无线通信在海上数据采集系统中的应用

本文针对海上数据采集系统在信号传输方面存在的不足之外，提出采用微机控制下的无线通信方式进行改进。文中介绍了系统设计思想，系统硬件构成，通过对传输数据进行ＤＴＭＦ编码，大大提高了系统的可靠性。     

数据监控系统中监控软件的实现

本文主要介绍了国家海洋863计划中的818－01－04课题（上海海洋环境立体监测和信息服务系统）中的数据监控系统在编制中的设计思想和有关技术，数据监控系统是在广泛的对国内外的相关资料进行深入调研和学习后，根据本项目具体的要求，利用当今先进的系统设计理论和计算机软件地工程工技术进行系统功能的设计，并采用了依先的软件编程技术，完成了本课题中监控平台的制作，本系统软件主要是运用Delphi3,VC 5.0进行编制的，同时使用了SQLSVERVER6．5数据库管理系统进行后台输数据的存储管理，在数据的传输控制和数据处理过程中，系统还利用了远程数据文件传输技术FTP和互联网技术INTERNET以及拔号进行数据传输技术等，系统在近半年运动中，系统功能稳定，数据处理及时准确，同时通过了海洋863专家的鉴定，并得到同行业及用户的好评。     

交互式海洋泥沙叶绿素遥感信息系统

探讨了珠江口海域的交互式遥感空间信息在Internet上的实现技术。系统采用分层模型和Web服务技术，初步实现了泥沙叶绿素遥感信息的提取、发布与查询。利用该系统，用户可远端上传实测数据，系统使用适当模型进行后台分析运算，将结果返回用户，实现了系统的远程交互性分析功能。     

深海观测系统脐带缆形态分析及计算

通过对水下拖曳系统脐带缆索的受力情况、形态进行分析，建立了三维空间缆索的物理模型和数学模型，并在此基础上编制了计算程序，对6000m深海观测系统脐带缆的性状进行了模拟计算，其结果为深拖系统最佳缆长的确定提供了理论依据。     

深海拖曳系统水下控制技术研究

深海拖曳系统是人类开发利用海洋的一项重要手段。在众多深海探测装备中，深海拖曳系统以探测面积广、作业效率高、操控性能好等优势而得到了广泛应用。针对深海拖曳系统水下控制技术，从控制手段和控制策略2个方面对其发展历程、国内外研究现状等进行梳理，分析对比不同控制手段的优缺点，并对深海拖曳系统水下控制技术未来的研究方向进行展望，以期为深海拖曳系统的应用与发展提供参考。     

油轮“鱼尾”运动及Hopf分叉算法

本文使用一个六阶三自由度的非线性数学模型，研究单点系泊（ＳＰＭ）系统“鱼尾”运动，对系统的平衡状态，及其在风向角、风速、流速、缆绳长度等参数变化时规律，进行了一系列的分析，同时，指出了静平衡系泊力的变化规律。为了研究系统平衡态的稳定性，文中选择缆绳长度ｌ为分叉参数，分析了在不同参数值下，系统Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵的各组特征值的变化情况，并求出了系统的Ｈｏｐｆ分叉点。最后，本文利用Ｈｏｐｆ分叉理论，求出了系统的Ｈｏｐｆ分叉周期解。     

工程船锚泊移位系统的最优控制策略及拟静力分析

锚泊移位系统以定位准确，投资小，节省能源，操纵简便等优点在海上施工工种船中获得广泛的应用。本文分析了工程船锚泊移位系统的受力特点，提出了工程船锚泊移位系统的最优控制策略和锚泊移位系统的拟静力分析方法。并以8锚工程船锚泊移位系统的设计方案为实例进行了计算分析。     

海域使用管理信息系统的建立

通过分析海域使用管理信息系统的需求与现状，提出了建立海域管理信息系统的方案。根据数据量和共享需求，可建立两种海域管理系统：基于单机的系统和基于网络的系统。对两种系统进行了比较，利用GIS、关系型数据库和编程工具实现了该方案。     

嵌入式Linux技术在海洋自动观测系统中的应用研究

随着Linux技术逐步走向成熟，嵌入式Linux技术在海洋自动观测系统中的应用将全面提高海洋观测系统整体性能，降低系统开发成本，进一步推进我国海洋自动观测系统产权自主化的建设。文章就如何研制适用于海洋自动观测系统的嵌入式Linux系统进行了论述。     

海洋平台阴极保护监测系统的研制及应用

介绍了自行研制的海洋平台阴极保护监测系统，它由双电极电位测量探头，牺牲阳极输出电流测量探头，信号传输电缆系统和微机数据采集系统组成，并结合近10a其在南海北部近海石油开发区的应用和运行状况，对阴极保护监测系统的性能，作用及意义进行了系统论述，以期为进一步的工作奠定基础。     

基于水下绞车的实时传输潜标研制及海上试验

针对“透明海洋”工程对水下实时、长期、连续观测的迫切需求,开展基于水下绞车的实时传输潜标研制。该型潜标采用水下绞车牵引卫星通信浮标的方式,将潜标上搭载的测量仪器观测数据通过铠装通信缆传输到卫星通信浮标,当卫星通信浮标浮出水面时,再通过卫星通信传输至数据接收处理装置,完成数据传输后,水下绞车牵引卫星通信浮标至海面以下50 m,从而实现潜标系统的实时传输功能。本文详细介绍了基于水下绞车的实时传输潜标系统设计及关键组部件设计,并通过海上试验验证了该型潜标海上应用的可行性。     

