漁業(yè)船聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
本書從船聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的特殊應(yīng)用，是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是新時(shí)期下計(jì)算新模式入手，從船聯(lián)網(wǎng)概念、標(biāo)準(zhǔn)與體系結(jié)構(gòu)開始，分別就感知層、傳輸層和應(yīng)用層中涉及的關(guān)鍵技術(shù)展開討論，詳細(xì)敘述船聯(lián)網(wǎng)中的傳感器、傳輸技術(shù)、計(jì)算平臺(tái)等內(nèi)容，同時(shí)本書對(duì)內(nèi)河航運(yùn)及海洋航運(yùn)智能化、數(shù)字化進(jìn)行相關(guān)介紹。
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目錄
前言
第一篇 總述
第1章 概論 3
1.1船聯(lián)網(wǎng)的概念：從物聯(lián)網(wǎng)到船聯(lián)網(wǎng) 3
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義 3
1.1.2與物聯(lián)網(wǎng)相近的技術(shù) 4
1.1.3物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展與延伸 5
1.1.4船聯(lián)網(wǎng)的定義 6
1.2船聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn) 7
1.3船聯(lián)網(wǎng)的功能與分類 8
1.3.1船聯(lián)網(wǎng)的功能 8
1.3.2船聯(lián)網(wǎng)的分類 9
1.4船聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn) 10
1.4.1物聯(lián)網(wǎng)和船聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 10
1.4.2面向船聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的三維模型 14
1.5船聯(lián)網(wǎng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 16
1.5.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 16
1.5.2國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 17
1.6船聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題與挑戰(zhàn) 18
1.6.1存在的問題 18
1.6.2面臨的挑戰(zhàn) 20
1.7同類技術(shù)：車聯(lián)網(wǎng)與ITS 20
1.7.1車聯(lián)網(wǎng)的概念 20
1.7.2船聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)實(shí)例對(duì)比 21
1.7.3美國(guó)智能交通系統(tǒng) 22
1.7.4對(duì)比與分析 24
第二篇 感知層
第2章 航行數(shù)據(jù)采集技術(shù) 29
2.1羅經(jīng) 29
2.1.1磁羅經(jīng) 29
2.1.2電羅經(jīng) 31
2.1.3光纖陀螺羅經(jīng) 34
2.2船用回聲測(cè)深儀 37
2.2.1概述 37
2.2.2原理 37
2.2.3組成及工作過程 38
2.2.4外部影響因素 39
2.3船用計(jì)程儀 40
2.3.1概述 40
2.3.2電磁計(jì)程儀 41
2.3.3多普勒計(jì)程儀 41
2.3.4聲相關(guān)計(jì)程儀 43
2.4自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪儀 43
2.4.1基本組成 43
2.4.2T作過程 44
2.4.3外部影響因素及措施 46
2.5船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè) 47
2.5.1概述 47
2.5.2現(xiàn)代機(jī)艙監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展 47
2.5.3系列化與標(biāo)準(zhǔn)化 49
2.5.4船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)構(gòu)建實(shí)例 50
第3章 標(biāo)識(shí)技術(shù) 54
3.1早期的標(biāo)識(shí)技術(shù) 54
3.2AIS 55
3.2.1AIS組成及T作過程 60
3.2.2AIS糞別 61
3.2.3AIS報(bào)文解析與編程 62
3.3AIS的擴(kuò)展應(yīng)用 74
3.3.1船舶遠(yuǎn)程識(shí)別與跟蹤系統(tǒng) 74
3.3.2衛(wèi)星AIS 77
3.3.3白動(dòng)識(shí)別搜救發(fā)射器與海上搜救定位 78
3.4其他標(biāo)識(shí)技術(shù) 80
3.4.1條碼 80
3.4.2射頻識(shí)別 83
第4章 定位與導(dǎo)航技術(shù) 84
4.1定位技術(shù) 84
4.1.1GPS 85
4.1.2北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 86
4.2導(dǎo)航技術(shù) 87
4.2.1系統(tǒng)導(dǎo)航 87
4.2.2雷達(dá)導(dǎo)航 90
4.2.3慣性導(dǎo)航 90
4.2.4組合導(dǎo)航 91
4.3導(dǎo)航中船舶避碰策略研究 91
4.3.1船舶領(lǐng)域模型 91
