專利名稱：基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于船舶導(dǎo)航通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，船舶通信導(dǎo)航設(shè)備得到了飛速的發(fā)展，VTS、GPS、ENC、 ECDIS、AIS等多種助航技術(shù)或系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，為航海人員提供了豐富的助航手段。但這些航海技術(shù)出現(xiàn)與應(yīng)用，還存在著一些問(wèn)題首先是多種導(dǎo)航、助航系統(tǒng)并存，獨(dú)自發(fā)展，相互之間難以兼容；其次是各類助航信息大大增加，導(dǎo)致航海人員難以全部熟悉這些內(nèi)容，從而增加了船舶駕駛的負(fù)擔(dān)，降低了航海人員使用這些系統(tǒng)的熱情和系統(tǒng)的效果。針對(duì)上述問(wèn)題，現(xiàn)有提出了艦船綜合船橋系統(tǒng)。該系統(tǒng)將船上的各種導(dǎo)航設(shè)備、艦船操作控制設(shè)備和雷達(dá)避碰設(shè)備等通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，利用艦船綜合管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)艦船的自動(dòng)安全和經(jīng)濟(jì)航行，系統(tǒng)具有完善的導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛、自動(dòng)避碰、通信和航行管理控制等多種功能。該艦船綜合管理平臺(tái)是利用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制等技術(shù)，將綜合艦橋系統(tǒng)、主推進(jìn)系統(tǒng)、電站及電能管理系統(tǒng)、輔機(jī)系統(tǒng)、損管系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)、三防系統(tǒng)、綜合狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)、實(shí)船在線訓(xùn)練系統(tǒng)、全船維護(hù)保障系統(tǒng)等相對(duì)獨(dú)立的分系統(tǒng)納入到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)信息集成，形成以信息集成為核心，集監(jiān)測(cè)、控制、管理于一體的網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化的綜合大系統(tǒng)。其目的旨在為日趨復(fù)雜的艦船系統(tǒng)和設(shè)備提供高自動(dòng)化、高可靠性的集成監(jiān)控平臺(tái)，并提供一種開(kāi)放式的、高可擴(kuò)展性的具備功能動(dòng)態(tài)配置、靈活重組特性的信息集成體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)功能與設(shè)備的分離、信息采集與信息使用的分離、數(shù)據(jù)與應(yīng)用的分離，從而解除系統(tǒng)功能與設(shè)備緊耦合的綁定關(guān)系，消除當(dāng)前日益嚴(yán)重的艦船系統(tǒng)功能擴(kuò)展與總體優(yōu)化間的矛盾，達(dá)到減員增效的目標(biāo)。但該艦船綜合船橋系統(tǒng)中的各種導(dǎo)航設(shè)備、艦船操作控制設(shè)備和雷達(dá)避碰設(shè)備等是通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)與作為顯控終端的工作母機(jī)連接的，系統(tǒng)執(zhí)行效率低，且是在未減少船橋原有各類設(shè)備數(shù)量的情況下，通過(guò)對(duì)各設(shè)備的簡(jiǎn)單集成和對(duì)船橋信息進(jìn)行更高層次的綜合處理實(shí)現(xiàn)的集中顯示和集中控制，并未減少船員需要掌握的各種船橋設(shè)備的數(shù)量，因此并未降低船舶駕駛的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題而提出一基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下一種基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)，其特征在于包括天線組(I)，連接天線組(I)的射頻轉(zhuǎn)換組(2)，連接射頻轉(zhuǎn)換組(2)的高速數(shù)據(jù)處理板(3)，連接高速數(shù)據(jù)處理板(3)的微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)(4)和顯控臺(tái)(502)；天線組(I)用于收發(fā)通信類射頻信號(hào)和導(dǎo)航類射頻信號(hào)，射頻轉(zhuǎn)換組(2)將天線組(I)接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)或?qū)⒏咚贁?shù)據(jù)處理板(3)待發(fā)送的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，高速數(shù)據(jù)處理板(3)對(duì)射頻轉(zhuǎn)換組(2)轉(zhuǎn)換后的中頻信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)行模擬/ 