中文字幕亚洲日韩无线码-欧美日韩中文亚洲人v在线97-亚洲国产一毛片视频-欧美性视频一二区三区

歡迎光臨南京遠洋運輸股份有限公司官網(wǎng)!
搜索 企業(yè)郵箱 公司OA 請選擇語(yǔ)言版本: En
求新 務(wù)實(shí) 立信 望遠
知識庫
當前位置:首頁(yè) > 學(xué)習園地 > 知識庫 > 經(jīng)驗交流 > 瀏覽文章

經(jīng)驗交流

基于COM的AIS模擬器設計與實(shí)船借鑒應用研究
時(shí)間:2010年04月29日   作者:佚名  點(diǎn)擊次數:次 【字體:

內容提要:介紹一種基于COM擴展接口模式的AIS模擬器設計方案,該方案可方便地實(shí)現AIS模擬界面操作、基于電子海圖的AIS導航訓練等功能,并詳細地進(jìn)行了實(shí)船借鑒應用分析。

關(guān)鍵詞:AIS模擬器 設計方案 應用研究

0引言

船舶自動(dòng)識別系統(AIS)是一種新型的輔助導航設備,它可有效地使船舶與船舶之間、船舶與基站之間、船舶與岸上用戶(hù)之間進(jìn)行信息交互,保障船舶航行安全。近年來(lái)船用AIS設備發(fā)展迅速,為了使航海技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)學(xué)員能夠很好地掌握AIS設備,必須對學(xué)員進(jìn)行AIS設備培訓。然而,完全購置AIS真機設備達不到培養學(xué)生掌握AIS設備的目的,因為AIS真機設備要在航海真實(shí)環(huán)境下有船舶、有基站才能夠正常工作,而在學(xué)校不可能有航海真實(shí)環(huán)境。

為了滿(mǎn)足AIS教學(xué)訓練的需要,本文設計了一種基于COM擴展接口模式的AIS模擬器。該模擬器模擬FURUNO FA-100AIS設備的完整界面和全部操作功能,并能接收和顯示真實(shí)的AIS信息以及仿真模擬AIS通信網(wǎng)絡(luò ),構建AIS模擬系統,開(kāi)展AIS操作培訓,同時(shí)可方便地接入雷達模擬器和操舵模擬器等設備,實(shí)現AIS設備與雷達設備的融合,對學(xué)生有效掌握AIS設備具有現實(shí)意義。

1系統設計

11系統框架構建

FURUNO FA-100AIS模擬器的設計從工作原理、界面到實(shí)現功能都盡量與真實(shí)設備相符,并能通過(guò)串口接收并顯示真實(shí)的AIS信息,同時(shí)又能方便地進(jìn)行功能擴展。如與雷達模擬器、操舵模擬器等其它模擬器互連。因此,本系統設計考慮能夠獨立運行同時(shí)也能支持COM擴展接口的模式。技術(shù)實(shí)現方面采用基于IP的多播來(lái)模擬AIS設備的通信,實(shí)現同組AIS模擬設備的報文在組內可廣播發(fā)送,不同組的AIS模擬設備之間不能互相通信。系統開(kāi)發(fā)工具選擇Microsoft Visual StudioNET 2003:系統運行環(huán)境為Windows XP Professional(簡(jiǎn)體中文版)+SP2。系統總體構成如圖1所示。

基于COM的AIS模擬器設計與實(shí)船借鑒應用研究

1 FURUNO FA-100AIS模擬器總體設計方案

12程序設計

121數據結構定義

FURUNO FA-100AIS模擬器的主要功能是完整地模擬AIS設備的界面操作功能和AIS網(wǎng)絡(luò )通信功能。因此,需要對各類(lèi)型AIS報文進(jìn)行解析、顯示。根據IEC-61 162-100(AIS數字接口的特別要求)ITU-R M1371-1(AIS系統技術(shù)特性的推薦標準),系統對AIS信息進(jìn)行了解析,并定義了相應的數據結構,舉例如下:

動(dòng)態(tài)數據定義:

typedef struct__ Position Report

{

unsigned char Message ID; *消息ID*

unsigned char Repeat Indicator; *消息標識*

unsigned int MMSI; *MMSI*

unsigned char Navigation Status; *航行狀態(tài)*

unsigned char RaimFlag; **

CommState Communication State;/*通信狀態(tài)*

}Position Report ; *船舶位置報告*

與此類(lèi)似,本系統還對靜態(tài)數據的消息ID、消息標識、MMSI、IMO NO、船名、呼號等數據種類(lèi)進(jìn)行定義;對系統運行模式如:?jiǎn)螜C運行、學(xué)生機分組模式、教師機控制模式等參數進(jìn)行定義;對仿真AIS通信SOTDMA協(xié)議的WINSOCK的收發(fā)觸發(fā)方式參數進(jìn)行了定義。在FURUNO FA-100AIS模擬器系統開(kāi)發(fā)中借助對各模塊中的參數進(jìn)行賦值與傳遞,控制AIS設備的界面操作功能和AIS網(wǎng)絡(luò )通信功能。

122可共用的UAIS模擬器終端控件設計

界面和操作功能設計:界面布局如圖2所示,與同型號的實(shí)船設備一致。左邊的顯示區域模擬AIS設備的顯示屏:右邊為16個(gè)功能按鈕,所有的操作功能都通過(guò)鼠標左鍵點(diǎn)擊來(lái)實(shí)現。需要使用同時(shí)按下2個(gè)鍵的功能。通過(guò)鼠標右鍵點(diǎn)擊其中一個(gè)按鈕以后再用鼠標左鍵點(diǎn)擊按鈕來(lái)模擬。

基于COM的AIS模擬器設計與實(shí)船借鑒應用研究

2 FURUNO FA-100AIS模擬器界面

通過(guò)按鍵,模擬器完整地模擬真機設備的全部功能菜單,其菜單樹(shù)狀結構最多層次為7層,涉及可操作菜單58個(gè)。

控件工作的主要線(xiàn)程:一個(gè)是串口通信線(xiàn)程,一個(gè)是SOCKET通信線(xiàn)程。兩個(gè)線(xiàn)程的工作模式基本一致,首先都阻塞偵聽(tīng)線(xiàn)程控制事件,如果線(xiàn)程退出事件觸發(fā)(由主程序退出時(shí)通知控件觸發(fā)),則退出線(xiàn)程;如果線(xiàn)程工作事件觸發(fā)(由設置工作模式觸發(fā)),則繼續下面的工作。

123網(wǎng)絡(luò )運行環(huán)境及COM擴展接口設計

系統采用IP多播通信方式。主要工作端口為60000,模擬設備在該端口上接收訓練配置信息。各訓練分組模擬設備的AIS信息都在各自的多播組上進(jìn)行廣播發(fā)送。本模擬器為了適應擴展的需要,提供一個(gè)COM接口IAIS。IAIS接口提供了外部應用程序對本模擬器的控制和數據傳遞接口。

2 AIS模擬器訓練與相當實(shí)船環(huán)境的借鑒應用

21訓練項目配置

系統由l臺教師機和若干臺學(xué)生機組成。教師機軟件設置AIS模擬器為教師機運行模式,支持從串口接收真實(shí)AIS設備報文并在局域網(wǎng)內廣播,同時(shí)支持接受網(wǎng)絡(luò )傳遞的AIS報文并可編制和發(fā)送練習給學(xué)生機。學(xué)生機軟件設置AIS模擬器為學(xué)生機運行模式,接收網(wǎng)絡(luò )傳來(lái)的AIS報文,教師機收到學(xué)生機發(fā)送的AIS信息后,通過(guò)事件在電子海圖模塊上進(jìn)行顯示。學(xué)生機軟件運行后.向教師機發(fā)送登錄信息,在收到教師機返回的登錄確認信息后才能正常工作。學(xué)生機在正確設置后,按照設置的要求,在局域網(wǎng)內廣播發(fā)送AIS信息,學(xué)生機收到AIS信息后,在AIS模擬器上進(jìn)行顯示;同時(shí)通過(guò)事件通知電子海圖模塊,在電子海圖上顯示AIS目標。系統運行界面如圖3所示。

