簡易船用航行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的研制.pdf

1、S-VDR(The Simplified Voyage Data Recorder)是一個精簡型的，專門為在航船舶設計的航行數(shù)據(jù)記錄儀，其功能與VDR(Voyage Data Recorder)基本相同，只是性能和要求有所簡化。它以一種安全和可恢復方式保存船舶上最近時間的船舶物理狀態(tài)、動態(tài)、命令和操縱的相關信息，有助于獲得可靠、正確的有關事故原因和細節(jié)方面信息，便于事故調查，增強航海交通的安全。 隨著嵌入式網(wǎng)絡技術的發(fā)展和成熟，

2、海事產(chǎn)品向網(wǎng)絡化方向發(fā)展是必然趨勢，采用網(wǎng)絡結構設計S-VDR，可使得其數(shù)據(jù)采集和傳輸變得更加方便，數(shù)據(jù)的安全性和可靠性得到提高，也使系統(tǒng)模塊化設計成為可能，增強系統(tǒng)的易擴展、易維護的特點。本文提出了一種基于嵌入式以太網(wǎng)技術、分布式數(shù)據(jù)采集和集中管理相結合的簡易型船用航行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的設計方案，并實現(xiàn)了樣機的研制。 在介紹S-VDR研制的背景和意義的基礎上，本文結合S-VDR的功能需求，參考國內外各種同類和相似產(chǎn)品的特點，分析了

3、S-VDR所涉及的幾個關鍵技術，提出了基于嵌入式以太網(wǎng)結構的S-VDR系統(tǒng)總體設計方案。論文中闡述了系統(tǒng)的整體設計思想和各子系統(tǒng)設計要點等。在硬件電路設計部分，詳述了以Coldfire 5307為核心的HVR子系統(tǒng)主控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)與大容量NAND Flash存儲陣列接口、基于MC9S12NE64的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)核心以及各類數(shù)據(jù)采集模塊的實現(xiàn)和設計要點。在HVR子系統(tǒng)軟件實現(xiàn)部分，特別地對存儲系統(tǒng)的NAND Flash陣列的驅動開發(fā)

4、、數(shù)據(jù)存儲管理機制、壞塊的管理以及容錯設計等方面給出了具體說明。在數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)軟件設計上介紹了自定義的S-VDR命令協(xié)議接口以及NMEA-0183國際協(xié)議標準，實現(xiàn)了OpenTCP協(xié)議棧在MC9S12NE64上的移植。在對樣機進行了嚴格性能測試的基礎上，論文最后給出了系統(tǒng)運行測試報告，實際測試運行結果表明，系統(tǒng)性能達到預期設計要求。 本文所討論的S-VDR選用低成本低功耗硬件方案，采用嵌入式以太網(wǎng)技術，使系統(tǒng)滿足海事產(chǎn)品的可靠