基于NMEA 2000协议的GPS数据传输与处理研究

随着船舶自动化技术的发展,船载电子设备之间的数据通信越来越广泛,船舶设备网络的建立需要统一的传输标准.阐述基于CAN总线的NMEA 2000协议,提出了GPS设备接入NMEA 2000网络系统的连接方法和设备组成,通过分析NMEA 2000协议的数据帧和GPS消息参数群,提出了GPS在不同协议版本条件下语句转换的处理方法.     

CAN和NMEA2000：CAN网络在舰船系统中的应用

系统地阐述了ＣＡＮ网络的通信原理,并提出了利用ＣＡＮ网络实现舰船设备级数据通信的思路;同时,介绍了一种基于ＣＡＮ的舰船数据通信协议ＮＭＥＡ２０００;最后,给出了ＮＭＥＡ２０００网络拓扑图。     

NMEA2000协议解析及其在船舶导航系统中的应用

CAN现场总线是NMEA2000协议的基础,对船载电子设备网络系统的构建起到关键作用。对NMEA2000协议进行了解析,描述了协议功能及分层结构。在船舶导航系统中,应用NMEA2000协议的消息参数群对导航信息数据进行组织与传输,是实现船舶集成管理的解决方法。     

舰船导航系统CAN总线网络设计的关键技术

针对舰船传统导航系统中通讯方式的不足,提出了基于CAN总线的导航系统网络化方案,进行了双冗余CAN网络结构的设计。该方案中,综合导航显控台、各导航传感器及导航设备均挂接在CAN网络上,利用CAN总线这个开放统一的接口可以很好地实现各导航设备与舰船上其它系统的信息共享,从而提高了整个导航系统的自动化与可靠性。MATLAB仿真试验表明,基于CAN总线的导航系统网络化方案是可行的。     

CAN网络在机舱自动化系统中的应用研究

在综合分析国内外舰船机舱设备层网络系统的研究现状的基础上，提出了CAN网络机舱自动化系统应用研究的课题，并完成了以下工作：CAN网络系统的研究与分析；CAN网络机舱监测系统实验模型的建立和性能方案的提出；实验模型基本组成单元的软硬件开发与调试。     

舰船无线通信中5G信道资源分配算法设计

设计船舶无线通信中5G信道资源分配算法,在增大舰船无线通信网络吞吐能力的同时,改善网络通信质量。基于非正交多址技术的上行链路D2D舰船无线通信网络模型,在D2D发送用户与若干个D2D接收用户之间建立数据通信信道,生成D2D用户组,将D2D通信网络最大吞吐量作为优化目标,构建满足蜂窝、D2D用户接收信号SINR阈值等约束条件的5G信道资源分配模型,采用用户-子信道双边匹配算法获取子信道分配策略,利用注水功率分配算法确定D2D用户组功率分配策略,实现舰船无线通信的5G信道资源分配。结果表明：该算法可实现舰船无线通信网络5G信道资源分配,允许40个D2D用户组接入到通信网络中;NOMA传输机制下的网络吞吐量高于OMA机制,数据传输速率达到220 bps以上,干扰度小。     

基于CAN总线的水下通信系统设计

为减少水下通信系统线束的数量,同时保证水下通信系统的稳定性与可靠性,采用CAN总线作为现场总线来进行数据传输。结合水下通信系统的特点,设计了CAN总线的整体网络结构,并采用独立的CAN总线控制器SJA1000和CAN总线收发器PCA82C250设计了CAN总线的接口,编写了相应的上位机软件程序。CAN总线的引入在保证数据通信质量的同时,减少了系统的复杂程度。体现了CAN总线多主网络,抗干扰能力强,传输速率高,结构简单等方面的优势。     

节点移动路由协议在舰船通信网络中的应用研究

随着海上通信数据量的不断增多,以及数据终端的逐渐普及,数据通信逐渐成为海上通信的主要方式。在港口、海峡等海域中,多艘舰船通常组成舰船数据通信网进行数据传输,由于船舶的移动性以及海洋严苛的通信环境,传统的点到点数据通信难以适应对通信可靠性和灵活性的需求。为此本文提出一种新型的节点移动路由协议,该协议通过选择最佳的中继节点,完成舰船通信网络中的多跳传输,能够方便的部署和实现,并能够实现较好地负载均衡和可靠传输。最后通过仿真实验证明本文提出的路由协议具有较好的性能。     

总线技术在机舱监测报警系统中的应用

该文以一种采用国际船用标准CAN网络的全数字式船舶集中监控报警系统为例，介绍CAN总线在舰船机舱监测报警系统中的应用。从系统的数据采集模块、CAN智能接口卡以及配套的人机界面，说明CAN总线的良好性能及其在船舶控制领域的强大生命力。     

