无线网络舰船联合通信系统设计

联合通信系统是多舰船之间相互通信的重要系统,传统的联合通信系统在信号调制解调、数据加密处理方面存在不足,难以满足安全通信的需求。为此,必须对联合通信系统进行优化改进,从系统整体架构、硬件设计、软件设计以及算法等方面入手,提出更加科学的设计方案。本文分析了基于无线网络的舰船联合通信系统设计要点,针对联合通信系统中的信号自动识别问题提出了解决方案,并采用对比实验方法,论证本文设计的联合通信系统具有良好的通信接通性能和数据传输容错能力。     

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

传统船舶通信系统,存在通信接通效率、数据传输容错率低下等现象。为有效改善上述问题,设计基于物联网的多船舶联合通信系统。通过核心框架功能模块设计、SCA+USPR物联网通信系统平台设计,完成系统硬件设计。通过多船舶联合通信软件平台设计、通信设备服务组件设计、逻辑设备通信接口设计,完成系统软件设计。设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,通信接通效率、数据传输容错率等属性,得到明显提升。     

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

利用传统多船舶联合通信系统对数据信息进行传输,存在数据传输效率低,容错率低的问题。针对上述问题,设计一个基于物联网的多船舶联合通信系统。该系统设计主要分为3部分:1)构建系统整体框架;2)根据框架设计系统硬件,包括中央控制芯片设计、联合通信接口设备设计、A/D转换芯片设计;3)设计系统软件,为系统硬件提供运行逻辑,包括系统控制模块设计、联合通信接口模块设计、信息传输模块设计。结果表明:随着传输数据总量的增长,本系统传输效率和容错率一直控制在90%以上,远远高于基于CAN总线的联合通信系统、基于时变协作的联合通信系统的传输效率和容错率。     

基于物联网技术的舰船电子通信多代理模式优化

舰船电子通信多代理模式优化方法通信数据发送成功率较低,导致接收数据延时过长。为了解决上述问题,应用物联网技术,研究一种新的舰船电子通信多代理模式优化方法,建立舰船通信多代理调度模型,在舰船电子通信链路上,添加一定数量的控制节点,确保控制节点与网络节点数量相同。引入物联网技术,连接舰船通信数据拓扑节点,分析舰船电子通信强度,优化舰船通信信息数据传输,分析舰船通信路径上的控制节点,实现舰船电子通信多代理模式优化。实验结果表明,应用物联网技术的舰船电子通信多代理模式优化方法可以有效提高发送成功率,减少接收数据延时。     

基于嵌入式舰船通信模块的DSP设计

舰船通信模块是实现舰船内部及舰船与指挥中心进行卫星通信的重要单元,针对当前舰船通信模块设计抗干扰能力差、通信质量差的问题,提出基于嵌入式舰船通信模块的DSP设计方案。构建通信模块的总体结构模型,通信模块的硬件单元包括DSP处理器和PCI总线模块,采用嵌入式16位定点DSP内核进行逻辑控制设备设计,以ADSP-BF537为核心器件进行舰船通信模块的主控模块设计,在IEE802.3兼容10/100 M以太网MAC下实现通信协议和通信接口设计。测试结果表明,采用该方法案进行舰船通信模块设计,提高了舰船通信系统稳定性和抗干扰性。     

舰船通信网络大数据的存储机制设计

受数据库存储容量的影响,传统的舰船通信网络大数据存储机制存在存储误差高的问题。针对这一问题设计舰船通信网络大数据存储机制,存储架构分为前置通信平台数据库、生产数据库、关系数据库、分析数据库,建立检索机制,标记通信函数,确定初级编码函数值,明确特征信息,通过路由服务器、配置服务器、数据分片优化设计存储机制私有云。实验结果表明,相较于常规的存储机制,给出的舰船通信网络大数据存储机制信息存储误差降低了37.32%,更适用于舰船通信。     

传感器节点信息融合舰船通信网络路由研究

传统舰船通信网络路由算法存在数据传输成功率低的情况,因此设计一种传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法。采用拓扑意识方法,制定路由协议,根据路由协议制定一种具有方向性的传输机制。在此基础上,从路由发现、路由维护、路由应答、异常处理和路由传输距离5个步骤完成舰船通信网络路由算法的设计。实验对比结果表明,此次设计的传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法比传统算法传输成功率高,具有一定实际应用意义。     

