水面小型无人艇通信导航系统的设计与开发
发布时间：2021-11-26 09:04
水面无人艇是一种用来执行高风险任务的自主驾驶船舶。通信导航系统则是水面无人艇完成复杂工作的基础保障。应用于水面无人艇的通信导航系统需要具备以下能力:近岸/远岸多网接入的能力;网络自主切换的能力;满足多种非标准接口的船载设备与岸基数据交互的能力。为此,论文设计并实现了一套应用于水面小型无人艇的通信导航系统,该系统能够通过无线通信的方式将无人艇的各种数据实时传回岸基,并可以响应岸基工作人员的实时控制指令,实现岸基与无人艇的远程信息交互。论文在以下三个方面进行了研究工作:1.设计了水面小型无人艇通信导航系统的功能框架。该系统分为岸基基站和船载控制终端两部分,并对每一部分的功能进行详细描述。通过对4G通信和北斗短报文的特点进行分析,设计了多网融合方案和数据通信方案;2.水面小型无人艇通信导航系统的软硬件平台设计与开发。在船载控制终端部分设计了支持多类型协议的数据接收、解析和封装的软硬件模块,并制定了系统的通信协议。在岸基基站部分由4G通信系统和北斗卫星导航系统构成,在此基础上建立了基于Linux系统的数据分发系统,该系统可将接收到的无人艇实时数据通过无线局域网发送给上位机控制软件系统,上位机控...
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“海上猫头鹰”无人艇Fig.1SeaowlUSV
水面小型无人艇通信导航系统的设计与开发2模块化设计，依据不同的作战任务携带不同的船载设备，如雷达、光电系统、以及作战武器等，它的满载负荷可达到550kg（张晓东等，2018）。另外，该型号无人艇可配合大型有人舰艇作战，完成作战任务以后自动回收。图1“海上猫头鹰”无人艇Fig.1SeaowlUSV不仅仅是美国，其它一些发达国家也在水面无人艇领域取得了显著成果(MANLEYJE，2008)。2017年以色列军方自主研发的“海上骑士”号水面无人艇成功完成了对空导弹发射的演习任务。“海上骑士”的服役大大提升了以色列海军海上多元化的作战能力。“海上骑士”号水面无人艇由于体型庞大，所以抗风浪能力较强，它在水上最多可以连续作战12个小时。该艇配备了最先进的航海雷达、GPS以及各种高精度传感器，当在执行作战任务时，如果遭遇敌情，首先通过船载的水炮进行警告射击，必要时可以使用船载火力系统进行反击。除了“海上骑士”以外，以色列军方还研发了“海鸥”、“黄貂鱼”等作战型水面无人艇(丁宁等，2019)。图2“海上骑士”无人艇Fig.2SeaknightUSV相较于欧美这些发达国家，中国在水面无人艇领域的发展相对落后，但由于近几年来国家综合实力的不断提高以及十九大以来对生态环境发展的重视，已经取得了一些成果，并对很多领域的发展产生了积极地影响(郎舒妍等，2016)。云洲智能科技有限公司是国内最早致力于无人艇研究的民营企业。2019年10月25日在海南省三亚市三亚湾红树林会议中心开幕的国际海洋科学技术装备会上，该
“M40P”无人艇Fig.3M40PUSV
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目视觉的机械手捡球机器人设计[J]. 周旭,周海波,陈睿,张兆强,张忠党. 机床与液压. 2020(03)
[2]明桥面桥枕高度自动测量系统设计[J]. 王琦,吴剑锋,王森,汪峰,仇超. 仪表技术与传感器. 2020(02)
[3]智能网联交通系统的关键技术与发展[J]. 钱志鸿,田春生,郭银景,王雪. 电子与信息学报. 2020(01)
[4]国内外无人艇发展现状及典型作战应用研究[J]. 王石,张建强,杨舒卉,张博伦. 火力与指挥控制. 2019(02)
[5]世界主要军事强国的智能化武器装备发展[J]. 丁宁,张兵. 军事文摘. 2019(01)
[6]I2C总线技术在舰船能量管理系统I/O端口扩展中的应用[J]. 许智豪,李维波,华逸飞,徐聪,范磊. 中国舰船研究. 2019(01)
[7]一种基于北斗RDSS通信的多网融合技术[J]. 王召,李志国,姬文军,李涛. 电子测量技术. 2018(23)
[8]无人水面艇收放技术发展趋势探讨[J]. 张晓东,刘世亮,刘宇,胡晓芳,高超. 中国舰船研究. 2018(06)
[9]无人水面艇发展趋势及关键技术[J]. 王舟,钱昌安,梁明泽,何冉,刘晓龙,沈海龙. 飞航导弹. 2018(11)
[10]一种ARM+FPGA的可裁剪以太网串口服务器设计[J]. 徐巧玉,周新稳,王军委,朱佩. 河南科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
