新型船舶氣象儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、氣象信息是船舶航行的重要導(dǎo)航信息,直接影響船舶的航行安全。現(xiàn)代的船舶是高科技建造起來(lái)的,現(xiàn)代化程度高,對(duì)環(huán)境因素的依賴(lài)也更高,因此現(xiàn)代化船舶安全航行的一個(gè)重要的組成部分是對(duì)環(huán)境氣象的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握。
　　船舶氣象儀能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量所在區(qū)域的視風(fēng)速、視風(fēng)向、溫度、濕度和大氣壓力等各種氣象參數(shù),并進(jìn)行解算、裝訂成我們需要的真風(fēng)速、真風(fēng)向等數(shù)據(jù)再分別發(fā)送出去,是保障船舶航行安全的重要設(shè)備。作為船載自動(dòng)化氣象觀測(cè)系統(tǒng),可以方便地安裝在各種船只

2、上。通過(guò)對(duì)附近海域風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓力等氣象參數(shù)的監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析、比較,可以實(shí)時(shí)掌握氣象環(huán)境,提高船舶航行安全,并使因?yàn)?zāi)害性天氣造成的損失減小到最低。
　　本課題主要致力于新型船舶氣象儀系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),以提高系統(tǒng)的性能功能,加強(qiáng)可靠性、維修性、保障性、安全性、測(cè)試性、環(huán)境適應(yīng)性,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)總結(jié)船舶氣象儀的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,分析主要研究?jī)?nèi)容和關(guān)鍵技術(shù),概述研究意義和主要工作

3、。
　　(2)介紹C語(yǔ)言的概念,氣象儀的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、風(fēng)速風(fēng)向參數(shù)的定義,以及船舶氣象儀的定義、功能特點(diǎn)與工作原理,從通信系統(tǒng)過(guò)度到數(shù)字通信的幀同步,并詳細(xì)介紹了新型船舶氣象儀采用的NMEA-0183協(xié)議。
　　(3)從全局角度分析新型船舶氣象儀的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)原則,確定新型船舶氣象儀的總體設(shè)計(jì)思想,系統(tǒng)由主儀器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、溫濕度傳感器、大氣壓力傳感器和電纜組成,細(xì)化新型船舶氣象儀的的設(shè)計(jì)方案,對(duì)難點(diǎn)風(fēng)速風(fēng)向傳感器中的小飛

4、機(jī)的固定進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)分析,創(chuàng)新地提出了用陶瓷軸承替代普通軸承。
　　(4)從硬件角度介紹了主儀器、傳感器、CAN卡、串口卡、主板等的設(shè)計(jì)和原理。理論上詳細(xì)介紹了風(fēng)速風(fēng)向傳感器、溫濕度傳感器、大氣壓力傳感器的工作原理和系統(tǒng)所用的串行接口工作原理。新型船舶氣象儀硬件選型以Intel Atom270主板為核心設(shè)計(jì),選用3680CAN卡和3618串口卡,集成度高、體積小、功能強(qiáng)、可靠性高,特別適用于船艙狹窄,空間有限,但對(duì)氣象參數(shù)又有較高