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。     

C8051F063的CAN控制器在舰船组合导航系统中的应用

介绍C8051F063单片机的结构、性能特点;基于CAN控制器的结构和使用方法设计舰船组合导航系统中的CAN总线,对该CAN总线节点中的RS232C-CAN转换器进行实现,并通过通信实验验证该设计的正确性。     

船舶柴油发电机组CAN总线健康监测及调控系统设计

针对传统CAN总线难以满足中大型船舶越来越高的设备监控需求问题,本文以柴油发电机组及其辅助系统设备为对象,研制了一套CAN总线健康监测及调控系统。以CAN网关板为核心的星形总线拓扑可根据信息帧接收频率向CAN总线发送波特率调节指令,以提高CAN总线抗干扰能力和通信的可靠性。经长期运行验证,可较好地满足中大型船舶柴油发电机机组CAN总线监控的需求。     

船舶导航网络通信技术的研究

针对传统的船舶导航系统通信网络采用单一的通信方式存在的缺陷,提出一种新型的网络技术,即将串口技术、CAN总线技术和以太网技术有效结合,高效完成导航系统内部和各系统之间的信息传输,组建船舶导航通信网络系统的结构,分析通信网络的工作原理。     

舰船安全监控系统通用型CAN总线通讯模块设计

针对舰船安全监控中探测器种类多、布点分散、工作环境恶劣、作业温度跨度大、传输距离远、电磁干扰强的问题,设计CAN总线通信模块的硬件、软件及通信协议,实现各探测器及外部设备与上位机的通信功能,通信节点抗干扰能力强、可靠性高。     

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。     

CAN总线对于促进舰船导航系统通信可靠性研究

高速高精度光纤传输在船舶导航系统中得到广泛应用,导航系统使数据传统的可靠性、传输速率及稳定性得到提高。基于双网CAN总线的导航数据传输系统能够实现数据的双路通信,通过操陀仪实现与导航系统的无缝对接。本文设计了基于双卡CAN总线的导航数据传输系统软硬件模型,研究了数据传输、采集显示等功能,最后进行仿真。     

虚拟现实技术在舰船维修中的应用

传统的舰船维修方法实时性差,在维修中耗费的时间与人力较多,为此设计一种基于虚拟现实技术的舰船维修方法。建立虚拟舰船维修环境模型,设定舰船零件与零件之间的装备约束条件,提高维修过程的实时性,采用虚拟现实技术全面采集舰船维修故障信息,按照可靠性理论计算舰船维修中各项设备的可靠度,确定舰船中每个设备的维修次序,以此完成基于虚拟现实技术的舰船维修。实验证明,此次设计的舰船维修方法比传统维修方法维修时间短,满足舰船维修的实时性需求。     

一种船舶设备智能监测模块的设计与实现

介绍了一种以DSP为核心基于CAN总线通讯的智能监测模块的设计与实现.讨论了系统硬件设计中信号调理模块、通信模块和电源模块采用的关键技术.环形冗余CAN总线结构设计提高了模块工作的可靠性.最后,介绍了软件设计中CAN通讯协议设计及软件抗干扰措施的实现方法.     

基于结构化稀疏表达的舰船导航系统

传统的舰船导航系统显示方向与实际行驶方向会产生较大的偏离角,为此,设计一种基于结构化稀疏表达的舰船导航系统。以高速计算机为核心,外接测量传感器,利用AT89S51单片机对输出通路进行控制,定义引脚功能,完成系统的硬件设计。联合卫星发送的测距码作为测距信号,定位舰船伪距单点,使用稀疏表示分类舰船不同行驶方向数据,将航向数据的四元数作为舰船行驶姿态表示方法,计算舰船的航向精度,完成系统的软件设计。实验结果表明,与传统导航系统相比,基于结构化稀疏表达的舰船导航系统显示方向与实际行驶方向产生的偏离角最小,导航效果最佳。     

舰船通信系统中的数据交换协议设计

舰船通信系统是保证舰船设备运行各项数据实时传输的硬件基础,在通信系统设计中,传统基于CAN总线协议、TCP/IP协议的通信系统难以保证实时通信速率的稳定性,可能存在数据报文丢失、通信质量不高的问题。在物联网快速发展的背景下,舰船通信系统应积极探寻和应用更为稳定成熟的数据交换协议。本文在分析传统数据交换协议的基础上,提出基于Zigbee数据交换协议设计的舰船通信系统,经过仿真实验验证,该通信系统能够保证较为稳定的实时通信速率。     

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。     

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。     

分布式总线通信模块在船舶防火监控与报警系统的应用

船舶火灾自动监控与报警是船舶自动化系统的重要组成部分,也是一个国家造船水平的体现。分布式总线在船舶防火监控中应用非常普遍。CAN总线能够实现不同节点之间的通信,并且具有传输速度快、可靠性高等特点。本文提出了一种基于CAN总线的船舶防火监控与报警系统,对CAN总线的原理进行分析,设计系统的整体结构,研究了CAN协议的2种报文结构,最后对CAN总线通信模块进行了设计和测试,测试结果表明,CAN总线通信模块具有良好的准确性和稳定性,本文的研究结果可以为其他研究人员提供一些借鉴。     

CAN总线智能信号采集模块的设计与实现

介绍了一种基于CAN总线通讯的智能信号采集模块的设计与实现。讨论了系统硬件设计中信号调理模块、通信模块和中心控制模块采用的关键技术。其中双CAN总线结构的冗余设计进一步提高了模块工作的可靠性。最后,介绍了软件设计中CAN通讯及任务调度模块的实现方法。     

分布式总线多微机系统在船舶导航中的应用

从分布式总线多微机系统的资源共享、分布式数据处理等特点出发,结合其在舰船导航系统中的应用,阐述了分布式总线多微机导航系统的硬件结构和软件设计,并对多总线微机导航系统中总线工作过程、导航信息的分配和系统信息流程进行了论述.     

基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法

构建舰船智能导航系统,结合海图电子化分析提高导航控制能力,提出基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法。采用地图投影计算方法进行舰船智能导航的GIS信息加载,结合海图静态水深测量以及航线分支调度方法进行舰船导航过程中的动态信息交互,结合地理约束机制和视觉约束机制,通过量化均衡控制和航海视觉监测,实现对舰船智能导航的人机交互设计。测试表明,采用该方法进行舰船智能导航的人机交互性较好,信息动态加载能力较强,视觉效果较好。     

CAN总线技术在船舶机舱自动化报警系统中的应用

机舱是船舶的操纵与控制中心,机舱内部含有柴油主机、汽轮机、船舵、操控台等设施。为了提高船舶机舱的安全性和自动化水平,研发机舱自动化报警系统成为船舶工业的研究热点。近年来,通信技术发展迅速,CAN总线通信技术在工业领域的应用越来越广泛。本文对CAN总线通信技术做了详细介绍,在传统的船舶机舱报警系统的基础上,设计了一种基于CAN总线的机舱自动化报警系统,并设计了该系统的硬件结构和软件程序。     

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。