數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換后，由微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)(4)根據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航信息綜合處理并顯示駕駛?cè)藛T需要的信息和人工操作指令，高速數(shù)據(jù)處理板(3)與微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)
(4)直接通過(guò)系統(tǒng)總線連接。本發(fā)明的有益效果如下I.代表了國(guó)際海運(yùn)的發(fā)展方向。國(guó)際海事界從本世紀(jì)初開(kāi)始研究航海技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，評(píng)測(cè)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，分析船舶助航存在的問(wèn)題，并通過(guò)收集用戶需求，提出了發(fā)展e_Navigation(簡(jiǎn)稱e_Nav)。這是目前航海領(lǐng)域業(yè)務(wù)發(fā)展、用戶需求、海洋環(huán)境保護(hù)以及標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的需要。e-Nav的概念從2005年開(kāi)始就已經(jīng)進(jìn)入航運(yùn)界的討論之中。 “E-navigation”，即通過(guò)電子方式在船上和岸上收集、綜合、顯示海事信息，以增強(qiáng)船舶泊位到泊位的全程航行能力，增強(qiáng)船舶海上服務(wù)和保安能力。軟件化的艦船綜合船橋系統(tǒng)，能夠快速推進(jìn)智能船舶的發(fā)展進(jìn)程，使E-navigation概念在船舶上的應(yīng)用由抽象變得具體， 形成了一種新的技術(shù)手段。2.搶占了船舶通導(dǎo)領(lǐng)域新的戰(zhàn)略高地。船舶向高技術(shù)含量、高附加值方向發(fā)展已成為共識(shí)。軟件化的艦船綜合船橋系統(tǒng)，利用其固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，領(lǐng)導(dǎo)雙高船舶的發(fā)展趨勢(shì)。3.填補(bǔ)了新造船市場(chǎng)上沒(méi)有船用通導(dǎo)設(shè)備承包商的空白。一個(gè)大型造船企業(yè)，需要幾百上千家企業(yè)為其提供配套服務(wù)產(chǎn)品。相對(duì)于其他船用機(jī)電設(shè)備，船舶通導(dǎo)產(chǎn)品種類較多，單價(jià)較低，在船廠的采購(gòu)中往往采用打包的方式，由一個(gè)廠家獨(dú)立完成。智能化的艦船虛擬船橋系統(tǒng)作為一套綜合的通用設(shè)備，取代了種類較多的單個(gè)船舶通導(dǎo)產(chǎn)品，可以適應(yīng)民用新造船市場(chǎng)的商務(wù)運(yùn)作方式，打破了國(guó)際跨國(guó)公司對(duì)船用通導(dǎo)設(shè)備的市場(chǎng)壟斷，填補(bǔ)新造船市場(chǎng)上沒(méi)有船用通導(dǎo)設(shè)備集成商的空白。4.本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)總線的方式代替現(xiàn)有艦船綜合船橋系統(tǒng)中的外部網(wǎng)絡(luò)連接方式，使得系統(tǒng)執(zhí)行效率更高。
以下結(jié)合附圖
及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖I為本發(fā)明實(shí)施例一的基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的系統(tǒng)是基于軟件無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生。船舶的移動(dòng)性決定了船舶通信導(dǎo)航設(shè)備主要是由無(wú)線電設(shè)備構(gòu)成，現(xiàn)代微電子技術(shù)、控制技術(shù)、軟件技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)著無(wú)線電設(shè)備從模擬向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，從以硬件實(shí)現(xiàn)為主轉(zhuǎn)向軟件實(shí)現(xiàn)，因此產(chǎn)生了新一代的無(wú)線電技術(shù)-軟件無(wú)線電。“軟件雷達(dá)”和“軟件無(wú)線電臺(tái)”等軟件無(wú)線電設(shè)備的出現(xiàn)，使得基于軟件無(wú)線電技術(shù)的艦船智能船橋系統(tǒng)成為可能。軟件無(wú)線電設(shè)備不僅可與現(xiàn)有的各種助航、通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互通，還能在不同的助航、通信系統(tǒng)間充當(dāng)“無(wú)線電網(wǎng)關(guān)”， 使其能夠互通互連。這樣就解決了由于多種導(dǎo)、助航系統(tǒng)獨(dú)自發(fā)展帶來(lái)的相互之間難以兼容的困難，解決了岸上基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一產(chǎn)生的船岸之間系統(tǒng)不兼容，信息難共享的
