基于AIS的電子海圖導航系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、近年來,隨著通信技術和計算機技術的快速發(fā)展,電子海圖技術在上個世紀八九十年代開始興起了。電子海圖系統(tǒng)(Electronic Chart System)是一個基于計算機的電子海圖的顯示系統(tǒng),同時也是為航海人員提供導航信息和輔助功能的導航系統(tǒng)。AIS船舶自動識別系統(tǒng)是一種基于甚高頻通信的船載導航設備,它實現(xiàn)整個海域內(nèi)的船舶之間連續(xù)可靠的通信,增強船舶避碰的能力。設計一款基于AIS船舶自動識別系統(tǒng)的電子海圖導航系統(tǒng),實現(xiàn)AIS技術和電子海圖技

2、術的結(jié)合,對于提升航海領域的安全性有著重要的意義。
　　 本文重點研究了AIS技術的基本概念和分層模型,分析了AIS消息報文類型,設計了基于IEC61162標準AIS報文的信息解碼流程;同時還重點研究了S-57國際標準電子海圖的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構,設計了完整的S-57電子海圖數(shù)據(jù)的解析以及格式轉(zhuǎn)換算法流程;最后本文還對自組織時分多址技術(SOTDMA)通信協(xié)議進行分析和說明?；趯﹄娮雍D技術和船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)技術的研

3、究,本文設計并實現(xiàn)了一款以S-57電子海圖為基礎,基于AIS技術的電子海圖導航系統(tǒng)。本系統(tǒng)由電子海圖導航部分和AIS部分兩部分組成。電子海圖部分的硬件部分是一款嵌入式工控機,主要實現(xiàn)了海圖顯示,海圖作業(yè),海圖信息查詢,相關航線算法設計等功能模塊。系統(tǒng)不僅能夠動態(tài)的顯示航行路線和危險區(qū)域,自動監(jiān)測船舶航行,而且還能實時的在電子海圖顯示船舶位置和船舶航行軌跡。AIS自動識別系統(tǒng)部分實現(xiàn)了AIS報文的接收解析以及組裝發(fā)射。本系統(tǒng)實現(xiàn)了內(nèi)部的I

4、EC61162數(shù)據(jù)交互,完成了AIS報文信息在電子海圖上的顯示功能,實現(xiàn)了AIS技術和電子海圖技術的集成。
　　 本系統(tǒng)從總體上實現(xiàn)了基本的導航功能,將AIS技術和電子海圖技術緊密結(jié)合起來,不但能夠?qū)崿F(xiàn)一般電子海圖系統(tǒng)的海圖信息可視化功能,而且還能夠通過AIS技術獲取其他船舶的地理位置信息,把船舶的信息圖形化顯示在電子海圖上,有效的實現(xiàn)船舶導航,最大化電子海圖導航系統(tǒng)的導航功能,極大的提高了航海人員的工作效率和航海的安全性。