無人艇信息網絡及控制系統(tǒng)設計.pdf

1、由于海洋權益及海洋環(huán)境保護問題的日益突出，水面無人艇的研究受到世界各國的普遍重視，我國也正在加緊研究中。無人艇作為維護海洋權益及監(jiān)測海洋環(huán)境的重要工具，將向著智能化、標準化、網絡化的方向發(fā)展。安裝在艇上的各種設備和傳感器信息數(shù)據傳輸?shù)膶崟r性和可靠性是實現(xiàn)無人艇操控的前提。因此，構建一個穩(wěn)定的信息網絡是實現(xiàn)無人艇遠程遙控與自主航行的首要條件。本文針對無人艇的這一要求展開了研究。
　　本課題的主要研究內容是以自主研制的無人艇為平臺，選

2、取合適的通信方式將無人艇上的各個電子設備互聯(lián)，構建一個將NMEA2000(NATIONAL MARINE ELECTRONICS ASSOCIATION 2000)網絡、以太網和串口通信相結合的無人艇信息網絡及相關控制系統(tǒng)，可以實時獲取無人艇的運動信息并準確發(fā)送控制命令。主要進行了以下幾方面的研究工作:
　　首先對無人艇信息網絡及控制系統(tǒng)的總體結構進行了設計，根據無人艇的通信需求以及各個設備的通信方式將系統(tǒng)劃分為底層和上層。底層由

3、NMEA2000網絡和串口通信組成，上層為以太網通信。然后對各個通信協(xié)議進行設計，先是設計了串口通信的協(xié)議內容與格式，包括NMEA0183協(xié)議的實現(xiàn)以及與主機推進系統(tǒng)的通信方式。接著對NMEA2000協(xié)議的報文組成、報文發(fā)送和接收進行了詳細解析，最后確定了以太網TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）數(shù)據包的組成內容并確定了用戶數(shù)據報文的定義規(guī)則，設計了基于NMEA2000、串口和以太網的無人艇