海上战术移动自组网路由技术研究

移动自组网是由一些无线通信节点自发组成一种无线、无固定结构、多跳和动态拓扑的网络。海上战术移动自组网是移动自组网络的重要应用领域之一,为各种海上作战单位的通信提供了一种灵活、机动、有效的方式。随着"网络中心站"的进一步推进,海上战术移动自组网将成为海洋战场通信的核心。然而,在多变的海洋环境中,如何实现海上战术移动自组网的有效路由,一直是需要解决的关键问题之一。本文提出一种基于遗传算法的移动自组网路由技术,通过遗传算法获得最优的路由路径,并通过实验证明本文提出的方案具有较好的可行性和性能表现。     

基于AIS的海上无线数据通信网络研究与仿真

无线自组网(AD hoc)是当前实现近距离船舶间通信的主要手段。实际应用过程中,由于船舶自身的位置复杂多变,船舶的标识难以统一等原因,船舶间的无线自组网通信一直未能得到广泛应用。针对以上问题,本文提出一种基于船舶自动识别系统(AIS)的海上无线数据通信网络,该网络利用AIS所具有的船舶位置、航向、速度等信息,能够给予船舶唯一精确的标识,同时对该网络中的位置发现协议与路由协议进行研究,提出多维位置发现算法和基于AIS的路由算法,实现了海上船舶之间的有效通信。     

海上多跳无线自组网路由协议仿真研究

海事卫星通信由于其高昂的价格,难以得到广泛应用。为提高海上船舶通信的效率和经济性,有学者和企业提出了海上多跳无线自组网。然而,由于海面特殊的地理条件,波闭塞效应往往会干扰无线通信所需要的稳定链路,造成连接中断和通信质量下降。为解决以上问题,本文提出一种集合路径路由方法,通过对海上通信链路建模和特征分析,将多个海上节点组织为虚节点,使用虚节点之间的路由方法来增强通信链路的可靠性和稳定性,并利用仿真证明本文提出方案的可行性和高效性。     

舰艇编队无线自组网建模分析研究

路由协议是自组网的关键技术.路由协议的设计和性能评估都要涉及到一些基本的网络参数.本文结合舰艇编队无线通信网络实际,对编队无线自组网进行了合理假设,运用马氏链建模的方法对这一问题进行了研究,推导了任意节点相邻概率和邻居数的计算公式,实现了路由协议性能研究中涉及到的一些基本网络参数的定量处理.最后结合海军战斗群的典型应用进行了实例计算.文章基于马氏链建模所得到的结论,为军用无线自组网的理论分析提供了依据,对编队无线自组网的工程实践具有一定的指导意义.     

用于无线监控的ZigBee多跳网络时延分析

为证明多跳自组的ZigBee网络在船舶自动化监控中的应用价值,以及这种分析方法在无线监控应用方面的可行性和通用性,建立一个实际的多跳无线网络,测量其无线数据包的各跳时延,在满足工控实时应用的条件下,进行无线网络实时测量性能的仿真和优化.结果表明,应用于无线监控的ZigBee网络具有30跳以内网络深度的扩展能力,并且在降...     

基于无线自组网的船舶状态监测系统设计

分析了船舶综合状态监测系统信息传输网络的需求,提出了一种基于无线自组网的船舶状态监测系统的设计方案,对无线自组网协议进行了设计,对其组网过程进行了详细的分析,对监控系统的网络传输性能进行了测试,其结果证明了系统的可行性。上述解决方案能用于满足无线传输要求的船舶状态信息的传输,具有重要的理论和实际意义。     

无线自组网技术在海事监管业务中的应用

结合过去三年全球新冠肺炎疫情背景下的海事执法业务实践,以应用无线自组网技术解决船舶监督检查问题为切入点,介绍了一套海事机关船舶远程监管业务解决方案,进而提出无线自组网技术在海上移动通信建设、船舶油污监测防治等海事关键业务领域的技术应用构想。     

基于CSMA／CA的无线自组网MAC协议性能分析

针对无线自组网络中存在的隐藏、暴露终端问题,提出了一种基于CSMA／CA协议改进的无线自组网MAC层协议,在CSMA／CA协议的基础上增加RTS／CTS握手信号,提高了网络的性能。同时,文章通过理论分析和仿真结果两种方式对基本的CSMA／CA与带RTS／CTS的CSMA／CA协议在多跳无线自组网下的吞吐量和时延进行了比较分析,证明了改进后的协议的优势。     

船舶无线传感网络的能耗均衡路由算法设计

为了提高船舶无线传感网络的连通性能,针对传统量化传导协议容易导致路由冲突的问题,提出一种基于能耗均衡的路由算法。构建船舶无线传感网络的节点分布拓扑结构,根据传感网络各个节点的能量开销构建路由连通性代价约束参量模型,采用拥塞控制方法进行船舶无线传感网络路由的防冲突设计,以能耗均衡为控制目标函数,实现船舶无线传感网络的能耗均衡拓扑控制,实现路由优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行船舶无线传感网络的路由算法设计,能有效降低各个节点的能量开销,提高网络的寿命和连通性。     

短波自组网路由协议驱动方式研究

自组网路由协议可依驱动方式分为表驱动和按需驱动,这两种驱动方式的路由协议各有其优缺点.对这两类路由协议的路由发现延迟、路由开销、网络吞吐量等性能进行了对比分析,并结合短波自组网在网络中心战体系中所处的层次和主要应用对性能的需求,分析了适应于短波自组网的路由驱动方式.     

