大型船舶靠泊系统的研究与设计-交通运输工程专业论文.docx

集 集 美 大 学 硕 士 学 位 论 文 大 型 船 舶 靠 泊 系 统 的 研 究 与 设 计 赵 秋 玉 集 美 大 学 硕 士 学 位 论 文 大 型 船 舶 靠 泊 系 统 的 研 究 与 设 计 赵 秋 玉 学术诚信声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取 得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此 论文产生的权利和责任。 声明人（签名）： 时 间： 保护知识产权声明 本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以 用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 作 者（签名）： 导 师（签名）： 时 间： I I 大型船舶靠泊系统研究与设计 摘 要 大型船舶靠泊系统有助于船长/引航员在引领大型船舶进出港及靠离泊作业时提高安 全性和及时性。本文以唐山港进出港的大型船舶为工程实践对象，研究引航及靠离泊辅助 系统在该港口的架构与功能设计，描述了在该系统应用的先进技术：RTK 技术，北斗/GPS 差分双模卫星定位导航技术，AIS 应用技术和 ECDIS 综合信息显示技术等。系统通过实时 的为引航员提供高精度、动态的引航与靠泊信息，为引航员在港口引航时提供辅助参考。 该系统主要组成部分包括京唐港区、曹妃甸港区定位基站、靠泊仪主、从定位处理机 及靠泊仪显示终端组成。定位基站主要采用 RTK 技术，实现高精度定位主要由参考站、移 动站、通信设备三个部分来组成运作。参考站将接收的相位资料以及改正数据传送给移动 站，移动站配备电台接收板卡，用来接收从参考站传来的数据，并能解算出达到厘米级的 定位精度；靠泊主从定位处理机主要构成包括 MCU 模块、AIS 接收模块、差分 GNSS 模 块、WIFI 模块、锂电池模块，其中从机的主要构成不需要 AIS 接收模块，主要是相关数 据的采集、接收与处理传输；系统的显示终端主要接收主定位处理机的数据、 AIS 信息， 实时动态的在 ECS 上显示靠离泊的集成信息。其中，系统的主从定位处理机及显示终端通 过 WIFI 进行通信，实现数据传输。 通过在唐山港的应用，验证了该系统能够真正投入到引航员的引航及靠离泊辅助作业 中。通过实际测试，得到了靠泊仪设备 DGPS 板卡的平均定位精度为 2.35m，靠泊仪主从 机利用 RTK 技术处理得到的平均定位精度为 0.19m；WIFI 的最远传输有效距离为 51M。 满足了系统高精度定位和无线数据传输距离方面的需求。 关键词：大型船舶，引航，靠泊，RTK ，WIFI II II Research and Design of Berthing System for Large Vessel Abstract Large ship berthing systems help captain and pilots lead large ships in or out the port and be rthing or unberthing operations to improve security and timeliness. This paper uses large ships w hich enter tangshan port as engineering practice project, researches architecture and function desi gn of the system in the port, describes advanced technologies applied in the system: RTK technol ogy, Beidou/GPS differential dual-mode satellite navigation and positioning technology, AIS app lication technology and ECDIS comprehensive display technology, etc. The system improves the pilot efficiency through providing high precision and dynamic pilot and berthing information at real time. The system mainly consists of Jingjintang Harbor, Caofeidian cell tower loca