船舶认知无线通信网络跨层安全架构研究

为使船舶主机在行进过程中的通信安全性得到有效保障,研究船舶认知的无线通信网络跨层安全架构。通过划分通信数据安全等级的方式,评估数据信息的跨层传输风险,分析船舶认知无线通信网络安全需求。完善无线通信网络底层拓扑结构,根据通信数据传输协议,确定网络访问安全机制,实现无线通信网络的跨层安全架构搭建。实验结果表明,该架构体系能够保障船舶主机的通信安全性,提高通信数据波信号传输强度。     

e-Navigation架构下的海上船舶通信研究

e-Navigation是IMO提出的新一代信息化船舶综合业务框架,旨在通过信息化和现代化的方式,实现船舶状态信息自动化监控、海洋数据服务以及岸舰间有效通信等业务。e-Navigation架构共有岸基系统、船载系统和通信链路3个主要部分,其中通信链路方式是实现岸基系统和船载系统的关键,但能够实现高速率无线通信的手段当前仍然比较缺乏。针对这一情况,本文对e-Navigation架构下的海上船舶通信进行研究,并提出一种基于IEEE802.16e的岸舰通信方式,能够满足高速率高可靠的无线传输,以及满足e-Navigation架构下各种应用的需求。     

物联网环境下船舶无线实时通信系统设计

针对船舶通信系统中,船舶通信的速率较差,数据不能快速进行通信,造成船舶无线通信系统的实时性较差,覆盖的范围较小,需要对物联网环境下船舶无线实时通信系统进行设计。提出基于STM32F103VCT6处理器的船舶无线实时通信系统设计的方法。利用STM32F103VCT6处理器作为该系统的核心部分,对船舶无线实时通信系统工作的原理进行阐述,对中央的控制单元以及定位信息的采集单元与通信单元进行详细地介绍与设计,最后对整体过程进行设计,扩大了船舶无线实时通信系统的覆盖范围,提高了通信系统的收敛性能,完成对物联网环境下船舶无线实时通信系统的设计。实验的结果表明,利用本文设计的系统能有效地提高船舶无线通信系统的实时性。     

无线编码技术在船用通信系统的应用

船舶通信系统是基于无线编码技术的通信技术,在通信过程中,信号的编码方式决定了通信的质量与抗干扰能力。经过日常应用发现,传统无线编码技术已经无法满足高速无线通信数据的编码任务,在多数据任务流下,编码质量明显下降,输出信号的抗干扰能力削弱严重。为了增强无线通信网络抗干扰能力,需要对传统无线编码技术进行编码算法的优化,提出无线编码技术在船用通信系统的应用。通过优化通信传输参量与压缩策略,提升无线通信网络的交互效率与抗干扰能力。通过与优化前的无线编码信号的抗干扰测试对比表明,采用提出编码方式的信号,在传输质量、传输效率与抗干扰能力,皆优于传统无线编码技术。     

船舶通信系统信号采集稳定性测试模式识别

船舶之间、船舶与岸基之间的通信以无线信号为主,在船舶VAST、VHF等无线通信网络中,信号的调制与模式识别技术非常关键,决定了通信系统的信号传输精度,本文分别介绍船舶通信系统模拟信号调制和数字信号调制技术,结合时域与频域的分析方法,研究通信系统信号采集稳定性测试的模式识别技术,不仅能够提高船舶无线通信系统的信号调制和解调效率,而且对于信号的特征提取、后处理有重要意义。     

船舶自动识别系统中的无线局域网通信技术研究

现有的船舶自动识别通信系统(AIS)主要用于VTS领域船舶报文的传输,其无线通信网络采用STDMA技术,信道负载率符合通信网络性能要求。随着海上船舶电子设备及业务种类的增加,通信信道负载加重,无线通信网络的吞吐量较易出现堵塞,如何建立合理的通信仿真模型对船舶自动识别系统的网络性能进行仿真是解决问题的关键。本文在研究现有船舶自动识别系统网络架构的基础上,设计一套AIS网络性能仿真系统,并进行仿真测试。     

船舶无线网络通信路径最优规划方法分析

为了解决传统船舶无线网络通信信息传输速率慢的问题,提出船舶无线网络通信路径最优规划方法。建立EECN和TECN双网结构,获取不同长度的通信链路数据流信息,提出TGP路径算法,根据通信数据流信息计算所有无线通信路径,最后设置评估参数量和对应权重,对各路径进行传输评估,根据评估结果选取最优路径,实现无线网络通信路径最优规划。实验数据表明,与传统规划方式相比,应用设计通信路径最优规划方法,无线网络通信数据接收速率提高19.5%,数据发送速率提高22%,可以明显提高船舶无线网络通信传输效率。     

基于无线自组织网的船舶通信信号传输质量检测方法

针对船舶通信信号传输质量研究,采用传统方法存在检测效率低的问题,提出了基于无线自组织网的船舶通信信号传输质量检测方法。构建船舶通信信号模型,检测设备连接情况,实时处理接收到的信号。保证码元周期不变,可获取接收信号表现函数。根据该函数,选择不同长度设备电缆进行测试,选取测试点,设计船舶通信信号传输质量检测流程。依据数据包检测结果,实现对船舶通信信号传输质量检测。通过实验对比结果可知,采用无线自组织网络方法检测效率最高为94%,为船舶提供良好的通信环境。     

基于船联网的船舶通信网络互信认证体系设计

近几年来,互联网技术和计算机技术在通信领域的应用越来越深入,逐渐改变了传统的单一无线通信方式,且信号传输类型和传输模式的差异化程度也越来越高。本文主要针对船舶的通信网络体系设计,系统介绍船联网的通信协议、通信架构和数据链路等技术模块,并利用船联网技术设计和改进出纳表的通信网络互信认证体系,对提高船舶通信能力有重要意义。     

基于物联网技术的电力推进船舶电能质量监视系统设计

[目的]为了实现电力推进船舶电能质量的船基和岸基远程无线监视,[方法]设计一种基于物联网技术的新型电能质量监视系统,由感知层、全船无线传输层、广域网无线传输层、全船无线监视层、广域网云端监视层组成。首先,通过感知层的智能电能参数测量仪和高精度传感器采集电能质量数据,然后经由基于Mod?bus TCP/IP设计的全船无线传输层和广域网无线传输层,分别传输至全船无线监视层中基于STM32 MCU设计的无线手持监视端和基于Matlab设计的上位机监视端,以及广域网云端监视层中基于WebAccess设计的云端监视系统,最终实现远程无线监视。[结果]通过船舶电力推进实验系统,验证了该监视系统的有效性、实用性和灵活性。[结结论]研究成果可为全船不同区域、岸基监管机构、设备维护部门等提供电能质量的大数据支持。