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自动识别系统(AIS)协议的研究和实现

作　者: 咸魁蔚
导　师: 刘敬浩
学　校: 天津大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 自动识别系统自组织时分多址接入增量时分多址接入随机时分多址接入
分类号: TN915.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近些年来,随着航海技术和运输业务的不断发展,船舶速度及船舶数量不断提高,从而使得海上交通密度越来越大,给船舶避碰、港口交管和航行安全提出了新的要求。在这种情况下,雷达和VHF无线电话越来越不能适应航海安全的要求,自动识别系统(AIS)应运而生了。AIS的发送台站利用同步获得了时隙信息,通过初始化阶段的监听信道而得到了信道时隙的使用状况,然后按照四种传输协议规定的算法选择消息的传输时隙并且按照规定的格式封装消息后传输。接收台站接收到消息后按照既定格式解封,并且标识相应的时隙状态,为以后本台站传输时隙的选择做了准备。本文经过对AIS中传输协议的研究,使用C++编程语言,实现了AIS设备的传输协议。并且按照上述的运行过程,完成了AIS的主要功能。本论文的主要工作和结果如下:1、本文使用C语言实现了AIS的RATDMA、SOTDMA和ITDMA协议,以及消息的封装和解封,便于以后向硬件平台上移植。2、本文使用多线程编程技术和网络通信技术,将客户端作为船载AIS设备,利用计时线程实现了时隙同步,通过服务器使得彼此之间能够相互传送消息。3、本文实现了AIS的初始化、网络登录、第一帧、连续运行和改变报告率的连续运行。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
第一章绪论  6-12
  1.1 AIS 产生的原因  6-7
  1.2 AIS 的发展过程和现状  7-9
  1.3 AIS 的前景和市场分析  9-11
  1.4 本文所做的主要工作和组织结构  11-12
第二章 AIS 的技术性能和OSI 模型  12-29
  2.1 AIS 的系统构成  12-13
  2.2 AIS 系统的性能  13-15
  2.3 AIS 的开放系统互连(OSI)模型  15-28
    2.3.1 物理层  16
    2.3.2 数据链路层  16-27
    2.3.3 网络层  27-28
    2.3.4 传输层  28
  2.4 小结  28-29
第三章 AIS 四种协议以及运行过程  29-43
  3.1 四种协议  29-34
    3.1.1 增量时分多址接入(ITDMA)  29-30
    3.1.2 随机时分多址接入(RATDMA)  30-31
    3.1.3 自组织时分多址接入(SOTDMA)  31-33
    3.1.4 固定时分多址接入(FATDMA)  33-34
  3.2 AIS 设备的运行过程  34-40
  3.3 发射时隙的选择  40-42
  3.4 小结  42-43
第四章方案设计和实现  43-62
  4.1 方案设计  43-44
  4.2 辅助程序实现  44-53
    4.2.1 网络通信的实现  44-49
    4.2.2 时隙同步  49-51
    4.2.3 消息的封装和解封  51-53
  4.3 系统运行的程序实现  53-59
  4.4 程序界面和运行结果  59-61
  4.5 小结  61-62
第五章总结和展望  62-63
  5.1 结论  62
  5.2 展望  62-63
参考文献  63-65
致谢  65

自动识别系统(AIS)协议的研究和实现

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