卫星通信大地测量数据传输的安全控制

卫星通信大地测量数据传输的安全不能仅仅依赖于卫星通信本身的保密性,有必要在卫星通信链路之外建立独立的安全解决方案。为此,在原来的大地测量数据传输系统的通信管理部分增加了安全控制模块,用于对发送的数据进行加密和对接受的数据进行解密。在介绍对称密钥加密的基本概念后,分别从四个方面讨论了系统基于对称密钥加密的安全控制策略。最后用C#代码说明了如何基于Microsoft.Net框架实现安全控制模块的加密和解密功能。     

一种用于海洋综合观测浮标的多种通信方式集成系统

为了优化海洋综合观测浮标的通信系统,设计了一种通信方式集成系统,将多种通信模块进行集成管理,并在每个数据发送周期进行通信信号检测,经过比较选择最优的通信方式进行数据传输。该系统具有采集数据完整、数据冗余小、运行功耗低等优点,有效增强了浮标的通信能力,完善了原有通信系统的功能,并且后期还具备较强的可扩展性功能,如浮标舱内环境监测和独立定位等,进一步增强浮标的安全性。该系统已经完成12个月的海上试运行,系统运行稳定,功能达到预期,可满足海洋综合观测浮标对多种通信方式进行优化管理的需求。     

海洋环境监测数据卫星通信系统技术研究与设计

结合我国海洋环境监测数据传输现状技术分析及其今后技术发展方向，阐述了海洋环境监测数据的通信需求和特点以及建立海洋环境监测数据卫星通信系统的必要性和可行性。并就系统建设所涉及的组成体系结构、数据通信流程和实现功能及其关键技术进行设计与论述。     

基于北斗短报文的海洋观测实时通信系统的设计与研发

北斗一代和北斗二代短报文每次通信数据长度只有78个字节，每次通信后间隔60秒或者300秒才能进行下一次通信，远远满足不了海洋观测实时通信的需求。设计了一套基于北斗短报文的海洋观测实时通信系统，北斗多卡机作为数据发送端，采用哈夫曼压缩算法将观测数据压缩后分成多个数据包，通过多个北斗卡分别发送，岸站接收系统接收到分包的数据后，将接收的数据包解压缩并整合成完整的观测数据。哈夫曼压缩算法将观测数据压缩50%左右，将1组观测数据压缩后发送3次，通过岸上3个月和海上1个月的测试，观测数据接收成功率达到了96%以上，验证了基于北斗短报文的海洋观测实时通信系统的可行性和实用性。     

基于双冗余以太网通信的气象实时观测数据采集网络传输系统的设计与实现

随着以太网技术应用的日趋成熟,在海洋和大气观测领域,人们希望对传统不具备网络通讯能力的观测仪器进行智能化和网络节点化改造。设计和实现了一套气象实时观测数据采集与网络传输系统。该系统采用基于ARM的嵌入式系统集成设计方案,实现了对外部传感器实时观测数据的采集和以太网通信。作为多级网络系统中的一个网络节点,该采集传输系统采用双冗余以太网通信接口设计,使系统中的双路以太网在一路局部故障或线路受损时可以自动冗余切换。这一设计特点大幅提高了作为网络节点的数据采集传输系统在与外部其他设备通信时数据传输的可靠性。通过在以太网条件下,网络闭环控制运行试验等测试,证明所开发的气象实时观测数据采集网络传输系统运行稳定可靠,双冗余以太网接口切换正常,数据采集传输及时准确,可完全满足实际应用的需要。     

基于串行通信的传感器自动识别与通用型浮标数据采集系统设计

海洋资料浮标以其多种功能和连续探测能力成为现代海洋观测的重要工具。海洋浮标传感器种类多、通信协议差异性大,为浮标数据采集系统提出了集成应用需求多样、平均开发周期长的问题。本实验设计并实现了基于串行通信波特率特征判别传感器的通用型海洋浮标数据采集系统。系统基于串行通信接口,通过对波特率的自动识别,对多种不同海洋参数传感器的通信特点进行比对分析,从而将传感器进行分类识别,实现外载传感器的自动识别功能;通过IAP设计,实现系统的拓展。最后,通过实验室的原型试验进行技术路线可行性验证。结果表明,系统能够在数秒内快速无误识别信息库中传感器,可以通过分包方式满足远程更新需求。     

基于GIS的无人机地面监控系统的设计与实现

在分析无人机领域飞行数据特征的基础上,设计实现了一套功能较为完善的无人机地面监控系统。该系统主要完成了无人机飞行状态实时显示、航线规划和航线回放等功能模块。系统借助于G IS技术,导入矢量形式的电子地图,利用丰富的地理信息来辅助实现无人机的地面监控,在V isual C 6.0开发环境下利用基于异步方式和事件驱动方式的串口通信实现了系统与地面控制站的通信,利用地图控制文件实现了地图数据的调度,利用显示缓存实现了视图实时刷新。经过实际联调,系统运行良好,实用性较好。     

水下光学无线通信的海水信道特性研究

提出了将具有比声学高达几倍的数据通信速率,良好的安全性和隐蔽性的光学无线通信技术应用于海军、海洋科学研究和水下工程等领域,实现高速率的水下无线通信技术实现海量数据的信息交换.基于生物光学特性的水下光学信道模型,建立了水下光学通信系统性能分析方法.并对基于发光二极管(LED)的水下光学无线通信系统进行了仿真,其结果表明所建立的方法可以进行各种海域水质环境的模拟,便于时水下光学无线通信系统性能进行预测评估,为水下光学无线通信系统的设计方案的评估提供了依据.     

水声数据通信系统研究

提出一种基于并行传输体制的水声数据通信系统设计方案,发射端采用纠错能力很强的级联码和MFSK调制,分集技术采用抑制载波的双边带调制方式,接收端对接收信号利用快速频谱分析进行解调,并进行硬判决Viterbi译码和BM迭代译码。实验表明,该水声数据通信系统的传输波特率为200bits/s。误码率达到10^-5～10^-6以下。