毕业论文：基于AIS的船舶避碰数据采集系统设计.doc文档36页全文在线看

船舶自动识别系统首先被用于航海避碰。

由于雷达特性的限制，以及不是所有的船都装备有这个设备，因而它首先被用做为种监视与判断碰撞的危险度的种方式。

获得船舶自动识别系统发送的数据对于船舶避碰非常重要。

系统的主要应用领域是船舶避碰和船舶交通管理系统。

能自动与目标船舶岸台建立通信，并保证通信的可靠性，帮助船舶有效导航，改善航行安全，增强船舶自动识别系统工作在海上频段，运用方式发射船舶数据，将本船的信息海上移动识别码，船名，静态信息及动态信息等，经接口电路转换后送信息处理器，经处理后的信息通过接口电路通过发信机发送到信道，在此信道守听的目标船就可以接受。

设置的目的是为了自动船舶识别避免船舶碰撞协助目标跟踪减少话音报告简化信息交换并提供附加信息以帮助了解船舶交通状况。

具有补充现有船舶导航存在的缺陷，减少船舶碰撞事故提高搜救遇险船舶的速度增强雷达，船舶交通管理系统的功能。

现有船舶导航存在的缺陷，减少船舶碰撞事故提高搜救遇险船舶的速度增强雷达，船舶交通管理系统的功能。

协助目标跟踪减少话音报告简化信息交换并提供附加信息以帮助了解船舶交通状况。

到信道，在此信道守听的目标船就可以接受。

设置的目的是为了自动船舶识别避免船舶碰撞部分内容简介别系统，简称是种以自组织时分多址为核心技术的船与船，船与岸台之间通信导航系统。

船舶自动识别系统工作在海上频段，运用方式发射船舶数据，将本船的信息海上移动识别码，船名，静态信息及动态信息等，经接口电路转换后送信息处理器，经处理后的信息通过接口电路通过发信机发送到信道，在此信道守听的目标船就可以接受。

设置的目的是为了自动船舶识别避免船舶碰撞协助目标跟踪减少话音报告简化信息交换并提供附加信息以帮助了解船舶交通状况。

具有补充现有船舶导航存在的缺陷，减少船舶碰撞事故提高搜救遇险船舶的速度增强雷达，船舶交通管理系统的功能。

能自动与目标船舶岸台建立通信，并保证通信的可靠性，帮助船舶有效导航，改善航行安全，增强对覆盖区域船舶的识别和监控为船舶航行提供新的观测手段。

目前，已在越来越多的海船上配置，作为雷达的补充，用作船舶之间避碰和自动交换信息的重要助航工具。

作为项最新技术在最近几年得到迅速发展，由理论研究阶段进入到使用阶段。

作为要求必须配备的助航设备，具有很强的信息传输功能，有利于港口交通管理和船舶航行安全。

课题的提出为保证船舶的安全营运，现代航海技术已经得到广泛应用并保持持续快速的发展，如雷达的综合运用基于高精度定位等各类传感器技术的应用基于网络的本船内部及远程实时或近于实时的监控等等，对防范船舶碰撞触礁触浅等海事的发生发挥了重要作用。

如何接受并采集到正确的信息数据则成为防范船舶碰撞首当其冲的问题，这也是本文针对这问题所进行的系列的研究，并设计相应的方案。

基于的船舶避碰数据采集系统设计对驾驶员参考到的数据有着十分重要的意义，因此这个问题的提出并设计对航海有着重大的帮助。

国内外发展现状上个世纪，通信技术被广泛地应用于船舶通信领域。

雷达具有识别船舶的功能但是由于它们自身的局限性而无法适应现代航运安全的需求随着计算机技术数字通信技术以及网络信息技术的飞速发展，的技术基础已经形成，在航运界对助航设备的要求越来越高的情况下，船舶自动识别系统应运而生。

船舶自动识别系统首先被用于航海避碰。

由于雷达特性的限制，以及不是所有的船都装备有这个设备，因而它首先被用做为种监视与判断碰撞的危险度的种方式。

获得船舶自动识别系统发送的数据对于船舶避碰非常重要。

系统的主要应用领域是船舶避碰和船舶交通管理系统。

系统提供了前所未有的船舶标识信息和高实时性的精确的船舶运动参数船位对地航向对地航速以及船首向等。

它与当前的雷达相比具有提供信息量大，实时性好，抗干扰能力强和越障碍传输等优点，是雷达系统的有益补充。

从信息技术的角度看，系统可以认为是计算机无线网络技术在航海领域的应用，是信息高速公路向海洋的延伸，是航海技术项革命性进步。

目前研发产品幸运地踏上了四个前所未有的研发我国自主知识产权的航用电子设备的机遇。

首先是通过的自年月日起至年月日止的设备强制装载规定。

这个规定确定了个相当大的国际国内市场，同时又因为技术涉及面广应用多，所以它有带动了个更大的相关市场群。

其次，随着中国经济高速增长，建立了较好的信息产业基础和资本累积，使我们有条件有能力开发自主知识产权的船用电子设备。

再次，我国现在正从航运大国从航运强国转化，政府大力支持拥有自主知识产权的船用设备的开发，将有利于中国船用电子企业在国际市场和国际论坛上争得和航运强国相称的席之地。

