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)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 16
1.5.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 16
1.5.2國外發(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)例對比 21
1.7.3美國智能交通系統(tǒng) 22
1.7.4對比與分析 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船用計程儀 40
2.3.1概述 40
2.3.2電磁計程儀 41
2.3.3多普勒計程儀 41
2.3.4聲相關(guān)計程儀 43
2.4自動雷達(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 47
2.5.1概述 47
2.5.2現(xiàn)代機(jī)艙監(jiān)測技術(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)測構(gòu)建實(shí)例 50
第3章 標(biāo)識技術(shù) 54
3.1早期的標(biāo)識技術(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)程識別與跟蹤系統(tǒng) 74
3.3.2衛(wèi)星AIS 77
3.3.3白動識別搜救發(fā)射器與海上搜救定位 78
3.4其他標(biāo)識技術(shù) 80
3.4.1條碼 80
3.4.2射頻識別 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 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)場總線 189
7.5.1現(xiàn)場總線概述 189
7.5.2船舶現(xiàn)場總線應(yīng)用構(gòu)建實(shí)例 190
第四篇 應(yīng)用層
第8章 船聯(lián)網(wǎng)控制單元與計算平臺 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)場控制與計算裝置 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移動端電子海圖系統(tǒng) 247
9.4.1概述 247
9.4.2移動GIS概念 248
9.4.3移動GIS組成 248
9.4.4基于移動端電子海圖平臺應(yīng)用構(gòu)建實(shí)例 250
9.4.5開放移動端電子海圖平臺應(yīng)用案例 252
參考文獻(xiàn) 253