本文關(guān)鍵詞：大型船舶靠泊系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：大型船舶靠泊系統(tǒng)有助于船長(zhǎng)/引航員在引領(lǐng)大型船舶進(jìn)出港及靠離泊作業(yè)時(shí)提高安全性和及時(shí)性。本文以唐山港進(jìn)出港的大型船舶為工程實(shí)踐對(duì)象,研究引航及靠離泊輔助系統(tǒng)在該港口的架構(gòu)與功能設(shè)計(jì),描述了在該系統(tǒng)應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù):RTK技術(shù),北斗/GPS差分雙模衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù),AIS應(yīng)用技術(shù)和ECDIS綜合信息顯示技術(shù)等。系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)的為引航員提供高精度、動(dòng)態(tài)的引航與靠泊信息,為引航員在港口引航時(shí)提供輔助參考。該系統(tǒng)主要組成部分包括京唐港區(qū)、曹妃甸港區(qū)定位基站、靠泊儀主、從定位處理機(jī)及靠泊儀顯示終端組成。定位基站主要采用RTK技術(shù),實(shí)現(xiàn)高精度定位主要由參考站、移動(dòng)站、通信設(shè)備三個(gè)部分來(lái)組成運(yùn)作。參考站將接收的相位資料以及改正數(shù)據(jù)傳送給移動(dòng)站,移動(dòng)站配備電臺(tái)接收板卡,用來(lái)接收從參考站傳來(lái)的數(shù)據(jù),并能解算出達(dá)到厘米級(jí)的定位精度;靠泊主從定位處理機(jī)主要構(gòu)成包括MCU模塊、AIS接收模塊、差分GNSS模塊、WIFI模塊、鋰電池模塊,其中從機(jī)的主要構(gòu)成不需要AIS接收模塊,主要是相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、接收與處理傳輸;系統(tǒng)的顯示終端主要接收主定位處理機(jī)的數(shù)據(jù)、AIS信息,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的在ECS上顯示靠離泊的集成信息。其中,系統(tǒng)的主從定位處理機(jī)及顯示終端通過(guò)WIFI進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)在唐山港的應(yīng)用,驗(yàn)證了該系統(tǒng)能夠真正投入到引航員的引航及靠離泊輔助作業(yè)中。通過(guò)實(shí)際測(cè)試,得到了靠泊儀設(shè)備DGPS板卡的平均定位精度為2.35m,靠泊儀主從機(jī)利用RTK技術(shù)處理得到的平均定位精度為0.19m;WIFI的最遠(yuǎn)傳輸有效距離為51M。滿足了系統(tǒng)高精度定位和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸距離方面的需求。
【關(guān)鍵詞】：大型船舶 引航 靠泊 RTK WIFI
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U675.92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 主要符號(hào)表9-10
• 第1章 綜述10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 岸基輔助引航及靠泊系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 船基輔助引航及靠泊系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目標(biāo)與主要工作14-16
• 1.4 下一步研究方向16-18
• 第2章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)與算法分析18-27
• 2.1 靠離泊算法分析18-21
• 2.1.1 建立靠泊儀算法模型坐標(biāo)系18
• 2.1.2 船首、船尾相對(duì)碼頭距離與速度計(jì)算18-21
• 2.1.3 船首向與船舶轉(zhuǎn)向率計(jì)算21
• 2.2 GNSS衛(wèi)星定位技術(shù)21-23
• 2.3 RTK定位技術(shù)23-24
• 2.3.1 RTK工作原理23-24
• 2.3.2 RTK架構(gòu)24
• 2.4 AIS應(yīng)用技術(shù)24-25
• 2.5 Wi-Fi無(wú)線傳輸技術(shù)25-26
• 2.6 ECDIS應(yīng)用技術(shù)26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 第3章 唐山港引航及靠離泊輔助系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)27-35
• 3.1 系統(tǒng)基本架構(gòu)組成概述27-29
• 3.1.1 硬件組成架構(gòu)27-28
• 3.1.2 系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)設(shè)計(jì)28-29
• 3.2 主從定位處理機(jī)整體設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.1 主定位處理機(jī)設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.2 從定位處理機(jī)設(shè)計(jì)31
• 3.3 RTK基站建設(shè)31-34
• 3.3.1 原理概述31-32
• 3.3.2 RTK基準(zhǔn)站接線設(shè)計(jì)32-33
• 3.3.3 唐山港RTK基站建設(shè)方案33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 唐山港引航及靠離泊輔助系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)35-46
• 4.1 軟件系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境35
• 4.2 軟件系統(tǒng)構(gòu)成35-42
• 4.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)42-44
• 4.4 唐山港整體靠離泊系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)果分析46-55
• 5.1 靠泊應(yīng)用實(shí)例分析46-49
• 5.1.1 準(zhǔn)備與設(shè)置47-48
• 5.1.2 結(jié)果分析48-49
• 5.2 靠泊設(shè)備精度測(cè)試49-52
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c方法49-50
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)工具50
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與實(shí)驗(yàn)步驟50-51
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-52
• 5.3 WiFi信號(hào)強(qiáng)度測(cè)試52-55
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c方法52-53
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)工具53
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與實(shí)驗(yàn)步驟53
• 5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 總結(jié)55
• 6.2 展望55-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-59
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

【相似文獻(xiàn)】

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1 賈煒;彭國(guó)均;周杏利;杜志秀;;大型船舶靠泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];港口經(jīng)濟(jì);2014年02期

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1 趙秋玉;大型船舶靠泊系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];集美大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：830543