最后，研发设备在中国加入后，有利于我们的产品进去国际市场，保障我们的产品在个较为公平的市场环境下与国际产品竞争。

论文的构架本论文主要分四个部分，分别为二三四五章。

第部分从的由来工作过程技术标准及特点工作模式及协议数据格式切入介绍。

第二部分对数据采集系统进行整体的方案设计，包括总体框图的设计，芯片框图的设计和调制解调电路框图的设计。

第三部分提出了各个模块电路的设计，鉴频电路采用互感耦合鉴频器进行设计，解码电路的设计，显示电路的设计以及接口电路的设计，并对测试过程可能出现的问题进行了分析。

第五部分提出整个软件的流程及各个部分的模块设计，最后编写相关的程序。

第章简介的由来目前，航运事业发展迅速。

各个国家的船舶正朝着大型化高速化方向发展，船舶数量和水域交通密度及危险货物装载量不断增加，海损事故时有发生，严重威胁船舶航行安全和海洋生态环境。

为了改变这种状况，瑞典提出了系统。

国际海事组织国际航标协会和国际电信联盟等国际组织经过多次研究和讨论，基本确定了船舶自动识别系统的概念工作频率系统构成信息交换方式和系统性能标准。

的功能系统可在无人介入的情况下，主动连续地向合适配备的岸台其他船舶或航空器提供信息，包括船舶识别类型位置航向航速航行状态和其他与安全有关的信息系统能自动接受处理来自他船的操纵和船位信息系统内设测试设备能与岸台交换数据能识别船只检测和跟踪船舶大大简化了信息的交流量和交流次数初始化程序见附，其流程图如下图初始化流程图运算主程序的程序采用模块化设计。

需要实现的各种功能由各种中断服务子程序来实现，主程序通过检测实际工作状态，来分别调用不同的服务子程序。

的主程序流程图如所示。

启动设置系统时钟寄存器设置软件等待时间寄存器和存储器边界切换控制寄存器设置等寄存器设置等寄存器设置等寄存器转入主程序在系统启动进入正常工作状态后，首先检测是否有键盘指令输入，即进入键盘控制程序和键值处理程序。

接着检测是否有主机的控制命令或数据输入，若有主机中断，则表明主机需要建立通信，就进入与主机通信子程序。

在接收到本船信息后，立即对他们作滤波处理，并把结果存储在本船信息的地址里。

若接收的是它船信息，即结合本船信息进行碰撞危险参数计算并判断。

如果存在碰撞危险，立即用各种途径发出警告，达到船舶避碰的目的。

中断服务子程序具有个外部中断源，为非屏蔽中断，具有最高优先级，用于系统的重新启动等紧急情况用于口，用以建立与等上位机的通信在本系统中需要用到的两个口号定时器及通道都由他们自己专用的中断源。

另外，还拥有大量的软件中断资源，因为具有足够的中断资源，为了提高其运行效率，所以在本设计中，数据收发消息处理都采用中断的方式来处理。

的软件中断是由指令指令指令产生，最常用的是指令，其中，位相应的软件中断号。

若对应的软件中断没有被屏蔽，则可以根据中断号确定中断矢量，并进入相应的中断服务程序。

的中断响应流程图如图所示。

图主程序流程图设置软件中等待时间是否有中断是否有中断接收数据子程序提取目标船数据信息存到计算子程序计算子程序是否超出设置的安全值判断目标船的船名呼叫发出告警信息键盘控制子程序是否是键把键值储存数据区把取本船的传感器数据存放在数据区本船信息转换子程序转换为以米为单位滤波子程序结束存放数据区本船静态信息打包要发送的信息发送数据子程序显示控制子程序键盘处理子程序图的中断响应流程图接受数据中断服务子程序为了模拟实际中信息数据的接收，这里让主机产生中断来通知系统进入接收显推入软件堆栈硬件中断或指令中断进入中断服务程序响应中断并使有效相应位从软件堆栈中弹出接收中断请求可屏蔽中断继续主程序数据中断服务子程序。

进入中断程序后，首先在的相应位置，以屏敝。

利用收发数据，要先对进行培植。

所以接下由主机改写的寄存器，以控制数据传输的方式和传输的地址，然后通过的专用通道传输数据。

在本系统中，从主机接收到的数据存放在内部中专门划分出来的数据区内。

接着，由到数据区取出数据，进行下步的处理。

这样就完成了数据的接收。

在中断子程序的最后是开中断，并返回主程序。

接受数据的中断服务子程序。

流程图如图所示。

发送数据中断服务子程序支持双向中断。

当准备好要发送的数据后，它在的寄存器中位置，引脚变低，中断主机同时，接收到中断，进入发送数据中断服务子程序。

与接收数据类似，接下来由改写的寄存器，以控制数据传输的方式和传输的地址。

要发送的数据也存放在内部中的数据区内。

完成数据传输后，即可返回主程序。

发送数据中断服务子程序流程图如图所示。

图接收数据中断服务子程序流程图关中断通过通道把数据从传输到数据区开中断图发送数据中断服务子程序流程图参考文献余永权等单片机在控制系统中的应用北京电子工业出版社，公茂法等单片机人机接口实例集北京航空航天大学出版社，李丽娜任勤生邵哲平在船舶自动避碰中的应用船舶工程，杨秉曦船舶自动识别系统国际标准及其制定交通标准化，陈平毛奇林吴宝吕船舶自动识别系统及其关键技术探讨中国航海，徐海荣船舶自动识别系统播发数据格式世界海运，鲍君忠周尊山徐东华谷学华船载自