海上嵌入式AIS信息终端研究与实现.pdf

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1、第37卷第5期2015年5月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．37，No．5May，2015海上嵌入式AIS信息终端研究与实现翟海庆1，谭志伟1，李磊2(1．河南机电高等专科学校，河南新乡453002；2．哈尔滨工程大学，黑龙江哈尔滨150001)摘要：提出一种AIS信息终端设计方法。考虑到不同应用场景对于实时性和操作性的不同需求，终端可以分为2个部分：第l部分使用$3C4480XARM7主板和嵌入式的实时操作系统uC／OS—II，实现AIS信息处理，时隙查找和信息传递等功能；第2部分使用

2、$3C2440AARM9配合WindowsCE平台，通过UART接收来自AIS模块的信息，实现海上GIS功能。同时，在该终端中还实现了CDMA模块，从而能够与岸基控制中心实现双向、长距离的通信。关键词：自动识别系统；嵌入式系统；地理信息系统中图分类号：TP334．1文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)05—0200—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．05．046ResearchandimplementationofmarineembeddedAISinformatio

3、nterminalZHAIHai．qin91，TANZhi．weil，LILei2(1．HenanMechanicalandElectricalEngineeringCollege，Xinxiang453002，China；2．HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：ThispaperproposesadesignmethodofAISinformationterminals，consideringthedifferentapplicationscen

4、ariosforthedifferentneedsofreal—timeandoperability．Theterminalcanbedividedintotwoparts：thefirstpartusesS3C44BOXARM7motherboardandembeddedreal-timeoperatingsystemuC／OS—II，realizingtheAISinformationprocessing，timeslotselection，informationtransfer，andotherfunctions；T

5、hesecondpartusesS3C2440AARM9withWindowsCEplatform，throughtheUARTreceivemessagesfromtheAISmodule，realizingMarineGISfunction．Atthesametime，theterminalalsoimplementstheCDMAmodule，SOthattheycanconnectshore—basedcontrolcentertorealizetwo—way，longdistancecommunication．K

6、eywords：AIS；embeddedsystem；GIS0引言自20世纪70年代以来，随着船舶体积的增大和船舶数量的增多，沿海海域船舶密度和交通密度大大提高，同时载有危险品的船舶也有所增加，导致各类水上事故频繁发生，严重威胁了船舶、船员以及港13的安全。尽管通过传统雷达探测方式，能够发现周边船舶的位置，然而这种方式的精确度和有效距离均非常有限，而且雷达的使用效果受到天气、海况、海岸地形等的严重影响，造成雷达波的阻塞和屏蔽，使得该方法失去效能，这一现象在港口和内陆水域尤其明显。目前，当2艘船舶在海域中相遇，仍然使用VHF

7、电话来通信，从而了解互相的信息以及下一步的动向。这种方法完全采用人工方式进行操作，具有非常低的效率，同时在无法进行有效通信的情况下，极有可能产生危险。而自动识别系统能够很好解决以上问题。AIS是一种船载广播应答装置，工作在VHF频段。AIS可以以一定周期，向外部发送船舶的相关收稿日期：2014—1l一18；修回日期：2015—02—10作者简介：翟海庆(1979一)，男，硕士，讲师，主要研究方向为计算机控制技术。第5期翟海庆，等：海上嵌入式AIS信息终端研究与实现·20l·信息，如ID、位置、航向、类型、长度、容量、危险货

8、物等。AIS在发送自身信息的同时，也自动接收处于同一VHF频段覆盖范围内，来自其他船舶的信息。在船舶之间通信的情况下，AIS使用SOTDMA(SelfOrganizedTimeDivisionMultipleAccess)技术，能够在1min内处理2000个以上的消息报告¨。。。AIS设备也可以与岸基控