探索船舶导航系统网络通信关键技术研究及开发

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1、分类号U0e密缎；～———编号：——王学硬±学位论文船舶导航系统网络通信关键技术看髯究及开发硕士研究生；张杰捂尊教簿：餍翌东教授学位缀涮：工学硕士学科、专遵：控制翟论与臻髓芏卷所在单位：自动化学院论文据交日期：2005年2弼论文褡辩日期：2006年3月学位授予单位；路尔滨工程大学Y938196哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要随着舰船导航系统的不断发展，用户对导航系统的要求不断提高，传统的串口通讯方式已经不能满足设备信息传输的需求，传统通讯方式自身的缺陷严重制约了导航系统的发展。因此，导航系统信息传输技术的改造和升级是当今导航系统发展的迫切要求。本论文在了解传统传输方式的基础上

2、，提出一种新型的网络技术，即串口技术、CAN总线技术和以太网技术的有效结合，高效完成导航系统内部和各系统之间的信息传输。结合我校研制的综合导航显控台的特点，通过完成软硬件的改造，实现导航系统网络化。本论文包括组网技术的分析和研究、硬件设计和驱动程序的开发三个部分。在组网技术部分首先分析了CAN总线和以太网的技术特点，提出了导航系统的网络化设计，并根据舰船高可靠性的要求，对CAN网络进行了冗余设计。根据综合导航显控台自身特点，对其内部通讯模块进行改造，并分析了组网后其内部的硬件结构和网络的性能。在硬件设计方面完成了基于PC／104总线接口的CAN通讯卡和以太网卡。完成在VxW

3、orks操作系统下的驱动程序的编写。完成上述工作后，对设计的通讯卡进行测试，在实验室开发机上，结合SBS公司的主板，实现数据的传输和发送，其中设计的CAN通讯卡在某型综合导航显控台的CAN网络组建实验中得到应用，达到设计的预期目标。关键词：CAN总线；以太网；PCI04；可编程逻辑控制器哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTACTWitllthedevelopmentofwarshipnavigationsystem．thedemandofsystemisbecomingmoreandmoreexigent．Traditionalwayofcommunicationcarl’t

4、reachthedemandofdmatransmission．Theflawoftraditionalcommunicationhasseriouslyrestrictedthedevelopmentofthenavigationsystem．Therefore，thetechnologytransformationandpromotionaletheurgentneedofnavigationsystemnow．Thepaperisbasedontheunderstandingoftraditionaltransmissionmode，proposedakindofne

5、wnetworktechnology,namelytheunionofSerialtechnology、CANtechnologyandEthemettechnology,effectivecompletethedatatransmissionofsysteminteriorandexterior．Andrealizeitthroughthesoftwareandhardwaretransforlnation．Thedissertationconsistsofnetworktechnologyanalysisandresearch，hardwaredesign，driver

6、development．TheworkanalyzedtheCANandtheEthemettechnicalcharacteristic，developedthenetworkofnavigationsystemandredundancydesignaccordingtothehi曲reliabilityofwarshipdemand，rebuildedtheinternalhardwarearchitectureoftheeqmpmem．CompletedthehardwaredesignofCANBuscommunicationcardandEthemetcommun

7、icationcardbasedonPC／104．ThedrivercompilationiscompletedundertheVxworksoperatingsystem．Aftertheabovework,carriedonthetesttothedesigncomnmnicationcardinthelaboratory,andachievedtheanticipatedtarget．Keywords：CANBus；Ethernet；PC／104；ComplexProgrammableLogicDevice哈