內(nèi)河AIS通訊鏈路可靠性分析與技術(shù)研究.pdf

1、船舶自動識別系統(tǒng)(automatic identification system，AIS)是工作于海事頻道的數(shù)字通信系統(tǒng)，是當(dāng)前重要的海事管理工具。由于內(nèi)河復(fù)雜的地形、擁擠的帶狀航道，AIS系統(tǒng)的性能較之海面有較大下降，主要體現(xiàn)在以下方面:
　　 1)有效距離縮短。AIS是典型的VHF無線電系統(tǒng)，以視距方式傳播，在內(nèi)河中，沿岸山地、城區(qū)高樓等，都會對AIS信號造成很大的衰減，從而縮短其有效距離，造成數(shù)據(jù)包遺失。
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2、) AIS信道容量不足。AIS設(shè)計容量較少，不能滿足內(nèi)河擁擠的通信需求，無法達(dá)到管理者的預(yù)期。
　　 3) AIS設(shè)備故障造成錯誤信息。AIS設(shè)備受限于不同廠商的工藝、技術(shù)水平，在內(nèi)河應(yīng)用中存在定位設(shè)備性能不佳的問題，報告大量錯誤位置。
　　 以上問題制約了AIS設(shè)備充分發(fā)揮其在海事管理上的應(yīng)用，不僅降低了其實用效果，而且迫使在海事監(jiān)管中，需要耗費人力去判別AIS信息的準(zhǔn)確性。
　　 為解決上述問題，主要研究工作

3、如下。
　　 1)對于AIS此類復(fù)雜調(diào)制解調(diào)無線系統(tǒng)，其性能定量研究一直缺乏可靠的軟件工具與理論模型。利用半實物仿真方法，將AIS調(diào)制解調(diào)過程作為仿真參量引入環(huán)境中，建立起與現(xiàn)實環(huán)境高度擬合的研究平臺;
　　 2)在半實物仿真環(huán)境之外，同時在長江武漢航道建立起了內(nèi)河AIS傳輸實驗平臺，設(shè)計了配套的實驗終端;
　　 3)利用半實物仿真平臺開展AIS調(diào)制解調(diào)過程的微觀特征研究，提出了場強-誤包率對應(yīng)模型、干擾信號評估

4、方法、復(fù)雜航道下的短消息生存能力模型以及AIS基帶信號的快速調(diào)制方法，為進(jìn)一步研究AIS的通信特性奠定了基礎(chǔ);
　　 4)系統(tǒng)地研究了AIS信號在內(nèi)河的信號分布與衰減規(guī)律，分別利用中值場強模型與射線追蹤模型對特定航道的信號分布作出了分析與評估，提出了改進(jìn)型的射線追蹤模型，用以支持在復(fù)雜地形與天氣下的AIS場強預(yù)估，并在實地環(huán)境中予以了驗證;
　　 5)運用改進(jìn)型證據(jù)相似系數(shù)方法，融合船舶運動證據(jù)與航道分布證據(jù)，提出了剔除