4.3.2船舶避碰系統(tǒng) 95
4.4應(yīng)用構(gòu)建實(shí)例：北斗與GPS組合導(dǎo)航定位 98
4.4.1北斗/GPS雙星座導(dǎo)航系統(tǒng)組成 99
4.4.2北斗/GPS雙星座導(dǎo)航系統(tǒng)功能 99
第5章 船聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控 101
5.1主要作用 101
5.2主要技術(shù)組成 102
5.2.1圖像攝取 102
5.2.2圖像傳輸 105
5.2.3圖像模式諷別 106
5.2.4圖像存儲(chǔ) 117
5.3應(yīng)用實(shí)例 119
5.3.1系統(tǒng)概述 119
5.3.2系統(tǒng)功能 120
5.4接口示例代碼 121
第三篇 傳輸層
第6章 衛(wèi)星通信及其應(yīng)用 129
6.1衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展 129
6.1.1概述 129
6.1.2衛(wèi)星通信發(fā)展歷程 130
6.1.3衛(wèi)星通信中的主要技術(shù) 132
6.2國(guó)際海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) 133
6.2.1概述 133
6.2.2發(fā)展與應(yīng)用 134
6.2.3INMARSAT系統(tǒng)的組成 137
6.3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 146
6.3.1概述 146
6.3.2北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成 147
6.3.3北斗應(yīng)用構(gòu)建實(shí)例 149
6.3.4北斗編程實(shí)例 153
6.4GMDSS-．．-161
6.4.1GMDSS的構(gòu)成及T作原理 162
6.4.2GMDSS的功能 163
6.4.3GMDSS在中國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用 164
第7章 近海與船上通信 167
7.1短波單邊帶通信 167
7.1.1短波通信概述 167
7.1.2單邊帶 168
7.1.3單邊帶通信的特點(diǎn) 169
7.2VHF(甚高頻)通信 170
7.2.1VHF通信的特點(diǎn) 170
7.2.2船用VHF對(duì)講機(jī) 170
7.2.3AISVHF遁信 173
7.3局域網(wǎng)與WiFi通信 174
7.3.1局域網(wǎng)與船舶信息化 174
7.3.2無線局域網(wǎng)概念 175
7.3.3無線局域網(wǎng)的組成 175
7.3.4IEEE802.11協(xié)議 176
7.3.5無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式 178
7.3.6WiFi通信 180
7.4船上射頻通信 182
7.4.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 183
7.4.2WSN的特點(diǎn) 184
7.4.3WSN的結(jié)構(gòu) 185
7.4.4WSN應(yīng)用及其在船聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)例 186
7.4.5其他射頻通信技術(shù)介紹 188
7.5船舶現(xiàn)場(chǎng)總線 189
7.5.1現(xiàn)場(chǎng)總線概述 189
7.5.2船舶現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用構(gòu)建實(shí)例 190
第四篇 應(yīng)用層
第8章 船聯(lián)網(wǎng)控制單元與計(jì)算平臺(tái) 197
8.1傳統(tǒng)控制——繼電器控制系統(tǒng) 197
8.1.1原理與示例 197
8.1.2特點(diǎn) 198
8.2智能化現(xiàn)場(chǎng)控制與計(jì)算裝置 199
8.2.1PLC控制單元 199
8.2.2單片機(jī) 201
8.2.3FPGA 205
8.3船載計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 209
8.3.1x86嵌入式無風(fēng)扇T控機(jī) 210
8.3.2ARM處理器+GPU 211
第9章 電子海圖 216
9.1形成與發(fā)展 216
9.1.1基本概念 217
9.1.2發(fā)展階段 222
9.1.3實(shí)現(xiàn)技術(shù)形態(tài) 223
9.1.4標(biāo)準(zhǔn)化 223
9.1.5標(biāo)準(zhǔn)電子海圖與非標(biāo)準(zhǔn)電子海圖 226
9.2船載電子海圖系統(tǒng) 227
9.2.1主要功能 228
9.2.2基于硬件裸機(jī)的船載電子海圖系統(tǒng) 230
9.2.3基于OS(操作系統(tǒng))的電子海圖系統(tǒng) 233
9.3Web電子海圖系統(tǒng) 237
9.3.1基本概念 237
9.3.2Web海圖監(jiān)控應(yīng)用構(gòu)建實(shí)例 241
9.3.3船聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站示例 244
9.3.4船聯(lián)網(wǎng)WebAPI 245
9.4移動(dòng)端電子海圖系統(tǒng) 247
9.4.1概述 247
9.4.2移動(dòng)GIS概念 248
9.4.3移動(dòng)GIS組成 248
9.4.4基于移動(dòng)端電子海圖平臺(tái)應(yīng)用構(gòu)建實(shí)例 250
9.4.5開放移動(dòng)端電子海圖平臺(tái)應(yīng)用案例 252
參考文獻(xiàn) 253
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