海上舰船加密通信系统设计

对舰船机密信息进行加密能够有效保证船舶信息安全,但在实际加密过程中,传统舰船加密通信系统不但运行效率低,加密后的数据完整性也不能得到保证。针对上述问题,设计一个新型的海上舰船加密通信系统。首先确定系统设计目标,然后根据该目标完成系统总体框架的构建,最后在此基础上,完成系统软硬件设计。结果表明:与传统舰船加密通信系统相比,利用新型海上舰船加密通信系统对132 GB信息进行加密并传输,平均仅花费4.41 s,系统运行效率得到提高。此外,系统完整性也得到提高,提高了20%,极大地保护了信息的安全性。     

舰船通信网络高机密数据传输协议方法研究

舰船通信网络高机密数据传输协议是确保舰船通信数据安全的保障,数据传输效率对高机密数据的传输有着非常重要的影响。传统的舰船通信网络高机密数据传输协议方法由于各种原因,仍然存在加密/解密时间消耗较长等缺点,不利于高机密数据的高效传输。基于此,提出一种舰船通信网络高机密数据传输协议方法。通过协议初始化、用户注册登录和高机密数据传输等步骤,完成舰船通信网络高机密数据传输协议方法的设计。通过对比实验,与传统的方法作对比。实验结果表明,与传统的方法相比,提出的协议方法的加密/解密所用时间缩短了数倍,大大提高了高机密数据的传输效率。     

舰船通信网络的自适应路由算法设计

路由算法是保障舰船通信网络正常工作的关键技术,当前舰船通信网络路由算法没有全面考虑节点能量限制问题,使得舰船通信网络的路由并非最优,导致舰船通信网络数据传输错误率高,舰船通信网络生存周期过短,为了提高舰船通信网络的通信质量,加快舰船通信网络数据传输速度,设计了一种自适应的舰船通信网络路由算法。首先对国内外舰船通信网络路由算法进行研究,找到引起各种算法不足的限制因素,然后模拟生物细胞分裂过程对舰船通信网络进行分簇,每一个簇包含不同规模的舰船通信网络通信节点,并舰船通信网络路由能耗最小、舰船通信网络生存周期最长为优化目标,构建最优的舰船通信网络通信路由,最后在Matlab 2016平台进行了舰船通信网络路由算法的性能测试实验。本文算法提高了舰船通信网络通信的平均吞吐量,舰船通信网络数据传输时延小,提高了舰船通信网络通信效率,有助于提高舰船通信网络的生存周期,具有十分高的实际应用价值。     

面向物联网体系的海上通信云平台

随着海上通信平台应用业务的扩展,如物联网体系海上视频监控系统、气象传感网络及目标探测系统等,所有这些系统的数据传输及消息传递都基于海上通信平台,所以一个高效、实时性好并且传输速率高的通信平台是成为海上电子信息系统应用的关键。而云计算平台是基于虚拟化、分布式及并行计算的信息系统,能够有效提高信息计算、传输及存储效率。本文在研究现有海上通信系统及云平台技术的基础上,提出面向物联网体系的海上通信平台,并进行仿真。     

基于物联网通信技术的舰船导航控制系统

导航控制系统对舰船的作战能力提升具有非常重要的意义。传统的GPS导航和AIS系统等都存在一些问题,AIS会存在导航盲区,GPS技术受制于其他国家,容易受到干扰。Zigbee是物联网通信技术的重要组成部分,本文基于物联网通信技术和北斗导航技术提出了一种舰船导航控制系统,设计了基于物联网的北斗导航节点,分析了节点中各个模块的基本作用和实现原理,阐述了物联网数据通信实现的基本原理,对构建的基于物联网的舰船导航控制系统的抗干扰能力、静态和动态定位进行测试,测试结果表明系统具有良好的抗干扰能力,同时静态和动态定位精度都较高。     

视频通信技术舰船航行异常监控系统

传统的舰船航行异常监控系统以数字信息传递,不能精准地传递图像信息,难以在短时间内确定舰船航行异常行为。为了解决这一问题,基于视频通信技术设计了一种新的舰船航行异常监控系统,信号变送器、工控机、舰船PLC、网络中心服务器等组成舰船航行异常监控系统总体架构,应用传感器、传感器和电路接口构建信号变送器,选用ISP-521型号舰船工控机,以西门子L-460型号PLC控制器作为PLC的整体运行基础,通过逻辑指令、组织关系、信息验证实现软件工作。实验结果表明,基于视频通信技术的舰船航行异常监控系统通过图像传递能够在短时间发现舰船航行异常。     

