东海科学技术学院毕业设计（论文）文献综述题 目： 船舶避碰数据处理系统设计 系 ： 机电系 学生姓名： 专 业： 电子信息工程 班 级： 指导教师： 起止日期： 文 献 综 述随着电子技术的迅猛发展，船舶避碰成为了倍受全球关注且急需解决的航海问题理由充分而又直观：20 世纪中叶以后，由于海上运输的发展，船舶航行密度增大，海滩事故增多 [1]，导致财产和生命的损失的严重后果，想必这是任谁都不愿发生的事可想而知，减小船舶碰撞危险，是全世界在致力于研发避碰技术时的中心思想船舶碰撞危险(risk of collision, CR)无论在船舶避碰领域还是海上交通工程领域都是一个十分重要的概念 [2]为了提高船舶航行的安全性，目前主要采取两个方面措施，一方面是船靠港时依赖于船舶交管系统（VTS） ，另一方面是船与船操作时依赖于船舶避碰规则 [3]。
基于这两个方面的措施，研发各类船舶避碰数据处理系统，对船舶避碰的数据进行及时分析和准确处理，从而达到减少船舶避碰事故的效果，实现船舶避碰的目的为了减小船舶碰撞危险，在船舶交管系统（VTS）中，船舶必须获取其周围航行水域内的其它船舶的数据（动态和静态信息） 目前，船舶仍以船载雷达和高频无线( VHF)设备作为掌握其它船舶动态、静态信息以及实现岸船、船船之间的通信的主要手段 [4]但是，由于雷达及 VHF 自身存在局限性，对船舶的识别和通信己很难满足当前世界及未来发展的需要为了进一步提高船舶安全航行的性能，有关机构和厂商对助航设备讲行着不断的研究和开发 [5]因此，船舶避碰向智能化、自动化发展的趋势已很明显 [6]随着通信技术和计算机技术的飞速发展，国外一些航运发达国家已经在船舶的优化避碰和智能管理方面作了他们进行了大量的工作，船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)和船舶避碰专家系统就是应允当今世界的航海技术新要求，而出现的集自动化和智能化的船舶避碰数据处理系统现阶段，处于理论基础比较成熟的 AIS 技术，已经从理论投入到了实际运用阶段而对于智能的船舶避碰专家系统还处于起步阶段，还处在理论研究阶段。
毫无疑问，AIS 必然会给船舶安全带来深远的影响它是多个国际组织，特别是国际海事组织(IMO)、国际助航设备和航标协会(IALA)以及国际电信联盟(ITU-R)多年来工作的结果 [7]我国目前针对 AIS 技术的应用研究不断迅速的展开 [8]AIS 系统最突出的技术优点是具有强大的信息传输能力它作为一项新型的避碰技术，在船舶避碰和船舶交通管理系统等主要应用领域有着非常重要的作用它与当前的雷达相比具有提供信息量大，实时性好(适用于高速船)，抗干扰能力强和越障碍传输等优点，是雷达系统有益的补充 [9]由于 AIS 技术能够支持船舶的许多自动操作，减小了人为操作的影响，从根本上提高目前船舶间的避碰方法和 VTS 的船舶监测与识别方式它与 VHF 语音通信相比，具有通用性好、效率高、易于处理和应用面广等优点，为船岸间信息交换开辟了一个全新的方式，特别适合于当前信息技术的发展和船岸间数据通信的要求 [10]基于 AIS 系统的良好技术优点，该技术的推广和广泛应用在不久的将来肯定会实现的从 AIS 技术优点可以知道，它的功能真的非常强大，要利用 AIS 技术来完成基于 AIS 系统的船舶避碰数据处理系统的设计与仿真，了解 AIS 系统构成是非常重要的。
AIS 系统的构成可以分为硬件构成和软件构成在硬件上由四部分组成，具体说明如下:1、VHF 数字通信通道:它工作于海上 VHF 信道，主要用于转发和接收广播的 GPS 等船位信息；2、信息处理与控制器:它是一个嵌入式微处理器系统，是全机的控制中心；3、GPS 接收机:提供船舶的运动参数和精确的时间基准；4、船桥设备接口:主要用于收集和输出信息AIS 巧系统的信息处理工作都是由其内部固化的软件实现的AIS 系统的软件可以分为三个部分，说明如下:1、网络软件:按国际电联技术标准，控制自组织无线数字通信网运行；2、系统控制软件:控制全系统各部分协调工作；3、接口软件:提供接口信息处理和控制功能 [11]现阶段，更新 AIS 技术标准，生产 AIS 设备产品，与扩大产品实际应用成为了目前对 AIS 技术的最高要求此外，对于刚刚提出的船舶避碰专家系统也得到了许多发达航运国家的青睐他们相信：海船避碰专家系统（仿人智能自动避碰控制系统） ，对于降低碰撞事故具有重要的实用价值，也是实现完全自导的智能化船舶的重要组成部分近年来，国内外海运界学者对其进行了不少理论研究，但与实用化尚有一定距离 [12]由于该技术尚处在理论研究阶段，相关的资料还很少，比较难整理。
