船舶自动识别系统及其关键技术研究
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摘要
随着全球航运业的蓬勃发展，航海技术的提高也越来越受到重视。二十世纪，船舶通信主要运用VHF通信技术，雷达等具有识别船舶的功能，但是由于现代航运安全要求的提高，雷达显现出其局限性。随着数字通信技术、计算机技术以及网络信息技术的飞速发展，AIS的技术基础日趋成熟，在航运界对助航设备的要求越来越高的情况下，船舶自动识别系统应运而生。AIS是在上个世纪90年代从北美和西欧的一些国家开始兴起和开发的，在AIS的应用中这些国家也是一直走在前列的，技术规范不断更新。中国航运界对AIS也时分关注，研究工作不断深入，并且开展了多次实验。
本文首先对AIS的发展现状和研究该课题对海上交通安全管理的意义进行了介绍，说明了研究AIS的目的，对AIS系统的构成、主要功能及工作原理进行了较为详细的论述。第3章对AIS系统的关键技术自组织时分多址(SOTDMA)及其工作流程进行了较为深入的研究。对系统的软件设计用实验的方法进行了研究，设计达到了预期目的，基本取得成功，表明了SOTDMA技术可在AIS系统中发挥重大的运用，实现其数字移动通信系统的功能。本文还对AIS系统在VTS(船舶交通服务)系统中的应用，极大增强VTS的功能进行了分析，由于AIS的应用还大大提高了建设VTS系统的性价比。
本文对推进AIS在船舶避碰和船舶交通服务领域的应用具有一定的理论价值和实际意义。
Along with the global shipping industry vigorous development, the navigation technology enhancement also more and more is valued. Last century, the ships correspondence mainly utilizes the VHF correspondent technology, the radar and so on has distinguishes the ships the function, but because modern shipping safe request enhancement, radar appears its limitation. Along with the digital communication technology, the computer technology as well as the network information technology rapid development, the AIS technical foundation is day by day mature, to helps the navigation in the shipping supposes under each request more and more high situation, the ships automatic identification system arises at the historic moment. AIS is starts in last century 90's from North America and Western Europe's some countries to emerge and to develop, these countries also is continuously walks in the AIS application in the front row, the technology standard unceasingly renews. The Chinese shipping to the AIS time-sharing attention, the research work unceasingly is also thorough, and developed many times tests.
First, in his paper studied this topic to the AIS development present situation carries on the introduction to the sea communication safety control significance, and explained the goal of study AIS, to the AIS system constitution, the main function and the principle of work carrying on a more detailed elaboration. The 3rd chapter conducted more thorough research to the AIS system essential technology (SOTDMA) and its the work flow from the organization. This article research to the system work with the simulation experiment method, the experiment achieves the anticipated goal, basically obtained successfully, indicated the SOTDMA technology might in the AIS system the correct utilization, realized its digital mobile communication system function. This article also analysis enormously
本文首先对AIS的发展现状和研究该课题对海上交通安全管理的意义进行了介绍，说明了研究AIS的目的，对AIS系统的构成、主要功能及工作原理进行了较为详细的论述。第3章对AIS系统的关键技术自组织时分多址(SOTDMA)及其工作流程进行了较为深入的研究。对系统的软件设计用实验的方法进行了研究，设计达到了预期目的，基本取得成功，表明了SOTDMA技术可在AIS系统中发挥重大的运用，实现其数字移动通信系统的功能。本文还对AIS系统在VTS(船舶交通服务)系统中的应用，极大增强VTS的功能进行了分析，由于AIS的应用还大大提高了建设VTS系统的性价比。
本文对推进AIS在船舶避碰和船舶交通服务领域的应用具有一定的理论价值和实际意义。
Along with the global shipping industry vigorous development, the navigation technology enhancement also more and more is valued. Last century, the ships correspondence mainly utilizes the VHF correspondent technology, the radar and so on has distinguishes the ships the function, but because modern shipping safe request enhancement, radar appears its limitation. Along with the digital communication technology, the computer technology as well as the network information technology rapid development, the AIS technical foundation is day by day mature, to helps the navigation in the shipping supposes under each request more and more high situation, the ships automatic identification system arises at the historic moment. AIS is starts in last century 90's from North America and Western Europe's some countries to emerge and to develop, these countries also is continuously walks in the AIS application in the front row, the technology standard unceasingly renews. The Chinese shipping to the AIS time-sharing attention, the research work unceasingly is also thorough, and developed many times tests.
