船用網絡信息交換與監(jiān)控技術研究.pdf

1、建立一個全船性的綜合信息網絡平臺是現代船舶未來發(fā)展的趨勢與潮流,為方便實現全船信息的共享,提高艦船的自動化及智能化,進一步加強艦船自身的安全性能,艦船上的所有系統(tǒng)(包括作戰(zhàn)、通信、操控、導航等系統(tǒng)的所有傳感器及控制計算機等)都需要掛接到這一綜合信息網絡平臺上。目前,艦船的部分系統(tǒng)己經實現了網絡化,但不同系統(tǒng)網絡間存在著網絡的傳輸方式與協議不同,信息無法共享的問題。為了解決該問題,本文設計了一種信息傳輸方案,來實現不同船用網絡間的信息交換

2、與數據監(jiān)控,以滿足現代船舶導航系統(tǒng)綜合化、智能化、模塊化、網絡化的要求。在該方案中,各導航傳感器及導航設備都掛接在本文設計的綜合網關上,利用該網關實現不同網絡傳輸方式下信息的轉發(fā)與監(jiān)控,進而實現了各導航設備與艦上其它系統(tǒng)的信息共享,為簡化設計,降低使用及管理的復雜性,及各艦船網絡信息化改進的成本,需要在現有船用網絡的基礎上,設計開發(fā)一個適合不同船用網絡之間信息交換的樞紐,即“網關”。通過該網關將現有的船舶信息傳輸網絡與導航平臺網絡互聯為

3、一個整體,更好地實現了船用網絡的監(jiān)控與信息交換功能。
　　 針對船用網絡通訊系統(tǒng)總線,本文提出了多總線在不需增加硬件轉換設備的前提下實現監(jiān)控與信息交換的通訊方案。并在VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)及Tornado集成開發(fā)環(huán)境下,研究船用網絡信息交換與監(jiān)控技術。將現有的船舶信息傳輸網絡與導航平臺網絡互聯為一個整體。
　　 論文首先研究了目前艦船常用的三種網絡技術,CAN總線網絡技術、串口通信技術、以太網技術與嵌入式網關技術,

4、為提出可行的船用網絡間的信息交換與數據監(jiān)控技術提供了基礎保證。其次,通過以上的研究分析,選擇了綜合網關的硬件、軟件開發(fā)設計平臺,提出了網絡監(jiān)控與信息交換總體設計方案。再次,利用上述硬軟件開發(fā)平臺,分別設計并實現了CAN、串口、以太網的數據監(jiān)控及收發(fā)功能模塊,在此基礎上設計了三種網絡通信方式間的信息交換方案,完成了綜合網關的設計、實現工作。之后,本文針對常用的導航設備,設計了各網絡間的導航報文通信協議,并設計、實現了基于應用層的船舶導航系