內(nèi)河AIS船臺設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用研究.pdf

1、作為雷達(dá)等導(dǎo)航設(shè)備的重要補(bǔ)充，VHF數(shù)字通訊系統(tǒng)AIS(AutomaticIdentify System)可以在30Km的范圍內(nèi)，準(zhǔn)確向周圍船只報告本船的船名、船長、船寬、吃水、航向狀態(tài)等重要的航行信息，從而為安全航行提供重要的參考。該設(shè)備在海上已被廣泛應(yīng)用，技術(shù)也相對成熟。隨著海事監(jiān)管需求的日益迫切，AIS在長江等主要內(nèi)河航道將被逐步推廣，AIS所反映的上述具體信息，一直以來都是海事部門的監(jiān)管重點(diǎn)，這方面的需求也日益旺盛。相對于常見的

2、數(shù)字無線通訊系統(tǒng)，AIS工作頻點(diǎn)特殊，無線頻率穩(wěn)定性，上升時間等參數(shù)指標(biāo)都要求較高，使得這部分產(chǎn)品長期為進(jìn)口廠家把持。直至近年，才有少數(shù)幾家國產(chǎn)廠商逐漸興起。
　　 本研究以研發(fā)一套完全自主的AIS船臺設(shè)備為首要目標(biāo)。目前這個設(shè)備已經(jīng)研發(fā)成功，運(yùn)行于四十三艘商用船舶上，為海事安全監(jiān)管服務(wù)。
　　 第1章介紹了國內(nèi)外的AIS研究與應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　 第2章，從AIS基帶信號出發(fā)，研究了AIS設(shè)備底層GMSK與DSC信

3、號調(diào)制解調(diào)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)過程。介紹了專用芯片CMX7042的AIS應(yīng)用方法，并以此為基礎(chǔ)探討并實(shí)現(xiàn)了基于RISC處理器的快速軟件調(diào)制解調(diào)方法，在信號調(diào)制中取得了初步進(jìn)展。
　　 第3章則介紹了如何以GPS為基準(zhǔn)，精確獲得世界標(biāo)準(zhǔn)時間，并使整個系統(tǒng)的脈沖時間與世界時的秒對齊，誤差小于AIS國際標(biāo)準(zhǔn)需求。分析了AIS設(shè)備的中斷控制需求，介紹了整個系統(tǒng)的中斷運(yùn)作模式。
　　 第4章以上海吳淞口AIS信號現(xiàn)狀為主要研究對象，分析并初

4、步統(tǒng)計了目前內(nèi)河AIS中各類船臺的數(shù)量，具體計量了AIS推廣中存在的問題，包括相當(dāng)數(shù)量的船臺時隙對齊不準(zhǔn)、發(fā)射功率穩(wěn)定時間過長等等，及AIS信道規(guī)劃本身的不足。
　　 第5章則介紹了AIS在航標(biāo)領(lǐng)域的應(yīng)用及在內(nèi)河助航方面的廣闊前景與技術(shù)方案。針對AIS功耗上的不足，提出了AIS與ZigBEE結(jié)合于航標(biāo)應(yīng)用的想法，在引入內(nèi)河航標(biāo)進(jìn)入AIS體系的同時，開辟一套與AIS并存的ZigBEE頻譜，用于滿足航標(biāo)遙測遙控，船只告知的功能，同時