First, in his paper studied this topic to the AIS development present situation carries on the introduction to the sea communication safety control significance, and explained the goal of study AIS, to the AIS system constitution, the main function and the principle of work carrying on a more detailed elaboration. The 3rd chapter conducted more thorough research to the AIS system essential technology (SOTDMA) and its the work flow from the organization. This article research to the system work with the simulation experiment method, the experiment achieves the anticipated goal, basically obtained successfully, indicated the SOTDMA technology might in the AIS system the correct utilization, realized its digital mobile communication system function. This article also analysis enormously
引文
[1] 杨秉曦．船舶自动识别系统国际标准及其制定．交通标准化．2002(1)：42-44页
[2] 丁晓华．自动识别系统的结构、原理和用途．航海技术，2000(6)：30-33页
[3] 孟宪尧，白广米，刘维来等．数据融合技术与船舶自动化的发展．世界海运，2002(2)
[4] 陈平，毛奇林，吴宝吕．船舶自动识别系统及其关键技术探讨．中国航海，2002(3)：35-40页
[5] 刘人杰，刘畅，黄习刚．船舶白动识别系统的信息传输．中国航海，2002(3)：41-44页
[6] 李丽娜，任勤生，邵哲平．AIS在船舶自动避碰系统中的应用．船舶工程，2002．(3)：9-11页
[7] 林长川．雷达与AIS目标位置信息融合方法的研究．船舶航海，2002(1)：22-25页
[8] 方祥麟．通用船载自动识别系统．世界海运，2000(3)：4-5页
[9] 徐海荣．船载白动识别系统(AIS)播发数据格式．世界海运，2002(4)：20页
[10] 戚晓丽，王世林．ECDIS，AIS和VTS．世界海运，2002(4)
[11] 王飞舟，范成梁．自动船舶系统(AIS)性能综合评价．中国航海，2001(1)：14-17页
[12] 周爵宗．AIS研究概述．航海科技动态，2001(4)：9-12
[13] 沈防，由大明等．AIS的发展及我们的任务．航海科技及航海教育论文集，2001：185-187页
[14] 陈功富，王永建．卫星数字通信网络技术．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001
[15] 李贵山，陈金鹏．PCI局部总线及其应用．西安：西安电子科技大学出版社，??2003
[16] 郭梯云，邬国扬，张厥盛．移动通信．西安：西安电子科技大学出版社，2000
[17] 樊昌信，詹道庸，徐炳，吴成柯．通信原理．第4版．北京：国防工业出版社，2003
[18] 谢希仁．计算机网络．第三版．大连：大连理工大学出版社，2001
[19] 陈显治．现代通信技术．北京：电子工业出版社，2000
[20] 李承权．微波一点多址通信．北京：人民邮电出版社，1993，
[21] 严蔚敏，吴伟民．数据结构(C语言版)．北京：清华大学出版社
[22] Gilbert Held[美]．数据通信．第六版．北京：人民邮电出版社，2002
[23] Theodore.S.Rappaport[美]．无线通信原理与应用．北京：电子工业出版社
[24] 吴兆麟著．海上避碰与交通安全研究．大连：大连海事大学出版社，2001
[25] 朱世立著．电子海图应用系统设计．北京：国防工业出版社，1997
[26] 张菊茜，眭衍铭．TDMA网络协议的关键技术——时隙同步技术．应用科技2001(6)：15-17页
[27] 梁青，张晓燕，刘毓等．基于TDMA／TDD的MAC协议．西安邮电学院学报2001(1)
[28] 田乃硕，金顺福．时分多路访问(TDMA)协议的性能分析——具有多个数据包的消息．燕山大学学报，2002(1)
[29] 周国安，岳韶华，田新华．一种TDM／TDMA点对点系统时钟同步方法．无线通信技术，2000(2)
[30] 王罡，林立志．基于Windows的TCP/IP编程．北京：清华大学出版社，2003：70-88页
[31] 徐志京，许开宇，浦皆伟．AIS中四种协议的应用研究．上海：航海技术，2003(4)：34-37页
[32] ICS guidelines on automatic identification system(AIS) operational matters. Mar 2000 IMO
[33] Recommendation ITU-RM.1371*teehnical characteristics for a universal ship borne automatic identification system using time division multiple access in the VHF maritime mobile ban. (Question IYU-r 28/8) IS], 1998
[34] Behrouz Forouzan, Catherine Coombs, sophia chung fegan introduction to??data communications and networking. China Machine Press , 2000
[35] The roral institute of navigation, automatic identification system a report based on presentations to protential users. October 2001
[36] Benny Pettersson. The implication of AlS-automatic identification system (transponders) on ships and shore. FNI Sweden
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[29] 周国安，岳韶华，田新华．一种TDM／TDMA点对点系统时钟同步方法．无线通信技术，2000(2)
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[36] Benny Pettersson. The implication of AlS-automatic identification system (transponders) on ships and shore. FNI Sweden