云计算环境下可重构的舰船通信数据传输研究

为提升航行过程中,相邻两舰船间通信数据传输质量,设计云计算环境下,可重构舰船通信数据传输模型。通过云总线协议分层、云环境拓扑结构搭建,完成云计算环境的搭建。通过舰船通信数据传输流程研究、可重构光纤通信传输研究、可重构舰船通信数据传输总线结构研究,完成基于云计算环境,可重构舰船通信数据传输模型的搭建。模拟模型使用环境,设计对比实验结果表明,应用新型模型后,相邻两舰船间数据传输速率提升,传输等待响应时间缩短,大大提升通信数据传输质量。     

物联网环境下舰船通信数据云隐写技术

随着物联网日趋复杂,物联网环境下船舶数据的通信安全受到极大威胁。传统的数据传输加密技术无法有效地保护数据不被暴力破解,且传统的隐写技术有无法适应物联网中庞大数据计算量。因此,提出物联网环境下舰船通信数据云隐写技术研究。通过对物联网内的待隐写数据进行模糊规则计算,得到隐写数据流的规则特征;再通过引入的对抗学习算法,使隐写数据流具备抗攻击能力;最后对待隐写数据流进行云端隐写的数据位置定位与融合计算,完成提出的物联网环境下舰船通信数据云隐写技术研究设计。为证明提出设计的可行性,采用300组随机数据对提出方法进行验证,通过数据的对比证明提出设计具有数据隐写速度块、数据写入位置定位准、隐藏效果好的特性。     

基于物联网的舰船信息管理系统研究与设计

针对目前我国传统舰船信息管理系统运行速度慢的问题,设计基于物联网的舰船信息管理系统。采用大功率网络服务器优化运行路径,利用大功率不间断电源以及筛选传导方式组建系统整体框架,通过传递模块设计高运行数据管理模块以及快速采集模块,实现信息管理,完成系统设计。对比实验结果表明:基于物联网的舰船信息管理系统在运行速度方面要高于传统信息管理系统,速度明显提升了3 s。     

舰船航行状态信息集中监测系统的研究与设计方法

舰船航行状态信息复杂度逐渐提升,为舰船航行状态信息监测带来了极大难度,现有系统已经无法满足舰船稳定航行的需求,故提出舰船航行状态信息集中监测系统的研究与设计方法。设计舰船航行状态信息集中监测系统硬件单元包括ADMA型惯导单元、FPGA选型单元与CAN通信单元,软件模块为CAN通信模块、惯导数据解算模块与航行状态信息存储模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了舰船航行状态信息集中监测系统的运行。实验结果显示:与现有系统相比较,设计系统响应时间更短,角度平均误差较小,充分证实了设计系统信息监测效果更好。     

基于RBF神经网络的舰船监控通信软件设计研究

构建舰船的综合性网络系统是现代舰船的发展方向。为了能够将舰船上的各种信息进行共享,提高舰船的智能自动化程度,增强舰船的安全性,舰船上的所有子系统都必须整合到一个统一的信息共享平台。舰船上的部分电子设备实现了网络化,但是不同的电子系统之间的数据传输协议及其传输方式有着很大的区别,因此系统与系统之间的信息无法共享。本文设计了一种监控通信系统,可以在舰船上不同电子设备之间进行数据的交换以及监控。本课题的研究对我国舰船上监控通信网络的发展有着重要的指导作用。     

海上地质信息平台中的物联网大数据研究

海洋开发及海底勘探成为未来能源经济的新领域,一套高效的海上地质信息平台成为海洋开发关键设备之一。传统的海上信息平台基于单中心,其效率已经越来越不能满足现代海洋开发及海底勘探的数据处理性能要求。基于物联网的信息处理平台能够在信息采集﹑数据传输﹑处理及存储进行分布式并行处理。本文研究现有物联网及海上信息平台,提出一种基于物联网结构的海上地质信息平台,有效提高数据处理效率。     

基于物联网的船舶联合通信系统设计

普通船舶通信系统,存在传输信道分配不合理、冗余通信信息占比过重等弊端。为解决上述问题,设计基于物联网的新型船舶联合通信系统。通过物联网框架设计、联合通信接口设计,完成新型系统的硬件部分设计。通过信息接收模块设计、信道分配模块设计、显示模块主程序设计,完成新型系统的软件部分设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,应用基于物联网的新型船舶联合通信系统后,传输信道分配情况明显更加合理,冗余通信信息在所有船舶信息中占比,不会超过20%。