船舶导航接口设计论文提纲

论文题目：北斗导航通讯技术在海事安全管理中的应用研究

摘要：随着航运业的发展,海上交通安全形势日趋严峻。目前,船舶交通管理系统（VTS）通过AIS系统提供的船舶动静态数据,对船舶进行动态监控,己经很大程度解决了海事安全管理的监控需求,但在实际操作过程中依然存在监控范围受AIS基站覆盖范围限制、基站设备维护成本较高、无法进行直接双向沟通、港内船舶AIS终端安装不规范等问题。因此,借助现代科技,特别是通信、电子、空间等技术,建立一套功能完善的船舶监管系统,保障船舶航行安全,具有重要意义。根据以上背景,考虑到我国北斗卫星的发展战略,本文结合海事安全管理现状和船载北斗卫星导航系统实际应用情况,通过对北斗卫星导航系统组成和原理的学习和研究,对目前海事安全管理体系存在的优缺点进行比较,分析了架设基于北斗导航通讯和GPRS通信网络下的船舶监管系统的可行性,以弥补目前船舶常用AIS系统的缺陷。通过研究,为了控制船舶营运成本、海事监管成本和提高船舶安全监管效率,本文创新性根据船舶的航区设计相应的船载机:远洋船舶采用基于有源北斗定位和通信的船载机,近海或内河船舶采用基于北斗+GPRS+GIS的船载机,提出了一种双向通信、基于北斗系统和GRPS通信网络的船舶综合监管系统设计方案,主要设计分为硬件和软件两部分内容。硬件部分,分别对有源和无源北斗定位船载机硬件展开设计,具有微型化、低耗能、接口丰富和可靠性高等特点;软件部分,针对船舶综合监管系统的整体架构、位置信息与电子海图接口软件进行了设计,实现了船位采集与存储、船位自动发送、一键报警、轨迹回放以及信息交互等功能。通过船舶地面监控中心,对运行船舶实现实时监控,此系统成本低、通信质量稳定、安全性适中、监控无盲区、运行平稳,因而对海事管理部门和船公司具有重要意义。

关键词：北斗卫星;海事;安全;监管

学科专业：船舶与海洋工程（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外卫星导航系统的现状

1.2.2 海事安全管理系统和通信技术发展现状

1.2.3 北斗导航通讯技术的船载应用

1.3 研究的主要内容及章节安排

第2章 船舶交通管理系统（VTS）体系

2.1 VTS的作用与功能

2.1.1 VTS的作用

2.1.2 VTS的主要功能

2.2 福建VTS运行情况

2.3 湄洲湾VTS运行情况

2.4 VTS工作程序

2.5 基于AIS的船舶动态监控系统分析

2.5.1 AIS在VTS中的应用

2.5.2 系统缺陷分析

2.6 基于北斗通讯定位的船舶监控技术分析

2.6.1 北斗导航系统在船舶监控中的技术优势

2.6.2 架设近海GPRS通信网络下的船舶监管系统可行性分析

2.7 本章小结

第3章 北斗卫星工作原理及船载终端机应用设计

3.1 北斗卫星导航系统概述

3.2 北斗卫星导航系统的定位原理简介

3.3 北斗卫星导航船载机信号接收处理

3.3.1 接收机天线与射频前端

3.3.2 卫星导航扩频通信和工作频段

3.3.3 卫星导航基带数字信号处理

3.3.4 北斗卫星导航船载机信号处理过程

3.4 北斗卫星导航船载机硬件设计

3.4.1 终端功能需求

3.4.2 有源北斗定位船载机硬件设计

3.4.3 无源北斗定位船载机硬件设计

3.5 本章小结

第4章 基于北斗系统的船舶综合监管系统的实现

4.1 系统架构

4.2 监管系统的主要功能

4.3 系统的软件结构和设计

4.3.1 开发语言及工具选择

4.3.2 数据库设计规范

4.3.3 数据表设计

4.3.4 MVC设计模式

4.4 船舶综合监管系统的主要模块

4.5 位置信息与电子海图接口软件设计

4.5.1 GPS数据协议解析

4.5.2 北斗数据协议解析

4.5.3 功能实现

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献