硕士论文
[1]基于嵌入式ARM的无人作业船控制系统研究[D]. 花睿.大连理工大学 2018
[2]多模通信终端的设计与实现[D]. 李文.电子科技大学 2018
[3]基于4G与北斗卫星通信技术的环境辐射监测仪的设计与实现[D]. 谈皓.华南理工大学 2017
[4]北斗卫星通讯和GPRS智能切换技术与应用[D]. 周斌.上海交通大学 2017
[5]异构移动网络垂直切换关键技术在船联网的应用研究[D]. 水宜水.武汉理工大学 2013
本文编号：3519825
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“海上猫头鹰”无人艇Fig.1SeaowlUSV
水面小型无人艇通信导航系统的设计与开发2模块化设计，依据不同的作战任务携带不同的船载设备，如雷达、光电系统、以及作战武器等，它的满载负荷可达到550kg（张晓东等，2018）。另外，该型号无人艇可配合大型有人舰艇作战，完成作战任务以后自动回收。图1“海上猫头鹰”无人艇Fig.1SeaowlUSV不仅仅是美国，其它一些发达国家也在水面无人艇领域取得了显著成果(MANLEYJE，2008)。2017年以色列军方自主研发的“海上骑士”号水面无人艇成功完成了对空导弹发射的演习任务。“海上骑士”的服役大大提升了以色列海军海上多元化的作战能力。“海上骑士”号水面无人艇由于体型庞大，所以抗风浪能力较强，它在水上最多可以连续作战12个小时。该艇配备了最先进的航海雷达、GPS以及各种高精度传感器，当在执行作战任务时，如果遭遇敌情，首先通过船载的水炮进行警告射击，必要时可以使用船载火力系统进行反击。除了“海上骑士”以外，以色列军方还研发了“海鸥”、“黄貂鱼”等作战型水面无人艇(丁宁等，2019)。图2“海上骑士”无人艇Fig.2SeaknightUSV相较于欧美这些发达国家，中国在水面无人艇领域的发展相对落后，但由于近几年来国家综合实力的不断提高以及十九大以来对生态环境发展的重视，已经取得了一些成果，并对很多领域的发展产生了积极地影响(郎舒妍等，2016)。云洲智能科技有限公司是国内最早致力于无人艇研究的民营企业。2019年10月25日在海南省三亚市三亚湾红树林会议中心开幕的国际海洋科学技术装备会上，该
“M40P”无人艇Fig.3M40PUSV
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目视觉的机械手捡球机器人设计[J]. 周旭,周海波,陈睿,张兆强,张忠党. 机床与液压. 2020(03)
[2]明桥面桥枕高度自动测量系统设计[J]. 王琦,吴剑锋,王森,汪峰,仇超. 仪表技术与传感器. 2020(02)
[3]智能网联交通系统的关键技术与发展[J]. 钱志鸿,田春生,郭银景,王雪. 电子与信息学报. 2020(01)
[4]国内外无人艇发展现状及典型作战应用研究[J]. 王石,张建强,杨舒卉,张博伦. 火力与指挥控制. 2019(02)
[5]世界主要军事强国的智能化武器装备发展[J]. 丁宁,张兵. 军事文摘. 2019(01)
[6]I2C总线技术在舰船能量管理系统I/O端口扩展中的应用[J]. 许智豪,李维波,华逸飞,徐聪,范磊. 中国舰船研究. 2019(01)
[7]一种基于北斗RDSS通信的多网融合技术[J]. 王召,李志国,姬文军,李涛. 电子测量技术. 2018(23)
[8]无人水面艇收放技术发展趋势探讨[J]. 张晓东,刘世亮,刘宇,胡晓芳,高超. 中国舰船研究. 2018(06)
[9]无人水面艇发展趋势及关键技术[J]. 王舟,钱昌安,梁明泽,何冉,刘晓龙,沈海龙. 飞航导弹. 2018(11)
[10]一种ARM+FPGA的可裁剪以太网串口服务器设计[J]. 徐巧玉,周新稳,王军委,朱佩. 河南科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
硕士论文
[1]基于嵌入式ARM的无人作业船控制系统研究[D]. 花睿.大连理工大学 2018
[2]多模通信终端的设计与实现[D]. 李文.电子科技大学 2018
[3]基于4G与北斗卫星通信技术的环境辐射监测仪的设计与实现[D]. 谈皓.华南理工大学 2017
[4]北斗卫星通讯和GPRS智能切换技术与应用[D]. 周斌.上海交通大学 2017
[5]异构移动网络垂直切换关键技术在船联网的应用研究[D]. 水宜水.武汉理工大学 2013
本文编号：3519825
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