基于AIS信息的嵌入式船舶避碰監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著船舶數(shù)量的不斷增加以及船舶向大型化和高速化方向的不斷發(fā)展，航海事故頻繁發(fā)生，這給航行安全和海洋環(huán)境造成了巨大的威脅。雖然雷達(dá)、自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪儀具有識(shí)別船舶的功能，但是由于其固有的缺陷并不能提供自動(dòng)避碰所需的準(zhǔn)確信息而無法適應(yīng)現(xiàn)代航運(yùn)的需求。近年來船舶自動(dòng)避碰系統(tǒng)的應(yīng)用，給獲取船舶會(huì)遇信息的方式帶來了徹底的轉(zhuǎn)變，會(huì)遇船舶之間實(shí)現(xiàn)了真正意義的準(zhǔn)確信息共享。AIS系統(tǒng)將給海上船舶監(jiān)控帶來革命性的進(jìn)步。 本文以AIS提供的報(bào)文數(shù)據(jù)作為

2、信息來源，利用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)研究基于AIS信息的船舶避碰監(jiān)控系統(tǒng)。文章首先介紹了AIS通信協(xié)議IEC61162中規(guī)定的語句格式與通信字符，深入地剖析了解碼AIS信息的方法；其次研究了船舶碰撞的過程，定量劃分了船舶會(huì)遇態(tài)勢(shì)和避碰行動(dòng)局面，并對(duì)如何確定船舶避碰行動(dòng)方式以及避碰行動(dòng)幅度進(jìn)行了探討；然后運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論，綜合各方面影響因素建立了一種將碰撞危險(xiǎn)度分為空間碰撞危險(xiǎn)度和時(shí)間碰撞危險(xiǎn)度的船舶碰撞危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型。最后在所建立的數(shù)學(xué)模

3、型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于AIS信息的嵌入式船舶避碰監(jiān)控系統(tǒng)。 本系統(tǒng)由監(jiān)控和AIS信息管理兩部分組成；采用低功耗、低成本、高性能、小體積的ARM處理器S3C44BOX，以嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)VxWorks為操作系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了“互見”范圍內(nèi)船舶的顯示、會(huì)遇船舶信息的查詢、避碰行動(dòng)方案的查詢、船舶監(jiān)控與報(bào)警等功能。該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、響應(yīng)實(shí)時(shí)、擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，另外該系統(tǒng)還彌補(bǔ)了傳統(tǒng)AIS系統(tǒng)顯示信息不直觀、信息利用率低等缺點(diǎn)，在船舶