TTC船的远程校准监测系统的设计和实现外文翻译资料

英语原文共 10 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

TTamp;C船的远程校准监测系统的设计和实现

Jue WANG1, a, Gaofeng PAN 2,b, Jun XUE2,c , Yong XIE2,d, and Sheng LIANG2,e

1 Joint Laboratory of Ocean-based Flight Vehicle Measurement and Control（海洋飞行器测量与控制联合实验室）, Jiangyin, Jiangsu, 214431,China

摘要：为了提高TTamp;C设备的轨道精度，在码头标定过程中，使用校准塔准确校准相关参数。基于对控制对象的远程控制模式的分析。

本文建立无线通信系统，通过选择无线电桥来开发网络控制模块和相关软件，

实现了对校准设备、设备和仪器的远程监控。试验结果表明，该系统合理、方便、可靠、可扩展性，完全适合于控制长兴岛定标塔的远程设备

介绍：中国卫星海上跟踪和控制部门的TTamp;C船是中国航天工业的重要组成部分。

为了提高TTamp;C船舶上设备的动态测量精度，需要对光电失配误差模型的参数进行标定，

此外，还需要获得相关的关于TTamp;C设备测量坐标的关系的信息，这个过程称为对接对齐。

通过对这些参数的评价和比较，我们可以发现TTamp;C设备的状态，并为任务期间的实时轨道确定提供基本的绑定参数，对接校准需要使用校准塔进行参数校准。

我们使用了过去的手动模式，工作人员根据无线电的命令在校准塔上切换设备的雕像。

由于上述原因，船与塔之间的通信质量非常差:高塔距TTamp;C船200米高，2公里，环境电磁波屏蔽的船只和塔非常严重。

不良的沟通质量会给日程安排带来不便，影响工作的进展。

此外，恶劣的环境，尤其是在冬季和夏季，对员工来说是一条小路。为了提高工作条件，解放人力资源和提高效率，我们需要对塔上的标定装置进行远程控制

在本文中，我们比较了通用的无线通信技术，并优先选择了点对点网络结构。远程控制模块的开发实现了对TTamp;C舰船远程设备的有效和安全控制

无线通信技术的比较：无线通信是信息交换的一种形式，利用电磁波在自由空间传播中的特征。根据技术形式，无线通信可分为两类，

第一个是基于蜂窝访问技术，如蜂窝数字数据包数据(CDPD)、通用分组无线电服务(GPRS)和提高GSM演化(EPGE)的数据速率等；

第二种基于局域网技术，如WLAN、蓝牙、IrDA、家用rf、微功率短程无线通信等，无线通信技术(ZigBee，数据传输模块等)和无线网络技术(GSM、GPRS和无线网桥等)被广泛用于中长途无线通信

基于ISM乐队的数据传输模块的通信频率是一个不局限于产品开发的公共波段。

它正在快速发展，并已被广泛应用。

特别是,由于低功耗,复杂性和成本,特别是使用自组织网络的数量没有限制在网段内的设备,并提供灵活地完成网络连接,最近上升的无线个域网技术是广泛应用于网络等智能家居的发展,无线抄表等。

该系统对控制点和控制点进行硬件模块开发，并通过软件配置网络环境。使用ZigBee技术来开发这个系统，有长期开发周期和较高成本的缺点，因此这不是最好的方案。

GSM和GPRS等无线移动通信技术已经成为人们日常生活和工作中不可缺少的一部分，在无线定位等其他领域也有应用，远程控制已经不再是[3]了。然而，由于保密、通信成本、开发成本和其他因素，无线移动通信技术对该系统的开发是无效的。

由于该系统开发的无线电桥提供了低成本、高效的支持，因此它成为系统通信的首选方式。正如它的名字所暗示的那样，无线网桥可以在两个或多个网络之间架起一座通信桥梁，同时也可以架设无线接入点(AP)。

系统设计：该系统需要确保TTamp;C船有效地控制校准塔上的设备。它包括船舶、校准设备控制单元和无线电桥的控制计算机。它控制对象包括发光二极管(光学标记)、雷达信标、应答器和通用仪器。

系统通过改变开关或设置仪器参数来控制这些物体。工作流可以通过几个步骤描述:船发出指令控制计算机,网络控制模块的校准设备控制单元接收并解析指令;