5難題。其中的軟件無(wú)線電是采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺(tái)上， 利用軟件來(lái)定義實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)的各部分功能包括前端接收、中頻處理以及信號(hào)的基帶處理等。即整個(gè)無(wú)線電臺(tái)從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來(lái)完成。其核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的"數(shù)字/模擬"轉(zhuǎn)換器，盡早地完成信號(hào)的數(shù)字化，從而使得無(wú)線電臺(tái)的功能盡可能地用軟件來(lái)定義和實(shí)現(xiàn)。從總體上來(lái)講，本發(fā)明的系統(tǒng)中，船橋上的設(shè)備可以分成四類類，第一類是雙向語(yǔ)音通信設(shè)備，例如，衛(wèi)通電話、高頻對(duì)講、AIS等；第二類是雷達(dá)；第三類是單向接收設(shè)備，例如，氣象傳真機(jī)、NaviTelex、GPS等；第四類是非天線類通導(dǎo)設(shè)備，例如羅經(jīng)、計(jì)程儀等。在現(xiàn)有的艦船綜合船橋系統(tǒng)中，上述通信導(dǎo)航設(shè)備均各自獨(dú)立，通過(guò)設(shè)備的外部接口連接成相互通信的網(wǎng)絡(luò)，而本發(fā)明用具有可編程性、可擴(kuò)展性、可重構(gòu)性和并行性的單一通用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理平臺(tái)取代了各個(gè)獨(dú)立設(shè)備的數(shù)據(jù)處理單元，通過(guò)將寬帶"數(shù)字/模擬"轉(zhuǎn)換器移到各類通導(dǎo)設(shè)備的中頻波段，使隨后的中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由運(yùn)行在單一硬件平臺(tái)上的各類軟件完成。根據(jù)無(wú)線電數(shù)據(jù)處理軟件運(yùn)行于DSP或通用CPU的差別，本發(fā)明的系統(tǒng)具有如下兩種實(shí)施方式一是常規(guī)軟件無(wú)線電方案，用運(yùn)行于DSP的軟件程序?qū)崿F(xiàn)無(wú)線電通導(dǎo)設(shè)備的功能；二是虛擬無(wú)線電方案，用運(yùn)行于工作站或個(gè)人計(jì)算機(jī)用戶空間的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)所有的軟件無(wú)線電功能。下面分別進(jìn)行闡述實(shí)施例一該實(shí)施例采用常規(guī)軟件無(wú)線電方案，如圖I所示，該系統(tǒng)包括天線組1，連接天線組I的射頻轉(zhuǎn)換組2，連接射頻轉(zhuǎn)換組2的高速數(shù)據(jù)處理板3，連接高速數(shù)據(jù)處理板3的微機(jī)(工作站)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)4和顯控臺(tái)502。天線組I用于收發(fā)通信類射頻信號(hào)和導(dǎo)航類射頻信號(hào)，射頻轉(zhuǎn)換組2將天線組I接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)或?qū)⒏咚贁?shù)據(jù)處理板3 待發(fā)送的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，高速數(shù)據(jù)處理板3對(duì)射頻轉(zhuǎn)換組2轉(zhuǎn)換后的中頻信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換后，由微機(jī)(工作站)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)4根據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航信息綜合處理并顯示駕駛?cè)藛T需要的信息和人工操作指令，高速數(shù)據(jù)處理板(3)與微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)(4)直接通過(guò)系統(tǒng)總線連接。其中的顯控臺(tái)502是鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等，完成與微機(jī)或工作站處理平臺(tái)的人機(jī)交互功倉(cāng)泛。其中的天線組I又包括無(wú)線通信設(shè)備天線101、S波雷達(dá)設(shè)備天線102、X波雷達(dá)設(shè)備天線103和其它無(wú)線設(shè)備天線。射頻轉(zhuǎn)換組2又包括連接無(wú)線通信設(shè)備天線101的射頻收發(fā)機(jī)201 ;連接S波雷達(dá)設(shè)備天線102的雷達(dá)收發(fā)機(jī)202 ;連接X(jué)波雷達(dá)設(shè)備天線103 的雷達(dá)收發(fā)機(jī)203 ;連接其它無(wú)線設(shè)備天線的RF前端204。