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基于AdHoc網絡的船舶通信終端顯示系統研究
摘要：隨著海上通信業務的快速發展，對通信顯示系統也提出更高的要求。尤其尤其海上航行遇險或出現突發情況后，都需依托于無線通信以使航信信息得以及時獲取，在此基礎上采取相應的應對措施以保證船舶安全穩定運行。本文主要對Ad Hoc網絡的相關概述、以Ad Hoc網絡為基礎的通信顯示系統設計思路進行探析。
關鍵詞：Ad Hoc網絡 顯示系統 設計 海上通信
近年來用于海上通信的衛星系統盡管具有通信質量較高、覆蓋范圍廣且業務多等優勢，但實際應用下發現其在傳輸中具有較大的延時且產生極高的通信費用。以VHF通信為例，當異常情況發生時，其通信信號傳輸很難保障。在此背景下便引申出以Ad Hoc網絡為基礎的系統，通過實踐研究發現可起到良好的效果。因此，對以Ad Hoc網絡為基礎的系統設計研究具有十分重要的意義。
一、Ad Hoc網絡的相關概述
Ad Hoc網絡應用下，其既可充當主機又可發揮路由器的作用。其中在路由器方面，要求做好相關路由協議的設計工作，而在主機方面運行過程中主要為用戶提供相應的應用程序。整個Ad Hoc網絡下，通常由多跳構成節點間路由，但因無線傳輸不具備較長的距離，以此需要發揮中間節點作用以使通信過程得以完成，因此對該網絡又可稱為對等網絡。從Ad Hoc網絡應用下相關內容看，在用于顯示系統設計中應注意以下幾方面問題：①網絡體系結構。其作用在于的支持QoSd的同時可使多種業務得以完成;②信道接入技術。需考慮如何使無線信道進行接入，確保其能夠將暴露或隱藏終端等問題進行解決;③路由協議問題。Ad Hoc網絡在船舶顯示系統中在節點協議方面多以多跳路由為主，不具備較強 專用性，需要進行重新設計以滿足終端設計需求;④QoS保證。要求在顯示系統設計過程中考慮將相應的機制向不同層進行提供;⑤安全性問題。盡管船舶顯示系統中Ad Hoc網絡可發揮突出性作用，但其應用中易被探聽或攻擊，要求做好安全設計工作[1]。
二、以Ad Hoc網絡為基礎的顯示系統設計思路
2。1系統整體設計思路
船舶通信系統設計過程中主要從四方面內容考慮。首先做好輸入子系統設計，在RS232接口下使相關的船舶位置、編號以及指令等得以獲取，且在完成GPS數據處理后在數據庫中進行存儲。其次，在路由計算子系統設計方面。要求引入Visual C++，計算過程中主要采用多跳通信路由計算方式為主，將AODV、DSDV、DSR等路由協議進行計算。再次，顯示子系統設計。其功能在于對海域信息進行仿真，結合具體船舶相關信息將傳播位置以及通信路由狀態進行顯示。最后，在分析子系統設計方面，結合所有計算與仿真結果進行路由節點與通信信息的分析，確保以通信時保持最佳的路由協議。但需注意系統設計中Ad Hoc網絡參數需滿足系統設計要求，才可使各子系統功能得以發揮。
2。2信息輸入系統設計
以Ad Hoc為基礎的系統設計，主要可從兩方面著手。第一，從RS—232串口角度。設計中可在串口中引入VC++軟件，其作用在于使船舶信息得以讀取并做好控制語言工作。具體在windows環境中，利用該接口進行數據的獲取多從其中API通信函數、端口函數以及其他相關串口通信組件方面著手。第二，在信息提取中GPS的應用。通常提取船位信息中GPS可輸出的數據主要以二進制或十進制ASCII碼為主。信息獲取后需要進行位置信息的計算并利用相關協議完成封裝，在此基礎上輸入系統會通過串口完成信息提取處理工作[2]。
2。3路由計算子系統具體設計
該部分在設計過程中要求引入Visual C++軟件，使多跳路由得以提供。具體設計過程中首先需從DSDV路由協議方面著手。可根據節點周期性路由進行更新分組，若序列號相等要求以跳數少的路由為主，而較大序列號下要求以序列號更新的路由為主。同時，對于目的節點，其與源節點進行通信中，需要對源節點路由表進行檢查，確保路由表能夠將信息向目的節點發送。其次，在DSR路由協議設計方面，通信中需要路由將源節點相關信息如請求ID或目的節點地址進行記錄，在路由器向中間節點發送請求信息后，路由將記錄其節點位置，此時路由跳數應隨距離的增加而累加。最后，在AODV協議方面，其主要判斷目的節點是否存在，假定目的節點不存在需要結合ID與源節點地質進行請求信息的判斷，而是目的節點的情況下需將響應報文進行發送，對短距離且少跳數的路由作為最佳路由。
2。4顯示系統設計
設計中應注意作為系統基礎，終端顯示平臺應將船舶位置、仿真還吐以及通信路由顯示出來，這樣船舶相關人員對傳播信息的了解將更為直觀。且在電子海圖的應用下，顯示系統在維護與升級方面都較為容易。具體設計中在保證坐標轉換合理的基礎上，需要從海圖、船位與路由信息顯示方面著手。其中在海圖信息方面，主要通過CDC的引入使屏幕顯示狀態得以控制，設計過程中可考慮應用兼容性較好的MenDC，其畫圖過程僅需在內存中完成。而在船位信息方面，設計過程中主要需保證GPS功能得以發揮，將相關的數據利用計算機程序進行編寫，這樣船舶信息將以經緯度信息形式存在，可使船位信息的顯示更為直觀。另外，在路由信息方面，根據三種路由計算結果，要求對其中節點進行連接，在此基礎上結合船舶位置與跳數等使目的傳播信息得以推出，最后選擇最佳的路由，為船舶提供最優路徑[3]。
三、結語
以Ad Hoc網絡為基礎的系統設計是保證船舶通信水平提高的重要途徑。實際設計中應正視Ad Hoc網絡的基本內涵，明確系統設計的整體思路，從輸入系統、路由計算系統以及顯示系統等方面進行設計，以此是整個通信系統作用得以發揮。
參考文獻：
[1]朱兆明。基于GPS/Ad Hoc網絡的定位系統的應用研究[D]。南京理工大學，2010。
[2]黃瑩。基于Ad Hoc網絡的船舶通信終端顯示系統[D]。大連海事大學，2010。
[3]楊劍波。多模智能終端在異構無線網絡中的垂直切換技術研究[D]。解放軍信息工程大學，2013。
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