物联网在海岸信息系统方案中的应用

随着海洋开发及运输业的发展,通信技术及电子信息技术的海上船舶应用系统越来越多,如海上气象检测系统﹑船舶导航系统﹑船舶交通通信系统及目标跟踪系统等,如何对这些功能系统进行有效管理是海岸信息系统需要解决的难题。物联网通过各种类型的传感器将分布的实体连成一个整体的网络。本文研究基于无线物联网的海岸信息管理平台,给出系统的总体架构,并在此基础上对其中的关键技术进行重点分析,最后给出实现方案。     

无线自组网及QoS研究

详细介绍了无线自组网的概念、协议栈及国内外对自组网Qos支持的研究现状，并阐明了研究自组网的战略意义。     

AR技术下船舶导航系统交互界面设计

为充分利用AR技术优势设计船舶导航系统交互界面,合理展示船舶航行环境以及航行路线,确保船舶航行安全,提出AR技术下船舶导航系统交互界面设计方法。合理设计船舶导航系统交互界面架构,有效采集与预处理船舶航行环境信息,利用AR技术构建船舶航行环境三维虚拟模型,经法线贴图,凸显模型表面的细小轮廓特征后,使用改进插值算法完成模型渲染,增强模型高光效果,提升船舶航行环境以及航行路线可视化效果。实验结果表明,应用该方法能够设计出效果较好的船舶导航系统交互界面,导航效果理想,可确保船舶安全稳定航行。     

改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法机制

路由算法是船舶无线网络通信的重要技术,当前船舶无线网络路由算法的能量消耗比较大,影响船舶无线网络生命周期,同时存在船舶无线网络数据传输时延长的缺陷,为了解决当前船舶无线网络路由算法存在的局限性,设计了一种改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法。首先对LEACH的船舶无线网络路由算法工作原理进行分析,找到引起不足的因素,然后根据最优簇首数对船舶无线网络进行分区,并选择最优节点作为簇首,最后对船舶无线网络的路由通信机制进行改进,以减少数据传输能耗,并进行了船舶无线网络路由算法的性能测试实验。结果表明,本文算法能够大幅度降低船舶无线网络路由数据传输错误概率,节约了船舶无线网络路由数据传输的能耗,提高了船舶无线网络路由可靠性,较好克服了当前船舶无线网络路由算法存在的不足,具有较好的实际应用价值和理论研究意义。     

基于反馈的海上无线通信网络路由协议分析研究

海洋环境复杂多变,通信条件较差,对"岸舰"通信与"舰舰"通信提出了更高需求,一方面通信过程要具备较高的可靠度以应对严苛的信道条件,另一方面需要灵活有效的路由算法,保证充分利用现有的通信资源。本文提出一种基于反馈机制的动态多跳源路由协议,该协议能够根据端到端的信道反馈来决定路由的选择,使用源路由的方法增加了路由的可控性,减少了路由中继节点的实现复杂度。通过仿真实验,证明本文提出的路由协议与传统的无线多跳协议相比,具有较好的灵活性和可靠性。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

新型船舶引航调度与导航系统的研究与实现

为满足高效、安全、便捷引航的需要,与现有主流引航系统相比,采用了基于ArcGIS的多层叠加显示模型和AIS船舶自动识别系统、DGPS差分全球定位系统、GPRS通用分组无线服务技术、数据融合等先进技术和设备构建的新型船舶引航调度与导航系统。此文介绍了系统的设计方案及相关技术,分析了系统的特点。该系统目前应用于福州港口的引航作业中,方便了引航员在福州各港区的船舶引航。     

船舶无线传感器网络节点失效算法和容错控制

无线传感器网络以其自身所具备的诸多特点,在船舶中得到广泛应用。由于无线传感器网络中的节点数量比较多,如果某个节点失效,则会对整个网络的运行稳定性造成影响。导致节点失效的主要原因有能量耗尽和外界环境,在容错控制中需要将这2个原因作为考虑对象。基于此,本文从船舶无线传感器网络中的节点失效算法分析入手,论述船舶无线传感器网络节点失效的容错控制。     

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。     

无线Ad Hoc网络路由协议在船舶海上通信中的应用

由于海上通信网络逐渐变得复杂,传统的VHF网络结构已经无法满足日益增长的海上船舶的通信要求。急需研究新型技术来代替VHF网络结构。而Ad Hoc网络具有很多先进的优点,比如可以独立组网、自组织且无中心等。通过优化融入海上通信的特性之后,能够有效应对船舶海上交通的大多情况,确保船舶的正常航行与安全。本文将在介绍Ad Hoc网络的特点和路由协议的基础上,着重介绍无线Ad Hoc网络的路由协议在船舶海上通信中的应用。