浅谈舰船配电监测系统的设计方案

介绍了一种基于DSP和CAN总线的解决方案,完成对舰船交流配电系统一次网络现场实时数据的集中监测,并对故障进行报警、定位和记录。     

船舶电力推进系统数据通信模块设计

现有的数据通信模块存在着稳定性低、数据处理速度慢的缺陷,为此提出海上船舶电力推进系统数据通信模块设计研究。根据现有数据通信模块的研究提出数据通信模块总体架构设计,以此为基础,对数据通信模块电路进行设计,主要包括串口通信电路、电源电路、复位电路与CAN通信接口电路设计,然后对程序开发环境进行搭建,以此为环境对串行通信程序与CAN通信驱动程序进行编写,至此实现了数据通信模块的设计与运行。通过测试得到,与现有的数据通信模块相比较,设计的海上船舶电力推进系统数据通信模块极大的提升了稳定性与数据处理速度,充分说明设计的数据通信模块具备更好的性能。     

舰船机舱的全自动化系统设计

舰船机舱自动化系统是保障舰船稳定可靠工作的关键,同时实现机舱全自动化可有效减轻舰船工作人员的工作强度,提高舰船运行稳定性。CAN总线技术是一种非常成熟的现场总线技术,已经广泛应用于船舶工业。本文提出使用CAN总线技术来构建舰船机舱的全自动化系统,包括船舶电站自动化系统、主机监控系统等,通过CAN总线和现场设备以及监控电路进行连接,因而具备很好的实时性及可靠性。     

数字化模块化网络化——21世纪舰船自动化的必由之路

业内人士均知:TCP/IP通信协议,使Internet国际互联网畅通全球。ISO11989 CAN总线协议,则已成为舰船自动化控制的基础和标准。 然而,目前应用ISO11989 CAN总线的一个错误倾向是把CAN总线简单地取代RS232、RS422、RS485等通信方式,使CAN总线技术没有发挥它应有的进步作用。实际上,ISO11989 CAN总线协议是一个网络基础,应以此总线协议为基础,创建一个实时控制网络,这才不失CAN总线技术真正意义上的发展方向。 国外,已有德国NORIS公司及其它公司(如NORCONTROL公司)根据此CAN总线协议创建有如“NORICAN”的实时控制网络的典范,并已在推广应用。     

舰船灯光控制系统中CAN总线的应用

舰船灯光系统包括标志灯光模块、信号灯模块和生活照明模块等,为了提高舰船灯光系统的电路集成特性,结合CAN总线技术设计一种舰船集成灯光控制系统,分别从CAN总线的传输协议、灯光集成控制系统的拓扑原理和控制节点的组成等方面进行了详细介绍。本文的研究改善了舰船灯光控制系统的性能,具备一定的经济性价值。     

基于自主平台的NMEA2000协议改进和优化

[目的]为了拓展NMEA2000通信协议标准的应用范围,优化、提升网络传输效率,研制基于自主可控平台的NMEA2000数据采集传输系统.该系统可将非认证设备接入NMEA2000网络并提升其传输效率.[方法]以GD32F207芯片为微控制器并在与RT-Thread嵌入式实时操作系统结合的自主可控平台上,根据各厂商原有设备...     

CAN总线导航系统的舰船通信方法研究

舰船导航系统需要与多种系统通信,信息较多,传统的舰船通信方法在通讯过程中,常出现信息发送失败现象。为解决这一问题,设计一种CAN总线导航系统的舰船通信方法。首先计算一次信息发送成功的周期,然后计算舰船通信信道利用率,最后通过信息初始化、信息监控、信息接收和信息转发4个方面制定了舰船通信协议,提高舰船通信的可靠性,以此完成了舰船通信方法的设计。实验对比结果表明,此次设计的CAN总线导航系统的舰船通信方法比传统方法信息发送失败的数量少,说明此次设计方法能够减少信息发送失败现象,提高舰船通信的可靠性。     

基于CAN总线技术的舰船动力系统综合控制

介绍CAN总线技术的特点和结构，提出了基于CAN总线技术的舰船动力系统综合控制的设想，并进行了阐述。     

CAN总线及其在舰船测量组合系统中的应用

介绍了CAN现场总线的发展、分层结构及性能特点，同时设计了CAN总线在舰船导航测量系统中的应用方案。     

基于CAN总线的舰船主动力仿真系统设计

为提高舰船主动力监控系统调试的效率,缩短主动力监控系统的出厂检验时间,增强学员系统操作培训的效果,我设计了基于CAN现场总线的舰船主动力半实物实时仿真系统。本文建立了舰船主动力系统的Simulink模型,通过CAN总线将I/O接口箱和仿真计算机相连,将Simulink中的模型数据与VC程序实时交互,并由VC界面实时显示。该系统应用于舰船主动力系统调试中,并获得了良好的调试效果,满足设计的要求。     

舰船双网络信息和控制一体化系统

提出用国际标准化的信息网络LAN和控制局域网络CAN巧妙地组成双网络，并将信息和控制的所有单元分散与双网络连网的办法，组成一种双重冗余高可靠、实用、低成本的舰船信息和控制一体化的新系统，国际上称为IAS系统。本系统已成功地应用到广东1000吨测量船及上海4500kW拖轮上，是21世纪的一种舰船新设备。