因此，在这并不对这项技术并不做深入的阐述和分析，了解基本思想即可研究船舶避碰数据处理系统设计这个课题有着重要的意义 [13]通过选择这个课题，学习了船舶自动识别系统(AIS)和船舶避碰专家系统这两个新概念，掌握了国内外在航海技术上的研究动态，了解了中国在航海技术上的新发展，知道了中国与国际航海技术水平间存在的差距这让我明白，中国只有不断学习研究新技术，才能在航海技术领域中站得住脚跟此外，该课题的内容船舶避碰数据处理系统设计本身也有着重大的研究意义船舶自动识别系统(AIS)为船舶避碰数据进行准确分析和及时处理，给船舶避碰问题提供环境条件和技术支持 [14]船舶避碰专家系统通过对人工智能系统、神经网络和专家系统的运用，智能分析处理船舶避碰数据，给船舶避碰系统提供智能化、快速化、网络化的避碰技术 [15]相信在不久的将来，AIS 技术的应用会普及到全世界各个国家的航海技术，而船舶避碰专家系统会得到更多的理论与技术支持，实现它从理论到实用的转变参考文献[1]顶峰.郭国平.船舶交通安全评价方法比较研究[J].航海工程,2007,36（2）：132-135.[2]翁建军. 各种避让措施下 DCPA 与 TCPA 的变化规律及最佳避让方案研究[J].武汉理工大学学位论文，2004.[3]浦皆伟.AIS 及其关键技术研究[J].上海海运学院硕士论文,2003.[4]王当利.黄立文.基于 AIS 信息的船舶自动避碰模型及其算法与仿真[J].航海工程,2007,36（2）：129-131.[5]贾海辞.基于 AIS 的船舶避碰系统的应用研究[J].上海海运学院硕士论文,2001.[6]余永权等．单片机在控制系统中的应用[M]．北京：电子工业出版社，2003.[7]公茂法等．单片机人机接口实例集[M]．北京：航空航天大学出版社，1998.[8]王幸之等．AT89 系列单片机原理与接口技术[M]．北京：航空航天大学出版社，2004．[9]丁晓华. 自动识别系统的结构、原理和用途[J].航海技术，2000（6）：30-33.[10]李丽娜、任勤生、邵哲平.AIS 在船舶自动避碰中的应用[J].船舶工程，2002（3）：9-11.[11]徐海荣.船舶自动识别系统（AIS）播发数据格式[J].世界海运,2002(4):20.[12]不详.海船避碰专家系统领域知识的来源和决策流程初探.http://www.law-,2006.12[13]朱金发、孙文力、汤华编译. 船载自动识别系统手册 [M]. 北京: 人民交通出版社,2005.[14]王辰.电子海图显示和信息系统在 VTS 中的应用[J].大连海事大学学位论文，2004.[15]冯燕尔.沈晓群.基于 AIS 的船舶避碰系统研究.http://www.law-,2010.1.22[16]不详.基于 AIS 的船舶自动避碰决策系统的应用研究. http://www.law-lib. com,2007.1.16参考文献（示例如下）［1］陈朝阳．AIS 通信系统设计及调制器实现．中国航海，2003，(2）：134-136．［2］刘彤．AIS 通信系统性能分析．交通科技，2004，(4)：135-136．［3］姚娜．AIS系统中GMSK的调制解调．电讯技术研究与开发，2006，(5)：186-189．［4］唐金花．GMSK 调制的数字化实现．金华职业技术学院学报，2006，(1)：1-3．［5］郝建华．GMSK调制解调的数字实现方法．装备指挥技术学院学报，2002，(6)：91-93．［6］欧巧凤，张会生，赵平均．一种GMSK调制解调器的实现.信息安全与通信保密，2006，(12)：86-88.［7］娄莉．GMSK数字调制的仿真与分析．现代电子技术，2004，(18):66-68［8］杨雪丽，郑碧月，朱广良．GMSK 信号的仿真．信息技术．2004，(3)：13-39［9］郭梯云．数字移动通信．北京：人民邮电出版社，2001．127 -145．［10］樊昌信，张甫翊，徐炳祥，等. 通信原理(第五版)．北京：国防工业出版社，2001．176 -184．［11］[美国]A.麦罗拉．蜂窝移动通信工程设计．北京：人民邮电出版社，1997．289 -304．［12］何希才．数字移动通信技术及应用．北京：机械工业出版社，2003．45 -47．［13］[美国]William C.Y.Lee．移动通信工程理论和应用（第二版）．北京：人民邮电出版社，2002．228 -232．［14］啜钢．移动通信原理与应用．北京：北京邮电大学出版社，2002．74 -81．［15］吴伟陵．移动通信中的关键技术．北京：北京邮电大学出版社，2000．129 -135．［16］王欣． 基于VHF的数据通信系统的研究与实现．http://172.16.99.198/kns50/classical/singledbindex.aspx?ID=2 2006-06-12［17］李春红．船舶信息传输中软件调制解调技术的研究．http://172.16.99.198/kns50/classical/singledbindex.aspx?ID=2 2005-10-13［18］肖妍妍． GMSK、8PSK 调制算法研究及 ASIC 实现．http://172.16.99.198/kns50/classical/singledbindex.aspx?ID=2 2002-09-30［19］苟建兵．GSM移动通信基站的仿真研究．http://172.16.99.198/kns50/classical/singledbindex.aspx?ID=2 2004-09-16［20］杨峰．GSM综测仪中GMSK 调制及中断服务程序设计．http://172.16.99.198/kns50/classical/singledbindex.aspx?ID=2 2003-11-20［21］赵王胜．GSM综测仪基带板的硬件和底层软件设计http://172.16.99.198/kns50/classical/singledbindex.aspx?ID=2 2002-09-30。