如果该指令控制指令(包括光学标记的控制开关,设备 和电力,控制通用仪器,射频开关等等),然后根据指令执行适当的操作内容;如果指令查询命令,发送包的包设备状态信息和控制计算机。

网络构建模式和安全方法：无线电桥有三个工作方法:点对点，点到多点，中继连接。根据系统需求和环境因素，我们选择点来点工作方法。

因为这是一个开放的设计，所以安全是必须考虑的问题。该系统具有非定量或总周期工作，小秘密数据，控制装置本身受保护。

因此，系统设计侧重于访问预防和攻击预防，采取的措施是设置登录密码，设置网络密钥，固定IP，动态加密秘密数据的结构，从而最大限度地防止“黑客攻击”。

控制单元的硬件设计：网络控制模块实现网络特性，如数据收发器和控制。模块通过主要模块与SPI总线进行通信。它的核心是ENC28J60，它是一个由微芯片制造的高度集成的以太网控制器芯片。由于提供了具有28个别针的适当功能，该芯片的使用大大简化了相关设计。该芯片通过使用两种中断针和SPI来与单片机进行数据传输速率10Mb。

ENC28J60符合IEEE802.3协议的所有规格。它还采用了一系列包过滤机制来限制传入包。它的内部DMA模块可以用来实现快速的数据吞吐量和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60有一个使用HR911102A的外部网络接口，内置的网络变压器，内置的电阻网络和状态灯。

信号隔离、阻抗匹配和抑制干扰的特点可以提高信号收发的稳定性，提高系统抗干扰能力。

继电器模块能够控制校准设备，并为设备提供28V直流电源。主模块通过I / O端口和ULN2003驱动芯片控制它。

控制单元使用gpib - 232cva芯片来控制仪器。该芯片是一种将IEEE 488总线转换为NI公司的rs - 232协议的转换装置，其内核是一个高性能的8位微处理器。它具有非常快速响应的外部数据传输特性。

rs - 232串行端口和GPIB之间的传输是通过中断驱动的。它的侧板上有系统配置开关，可以设置GPIB地址、配置参数、工作模式、波特率、数据格式和握手协议。

gpib - 232cva芯片只能控制一种仪器，因此我们使用RF开关(RCT产生的高频继电器)来切换通信链路，也就是，在UCB系统和USB系统之间切换信号。合理的标定方案可以避免在同一时间对USB系统和UCB系统的无线电项目进行标定，因此该设计是可行的。

控制单元的软件设计：控制单元的软件设计主要由两部分组成:第一种是基于SPI总线的ENC28J60芯片的驱动程序设计，包括以太网框架结构的定义、初始化和数据收发器;第二种是rs - 232串行端口的编程。软件设计的重点是对网络芯片的有效控制，然后通过网络完成数据收发器。

芯片ENC28J60通过SPI总线读写内存。SPI(串行外设接口)是一种同步串行通信的形式，使用的是摩托罗拉公司引入的四种线路。SPI是一种高速、全双工和同步通信总线，广泛用于EPROM、闪存、时钟芯片、模数转换器等。

芯片ENC28J60有三种类型的内存,也就是说,控制存储、以太网缓冲层和物理层登记。控制存储用于配置、控制和获取状态，可以通过SPI总线直接读取和写入。以太网保险杠提供存储控制数据收发器,通过SPI总线的容量可以修改。

体育(物理层)寄存器用于配置、控制和PHY模块的状态,这只能通过信息产业部(媒体独立接口)的MAC(介质访问层)。相对之前注册必须配置和初始化数据收发器芯片。在正常情况下，工作的这些部分是在系统重新设置时执行的。该工作包括缓冲区的配置和初始化、接收过滤器、振荡器启动时间等等。

在芯片被初始化之前，您必须关闭SCM的中断，并为重置密码提供一个连续的低级别信号，然后设置适当的寄存器。在完成所有寄存器的设置之后，您必须确定是否已经设置了以太网状态的起始位，然后打开中断。