其中的高速數(shù)據(jù)處理板3又包括兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊301，其分別涵蓋了窄帶變換A/D/A302，用以完成模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換；集成于嵌入式操作系統(tǒng)3031中的軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集303，其用以實(shí)現(xiàn)頻段(如HF、VHF、UHF和SHF等) 的選擇，完成信息的抽樣、量化、編碼/解碼、運(yùn)算處理和變換，實(shí)現(xiàn)不同的信道調(diào)制方式及其選擇(如調(diào)幅、調(diào)頻、單邊帶、數(shù)據(jù)、跳頻和擴(kuò)頻等)，實(shí)現(xiàn)不同的保密結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和控制終端功能。
其中的微機(jī)(工作站)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)4又包括通信接口 406、航行數(shù)據(jù)采集模塊 403、船舶運(yùn)行狀態(tài)綜合顯示系統(tǒng)405、船舶智能航行系統(tǒng)404和通用操作系統(tǒng)軟件401。軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集303處理后的通信類信息經(jīng)通信接口 406發(fā)送給各類語(yǔ)音、圖像、文字的處理終端503 (如氣象傳真機(jī)、電話等)，軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集303處理后的導(dǎo)航類信息(如GPS的船舶位置、AIS的周邊船舶動(dòng)態(tài)等)發(fā)送給航行數(shù)據(jù)采集模塊403 ;機(jī)艙綜合檢測(cè)系統(tǒng)及其它導(dǎo)航設(shè)備501的導(dǎo)航類信息經(jīng)通信接口 406實(shí)時(shí)傳送給航行數(shù)據(jù)采集模塊 403 ;數(shù)據(jù)采集模塊403將其接收的導(dǎo)航類信息發(fā)送給船舶智能航行系統(tǒng)404，由船舶智能航行系統(tǒng)404對(duì)導(dǎo)航類信息進(jìn)行綜合處理、導(dǎo)航方式冗余和自動(dòng)擇優(yōu)切換、航向自動(dòng)控制、 航跡自動(dòng)跟蹤、多目標(biāo)自動(dòng)避碰輔助決策以及車、舵集成與聯(lián)合操控(由船舶智能航行系統(tǒng)404中的船舶運(yùn)動(dòng)控制模塊4041執(zhí)行)、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)、航行態(tài)勢(shì)綜合監(jiān)視和綜合報(bào)警；船舶運(yùn)行狀態(tài)綜合顯示系統(tǒng)405通過(guò)單一的屏幕以及根據(jù)需要安裝的分顯示器，將駕駛?cè)藛T需要的信息和人工操作指令顯示出來(lái)。上述系統(tǒng)中，兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊301、軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集303、通用操作系統(tǒng)軟件401和通信接口 406相互之間通過(guò)系統(tǒng)總線連接；顯控臺(tái)502、各類語(yǔ)音、圖像、文字的處理終端503、機(jī)艙綜合檢測(cè)系統(tǒng)及其它導(dǎo)航設(shè)備501和通信接口 406相互之間是通過(guò)外部總線連接。機(jī)艙綜合檢測(cè)系統(tǒng)及其它導(dǎo)航設(shè)備501是顯示器、打印機(jī)、耳麥等，取代原有的語(yǔ)音通信設(shè)備、氣象傳真機(jī)等設(shè)備和各類顯示器；各類語(yǔ)音、圖像、文字的處理終端503是代表一類通過(guò)平臺(tái)通信接口交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或系統(tǒng)，例如羅經(jīng)、計(jì)程儀等非無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)備以及機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)、貨物裝卸系統(tǒng)等需要與駕駛臺(tái)進(jìn)行信息交換的艦船上的其它子系統(tǒng)。實(shí)施例二 該實(shí)施例采用虛擬無(wú)線電方案，如圖2所示，實(shí)施例一不同的是，高速數(shù)據(jù)處理板 3僅包括兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊301，而不包括集成于嵌入式操作系統(tǒng)3031中的軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集303 ;微機(jī)(工作站)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)4還包括軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集402 ； 通用操作系統(tǒng)軟件401內(nèi)還包括通用總線接口 4011，其余各部分均相同。