22相當于實(shí)船環(huán)境的應用訓練

221本系統的UAIS終端控件實(shí)現了FURUNO FA-100AIS顯示單元的大部分功能的仿真,通過(guò)模擬器操作,能促進(jìn)學(xué)員對相應設備操作方法的熟悉,解決了學(xué)員作業(yè)人次與設備數量之間、實(shí)驗室載體與實(shí)船情境差異、訓練項目需要與實(shí)船設備限制等矛盾。

基于COM的AIS模擬器設計與實(shí)船借鑒應用研究

3系統運行過(guò)程及典型界面

222通過(guò)教師機對練習的科學(xué)配置,對照海圖模塊、雷達ARPA模塊,設置特殊區域,如過(guò)大橋、彎道、航道交匯區、岬角等的練習。使學(xué)員更好理解AIS設備在雷達避碰問(wèn)題上可以有效彌補雷達陰影、盲區的影響。如船過(guò)大橋時(shí)大尺寸橋墩形成的臨時(shí)陰影,影響陰影區中的小目標探測,在受限水域、緊迫局面時(shí)的危害很大,AIS目標的效用在訓練中一目了然。

223利用AIS目標比對法解決雷達假回波識別難題。2002年一艘從南非開(kāi)出的船舶在船首方位1 n mile處出現回波,船長(cháng)右轉避讓時(shí)回波隨轉。最后在右轉90º后與它船碰撞。這是一種典型的間接反射假回波,傳統轉向識別中提出了移動(dòng)速度估算的思想,但具體操作中也有相當大的難度,如機動(dòng)受限、動(dòng)作大小等依然會(huì )影響估值判斷的正確性?,F在利用AIS系統,通過(guò)訓練,補以海圖地理信息對照,對各類(lèi)假回波的識別將起到好的作用。

224應用本系統進(jìn)行訓練還能使學(xué)員進(jìn)一步領(lǐng)會(huì )AIS系統,這種以信息技術(shù)與通信技術(shù)為基礎的助航系統,它在信息的全面性上超越了雷達,它能提供快速避碰數據、關(guān)鍵輔助數據,如ROT、船舶尺寸、預設航線(xiàn)等識別與短信功能,有利于船間協(xié)調。

225通過(guò)對本系統進(jìn)行一些AIS導航傳感器誤差的設置,還能使學(xué)員進(jìn)一步從原理上認識AIS系統對傳感器的依賴(lài),從而養成與雷達及海圖正確比對的習慣,對雷達與AIS各自給出的避碰核心數據CPA/TCPA的可信度科學(xué)判斷,提高風(fēng)險意識。

3意義

本項目研究為開(kāi)展AIS專(zhuān)項培訓提供了技術(shù)基礎,通過(guò)對訓練科目的合理配置,能使學(xué)員對傳統助航儀器與現代航海儀器的優(yōu)缺點(diǎn)正確認識,在應用中優(yōu)勢互補。本項目還考慮了對實(shí)船AIS串口數據采集的研究,以便進(jìn)一步實(shí)現駕駛臺數據資源的集成化、數字化、虛擬化、圖形化。

作者:南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院 李軍  來(lái)源:航海技術(shù)

關(guān)于我們

南京遠洋運輸股份有限公司是一個(gè)專(zhuān)門(mén)經(jīng)營(yíng)干散貨船舶運輸的專(zhuān)業(yè)船東公司,成立于1988年,原名南京遠洋運輸公 司,1994年進(jìn) 行了股份制改 造,更為現名。

業(yè)務(wù)領(lǐng)域

南京遠洋擁有船舶資產(chǎn),是以經(jīng)營(yíng)遠洋貨物運輸為主、又集國際船舶管理、國際船舶代理、海員勞務(wù)輸出、船舶物 料供應和投資 咨詢(xún)服務(wù)為一體的綜合性遠洋運輸企業(yè)。

加入我們

我們堅信:人才是發(fā)展之本!
我們依據各崗位職責的不同,參考當前市場(chǎng)實(shí)際,為廣大員工提供富有競爭力的薪資福利。

聯(lián)系我們

公司地址:南京市江東中路311號中泰國際廣場(chǎng)05幢18 樓 郵政編碼:210019
電話(huà):025-58802148 87792001
傳真:025-58802147
微信公眾號

微信掃一掃關(guān)注我們