串行数据将按照该仪表的SCPI命令格式打包和发送。当GPIB地址和波特率的仪器与通用接口总线的配置是相同的- 232 - cv -,我们可以实现仪器的有效控制。

控制单元的软件设计。主机计算机软件是用Delphi语言编写的。它的主要功能是根据传统协议转换命令，并通过UDP数据包格式发送命令。

系统测试和验证：为了验证这个系统，我们在校准塔和技术建造之间进行了测试。

我们使用电脑控制,两个无线桥,180年灯塔,分光计和光学标记板建立测试环境。

控制计算机发送UDP控制仪器发射无线桥,发射无线桥将工具发送到接收无线桥接,接收无线桥将工具发送到控制单元,控制单元执行工具。

测试内容包括:网络连接和实现主要由光标的控制、信标的电源、光谱仪的参数设置和链路开关等组成。

结论：摘要从实际需要出发，通过比较几种常用的无线通信技术，选择无线桥实现远程控制系统网络。

摘要通过开发控制单元的底盘，实现对远程设备的有效控制，可以满足TTamp;C船的校准塔上设备远程控制的功能要求。

在系统的开发过程中，我们关注安全、成本等关键因素，使系统具有高安全性、可靠性和可扩展性等优点。

实现无线通信功能可以节省资源，提高效率，在未来的对接校准中，该系统应发挥重要的作用。

参考文献：

马志强。大地Eurvey范围。北京:国防工业出版社，2004年。

CongLiu魏。无线通信基础和应用。北京:西安电子科技出版社，2009年。

文智奇。51单片机C语言教程创新。北京:北京航空航天大学出版社,2011年。

潘高峰。校准飞行监控系统的设计。遥测遥控，2008年。第6卷。29日:59 - 61。

造船中有毒气体的无线远程监控（部分翻译）

AtlantTIC,维哥大学EI Telecomunicacioacute;n,俄文acute;麦克斯韦S / n,36310维,西班牙;电子邮件:cpgarrido@enigma.det.uvigo。es(C.P.-G。);dchaves@gradiant.org(D.C.-D。);pedro@det.uvigo。es(P.S.R.-H)。

*对应的作者应该解决,电子邮件:javier@det.uvigo。es;电话: 1 - 34-986-813-788。

收到:2013年12月25日,在修订后的形式:2014年1月28日/接受:2014年2月8日/

出版:2014年2月14日

摘要：大规模无线传感器网络没有实现对市场的影响,

不过，

这种技术可以成功地应用于小型利基市场，

对于工人的安全来说，船厂都是危险的工作环境，很多潜在的风险，

在焊接过程在封闭空间中的产生的有毒气体 （例如，货物持有） 是一种风险。

建造中船舶的动态环境使它很难计划气体检测固定基础设施连接到外部监测站通过有线链接，

虽然与气体水平指标的便携式设备的存在，他们要求工人在那里他们专注于其他任务相对较长时间的情况下监控测量。

在这项工作，我们提出了无线多跳的远程气体监测船厂环境系统，已在正在建设的实船测试，

我们使用这个系统，验证 IEEE 802.15.4/Zigbee 无线网络作为一种合适的技术连接到控制站外船舶气体探测器。

这些网络有好处在于他们自己重新动态配置的网络故障或重新部署，例如当继电器移动到新位置的情况下。

性能测量包括往返时间 （它确定安全团队的警报响应时间） 和链路质量指标和数据包错误速率 （其中确定通信的鲁棒性）。

关键词：WSN（wireless sensor network的简称，即无线传感器网络）;

IEEE 802.15.4（802.15.4,即IEEE用于低速无线个人域网(LR-WPAN)的物理层和媒体接入控制层规范）;

Zigbee（ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)）;

wireless communications in confined spaces（在密闭空间中的无线通信）;

shipbuilding（造船业）

介绍：迄今为止，大规模无线传感器网络没有实现对市场的影响。

的确，据无线多跳技术是不切实际的 [1]。然而，这项技术可能被成功地应用于小型的利基市场，如人身安全。

虽然有缺乏的只是在密闭空间工作意外的资料，如造船设施，几个研究报告，关于 6,000 严重受伤和 40 至 65 人死亡，每年在这些环境中发生，

在封闭的工业工作场所发生事故和死亡的主要原因之一是危险气体的积聚。

许多事故都是由于有毒/使大气层[2]窒息而死。OSHA(美国职业安全与健康管理局)和矿山(美国矿山安全与健康管理局) 的报告认为,在这些场景中受伤和死亡的主要原因是不够的危险活动的控制。

工

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[140642]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word