在實(shí)施例二中，兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊301分別處理后的數(shù)字信號(hào)在通用操作系統(tǒng)軟件401的控制下，直接通過(guò)通信接口 406發(fā)送給軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集402。軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集402實(shí)現(xiàn)的功能與軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集303相同，只是實(shí)現(xiàn)無(wú)線電功能的軟件運(yùn)行在通用CPU上，而不是DSP上。本發(fā)明的有益效果如下5.代表了國(guó)際海運(yùn)的發(fā)展方向。國(guó)際海事界從本世紀(jì)初開(kāi)始研究航海技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，評(píng)測(cè)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，分析船舶助航存在的問(wèn)題，并通過(guò)收集用戶需求，提出了發(fā)展e_Navigation(簡(jiǎn)稱e_Nav)。這是目前航海領(lǐng)域業(yè)務(wù)發(fā)展、用戶需求、海洋環(huán)境保護(hù)以及標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的需要。e-Nav的概念從2005年開(kāi)始就已經(jīng)進(jìn)入航運(yùn)界的討論之中。 “E-navigation”，即通過(guò)電子方式在船上和岸上收集、綜合、顯示海事信息，以增強(qiáng)船舶泊位到泊位的全程航行能力，增強(qiáng)船舶海上服務(wù)和保安能力。軟件化的艦船綜合船橋系統(tǒng)，能夠快速推進(jìn)智能船舶的發(fā)展進(jìn)程，使E-navigation概念在船舶上的應(yīng)用由抽象變得具體， 形成了一種新的技術(shù)手段。6.搶占了船舶通導(dǎo)領(lǐng)域新的戰(zhàn)略高地。船舶向高技術(shù)含量、高附加值方向發(fā)展已成為共識(shí)。軟件化的艦船綜合船橋系統(tǒng)，利用其固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，領(lǐng)導(dǎo)雙高船舶的發(fā)展趨勢(shì)。7.填補(bǔ)了新造船市場(chǎng)上沒(méi)有船用通導(dǎo)設(shè)備承包商的空白。一個(gè)大型造船企業(yè)，需要幾百上千家企業(yè)為其提供配套服務(wù)產(chǎn)品。相對(duì)于其他船用機(jī)電設(shè)備，船舶通導(dǎo)產(chǎn)品種類較多，單價(jià)較低，在船廠的采購(gòu)中往往采用打包的方式，由一個(gè)廠家獨(dú)立完成。智能化的艦船虛擬船橋系統(tǒng)作為一套綜合的通用設(shè)備，取代了種類較多的單個(gè)船舶通導(dǎo)產(chǎn)品，可以適應(yīng)民用新造船市場(chǎng)的商務(wù)運(yùn)作方式，打破了國(guó)際跨國(guó)公司對(duì)船用通導(dǎo)設(shè)備的市場(chǎng)壟斷，填補(bǔ)新造船市場(chǎng)上沒(méi)有船用通導(dǎo)設(shè)備集成商的空白。8.本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)總線的方式代替現(xiàn)有艦船綜合船橋系統(tǒng)中的外部網(wǎng)絡(luò)連接方式，使得系統(tǒng)執(zhí)行效率更高。
權(quán)利要求
1.一種基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)，其特征在于包括天線組(I)，連接天線組(I)的射頻轉(zhuǎn)換組(2)，連接射頻轉(zhuǎn)換組(2)的高速數(shù)據(jù)處理板(3)，連接高速數(shù)據(jù)處理板⑶的微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)⑷和顯控臺(tái)(502)；天線組(I)用于收發(fā)通信類射頻信號(hào)和導(dǎo)航類射頻信號(hào)，射頻轉(zhuǎn)換組(2)將天線組(I) 接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)或?qū)⒏咚贁?shù)據(jù)處理板(3)待發(fā)送的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，高速數(shù)據(jù)處理板(3)對(duì)射頻轉(zhuǎn)換組(2)轉(zhuǎn)換后的中頻信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換后，由微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)(4)根據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航信息綜合處理并顯示駕駛?cè)藛T需要的信息和人工操作指令，高速數(shù)據(jù)處理板(3)與微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)(4) 