统构成

    2.2 GMDSS仿真软件开发过程

        2.2.1 仿真软件开发模型

        2.2.2 仿真软件需求分析

        2.2.3 仿真软件设计

    2.3 仿真软件海图坐标变换

        2.3.1 GMDSS的海区划分

        2.3.2 坐标系概念

        2.3.3 地理坐标到平面坐标的墨卡托投影

        2.3.4 平面坐标到屏幕坐标的转换

第3章 数据通信技术实现

    3.1 TCP/IP协议

        3.1.1 TCP协议

        3.1.2 UDP协议

        3.1.3 套接字编程

    3.2 网络广播

        3.2.1 相关概念

        3.2.2 局域网广播

        3.2.3 IP多播

    3.3 语音通信

        3.3.1 语音通信设计思路

        3.3.2 话音的实时采集、播放和网络传输的方法

        3.3.3 基于UDP协议的点对点语音通信

        3.3.4 基于UDP协议的点对面语音通信

    3.4 局域网网络通信的其它问题

        3.4.1 内核对象

        3.4.2 内存管理

        3.4.3 动态链接库

        3.4.4 网络并发控制

第4章 仿真软件实现

    4.1 GMDSS仿真软件

        4.1.1 GMDSS仿真软件功能

        4.1.2 仿真软件界面设计技术

    4.2 基于网络的GMDSS仿真软件框架及功能

    4.3 数据通讯过程

        4.3.1 数据传输交换过程

        4.3.2 数据缓冲区

        4.3.3 建立网络登记表

    4.4 实现效果演示

第5章 总结和展望

    5.1 本文完成的主要工作

    5.2 下一步工作的展望

参考文献

致谢

在攻读硕士学位期间发表的学术论文

 

期刊论文

 

[1]浅析Windows Sockets[J]. 杨晓慧.  长春大学学报. 2007(04)

[2]基于G.729算法的新型语音通信系统的实现[J]. 孙祥娥,汪忠德.  微计算机信息. 2005(04)

[3]基于UDP的网络音频系统的研究与实现[J]. 肖建荣,胡剑凌,张玫.  电声技术. 2004(05)

[4]GMDSS培训存在的问题及应对措施初探[J]. 彭晓星.  浙江海洋学院学报(自然科学版). 2003(04)

[5]电子海图应用系统中坐标变换算法的研究[J]. 夏一行,胡力,周泓,汪乐宇.  工程设计学报. 2003(05)

[6]基于局域网的实时语音组播系统的设计与实现[J]. 刘博,喻晓峰.  计算机工程与设计. 2003(10)

[7]基于UDP协议的语音聊天系统的设计与实现[J]. 胡延平,陈志刚,王志春,王建新.  计算机工程与设计. 2002(12)

[8]用Windows Socket实现局域网上的语音实时传输[J]. 邹沐昌,叶 涛,冯利昌.  燕山大学学报. 2002(02)

[9]全球海上遇险与安全系统模拟器[J]. 杨晓玲.  交通科技. 2000(01)

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博士论文

 

[1]移动IP网络中的组播路由协议研究[D]. 王平.上海交通大学 2007

[2]移动互联网的组播研究[D]. 吴茜.清华大学 2006

[3]因特网拥塞控制机制若干问题研究[D]. 岳鹏.西安电子科技大学 2006

[4]大规模网络环境下的组播通信技术研究[D]. 林予松.解放军信息工程大学 2005

[5]TCP/IP网络拥塞控制策略研究[D]. 王彬.浙江大学 2004

 

硕士论文

 

[1]地理空间坐标参考系融合引擎及实践[D]. 杨培.解放军信息工程大学 2006

[2]主动网络技术在IP组播中的应用研究[D]. 马涛.西安电子科技大学 2006