直接通過(guò)系統(tǒng)總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的系統(tǒng)，其特征在于高速數(shù)據(jù)處理板(3)又包括兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊(301)，用以完成模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換；集成于嵌入式操作系統(tǒng)(3031)中的軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(303)，其用以實(shí)現(xiàn)頻段的選擇，完成信息的抽樣、量化、編碼/解碼、運(yùn)算處理和變換，實(shí)現(xiàn)不同的信道調(diào)制方式及其選擇，實(shí)現(xiàn)不同的保密結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和控制終端功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)(4)又包括通信接口(406)、 航行數(shù)據(jù)采集模塊(403)、船舶運(yùn)行狀態(tài)綜合顯示系統(tǒng)(405)、船舶智能航行系統(tǒng)(404)和通用操作系統(tǒng)軟件(401)；軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(303)處理后的通信類信息經(jīng)通信接口(406)發(fā)送給各類語(yǔ)音、圖像、文字的處理終端(503)，軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(303)處理后的導(dǎo)航類信息發(fā)送給航行數(shù)據(jù)采集模塊(403);機(jī)艙綜合檢測(cè)系統(tǒng)及其它導(dǎo)航設(shè)備(501)的導(dǎo)航類信息經(jīng)通信接口(406)實(shí)時(shí)傳送給航行數(shù)據(jù)采集模塊(403);數(shù)據(jù)采集模塊(403)將其接收的導(dǎo)航類信息發(fā)送給船舶智能航行系統(tǒng)(404)，由船舶智能航行系統(tǒng)(404)對(duì)導(dǎo)航類信息進(jìn)行綜合處理、導(dǎo)航方式冗余和自動(dòng)擇優(yōu)切換、航向自動(dòng)控制、航跡自動(dòng)跟蹤、多目標(biāo)自動(dòng)避碰輔助決策以及車、舵集成與聯(lián)合操控、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)、航行態(tài)勢(shì)綜合監(jiān)視和綜合報(bào)警；船舶運(yùn)行狀態(tài)綜合顯示系統(tǒng)(405)通過(guò)單一的屏幕以及根據(jù)需要安裝的分顯示器，將駕駛?cè)藛T需要的信息和人工操作指令顯示出來(lái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊(301)、軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(303)、通用操作系統(tǒng)軟件(401)和通信接口(406)相互之間通過(guò)系統(tǒng)總線連接；顯控臺(tái)(502)、各類語(yǔ)音、圖像、文字的處理終端(503)、機(jī)艙綜合檢測(cè)系統(tǒng)及其它導(dǎo)航設(shè)備(501)和通信接口(406)相互之間是通過(guò)外部總線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的，其特征在于天線組(I)又包括無(wú)線通信設(shè)備天線(101)、S 波雷達(dá)設(shè)備天線(102)、X波雷達(dá)設(shè)備天線(103)和其它無(wú)線設(shè)備天線；射頻轉(zhuǎn)換組(2)又包括連接無(wú)線通信設(shè)備天線(101)的射頻收發(fā)機(jī)(201);連接S波雷達(dá)設(shè)備天線(102)的雷達(dá)收發(fā)機(jī)(202);連接X(jué)波雷達(dá)設(shè)備天線(103)的雷達(dá)收發(fā)機(jī)(203);連接其它無(wú)線設(shè)備天線的RF前端(204)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的系統(tǒng)，其特征在于高速數(shù)據(jù)處理板(3)又包括兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊(301)，用以完成模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征在于微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)(4)又包括通信接口(406)、 航行數(shù)據(jù)采集模塊(403)、船舶運(yùn)行狀態(tài)綜合顯示系統(tǒng)(405)、船舶智能航行系統(tǒng)(404)、通用操作系統(tǒng)軟件(401)和軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(402)；兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊(301)分別處理后的數(shù)字信號(hào)在通用操作系統(tǒng)軟件(401) 的控制下，直接通過(guò)通信接口(406)發(fā)送給軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(402)，軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(402)處理后的通信類信息經(jīng)通信接口(406)發(fā)送給各類語(yǔ)音、圖像、文字的處理終端(503)，軟件無(wú)線電應(yīng)用程序集(402)處理后的導(dǎo)航類信息發(fā)送給航行數(shù)據(jù)采集模塊 (403);機(jī)艙綜合檢測(cè)系統(tǒng)及其它導(dǎo)航設(shè)備(501)的導(dǎo)航類信息經(jīng)通信接口(406)實(shí)時(shí)傳送給航行數(shù)據(jù)采集模塊(403);數(shù)據(jù)采集模塊(403)將其接收的導(dǎo)航類信息發(fā)送給船舶智能航行系統(tǒng)(404)，由船舶智能航行系統(tǒng)(404)對(duì)導(dǎo)航類信息進(jìn)行綜合處理、導(dǎo)航方式冗余和自動(dòng)擇優(yōu)切換、航向自動(dòng)控制、航跡自動(dòng)跟蹤、多目標(biāo)自動(dòng)避碰輔助決策以及車、舵集成與聯(lián)合操控、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)、航行態(tài)勢(shì)綜合監(jiān)視和綜合報(bào)警；船舶運(yùn)行狀態(tài)綜合顯示系統(tǒng)(405)通過(guò)單一的屏幕以及根據(jù)需要安裝的分顯示器，將駕駛?cè)藛T需要的信息和人工操作指令顯示出來(lái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于兩個(gè)帶寬變換A/D/A模塊(301)、通用操作系統(tǒng)軟件(401)和通信接口(406)相互之間通過(guò)系統(tǒng)總線連接；顯控臺(tái)(502)、各類語(yǔ)音、 圖像、文字的處理終端(503)、機(jī)艙綜合檢測(cè)系統(tǒng)及其它導(dǎo)航設(shè)備(501)和通信接口(406) 相互之間是通過(guò)外部總線連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的，其特征在于天線組(I)又包括無(wú)線通信設(shè)備天線(101)、S 波雷達(dá)設(shè)備天線(102)、X波雷達(dá)設(shè)備天線(103)和其它無(wú)線設(shè)備天線；射頻轉(zhuǎn)換組(2)又包括連接無(wú)線通信設(shè)備天線(101)的射頻收發(fā)機(jī)(201);連接S波雷達(dá)設(shè)備天線(102)的雷達(dá)收發(fā)機(jī)(202);連接X(jué)波雷達(dá)設(shè)備天線(103)的雷達(dá)收發(fā)機(jī)(203);連接其它無(wú)線設(shè)備天線的RF前端(204)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一基于軟件無(wú)線電的艦船智能船橋系統(tǒng)，包括天線組，連接天線組的射頻轉(zhuǎn)換組，連接射頻轉(zhuǎn)換組的高速數(shù)據(jù)處理板，連接高速數(shù)據(jù)處理板的微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和顯控臺(tái)；天線組用于收發(fā)通信類射頻信號(hào)和導(dǎo)航類射頻信號(hào)，射頻轉(zhuǎn)換組將天線組接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)或?qū)⒏咚贁?shù)據(jù)處理板待發(fā)送的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，高速數(shù)據(jù)處理板對(duì)射頻轉(zhuǎn)換組轉(zhuǎn)換后的中頻信號(hào)進(jìn)行處理，進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換后，由微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)根據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航信息綜合處理并顯示駕駛?cè)藛T需要的信息和人工操作指令，高速數(shù)據(jù)處理板與微機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)直接通過(guò)系統(tǒng)總線連接。其通過(guò)系統(tǒng)總線的方式代替現(xiàn)有艦船綜合船橋系統(tǒng)中的外部網(wǎng)絡(luò)連接方式，使得系統(tǒng)執(zhí)行效率更高。
文檔編號(hào)H04B1/00GK102594372SQ20121006585
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者呂健 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)