VDR数据保护容器的网络通信研究与实现
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摘要
船载航行数据记录仪(VDR)是一种记录船舶航行状态及操作信息的装置,对加强船舶的海上航行安全以及事故分析起到了极为重要的作用。VDR的大量数据需要进行快速可靠的最终存储,因为这是分析事故的关键依据,因此,数据保护容器(PDC)成为船载航行数据记录仪的重要组成部分。结合本教研室VDR项目组的实际需求,本文对数据保护容器的硬件和软件功能作了详细的研究和实现。
本文首先介绍了课题研究的背景及现状,从数据保护容器的实际功能要求出发,论证出了合理的系统总体结构设计;接着从硬件方面,介绍了以AT91RM9200为主控制器的硬件平台设计,详细论述了关键部分的器件选型和电路设计;从软件方面,详细阐述了构建以嵌入式Linux为操作系统的软件平台的细节;最后论文讨论了异质网络间数据共享功能的研究和实现,并为系统建立了以嵌入式Web服务器为核心的良好的人机交互界面,实现了系统远程配置和管理。
该数据保护容器不但提供了稳定的数据存储和共享服务而且也提供了通用的接口,以太网上的其他主机不需要任何附加的软件就可以访问数据。该产品获得中国船级社(CCS)型式认可,可以应用于实际的船载航行数据记录仪系统中去。
Voyage Data Recorder(VDR) is an equipment which can record ship navigation status and manipulation information,and take an important role on navigation safety on the sea and accident analysis.The massive data of VDR needs to be saved rapidly and reliably,because it is the key basis for analyzing accident.Therefore,the Protected Data Container(PDC) becomes an important constituent of VDR.According to the requirement of VDR project team of our teaching and research section,the PDC hardware and software features are researched and implemented in detail in this paper.
In this paper,the background and status of research topics is introduced firstly,and a reasonable systems architecture design is proved.Then the hardware platform design which uses AT91RM9200 as its master controller is introduced,and the devices selection and circuit design of key components are discussed in detail.The software platform construction is also introduced detailedly,based on Embedded Linux OS.In this thesis,the research and implementation of data sharing between heterogeneous networkes is discussed finally.And a human-computer interaction interface based on Embedded Web Server is constructed,to achieve remote management and configueration of PDC.
The PDC not only offers the stable data storage and share,but also provides general interfaces,so most of clients needn't use any other software but the operating system themselves can access the data in the PDC. It has pass type approval test of the China Classification Society(CCS),and can be applied in the practical Voyage Data Recorder.
本文首先介绍了课题研究的背景及现状,从数据保护容器的实际功能要求出发,论证出了合理的系统总体结构设计;接着从硬件方面,介绍了以AT91RM9200为主控制器的硬件平台设计,详细论述了关键部分的器件选型和电路设计;从软件方面,详细阐述了构建以嵌入式Linux为操作系统的软件平台的细节;最后论文讨论了异质网络间数据共享功能的研究和实现,并为系统建立了以嵌入式Web服务器为核心的良好的人机交互界面,实现了系统远程配置和管理。
该数据保护容器不但提供了稳定的数据存储和共享服务而且也提供了通用的接口,以太网上的其他主机不需要任何附加的软件就可以访问数据。该产品获得中国船级社(CCS)型式认可,可以应用于实际的船载航行数据记录仪系统中去。
Voyage Data Recorder(VDR) is an equipment which can record ship navigation status and manipulation information,and take an important role on navigation safety on the sea and accident analysis.The massive data of VDR needs to be saved rapidly and reliably,because it is the key basis for analyzing accident.Therefore,the Protected Data Container(PDC) becomes an important constituent of VDR.According to the requirement of VDR project team of our teaching and research section,the PDC hardware and software features are researched and implemented in detail in this paper.
In this paper,the background and status of research topics is introduced firstly,and a reasonable systems architecture design is proved.Then the hardware platform design which uses AT91RM9200 as its master controller is introduced,and the devices selection and circuit design of key components are discussed in detail.The software platform construction is also introduced detailedly,based on Embedded Linux OS.In this thesis,the research and implementation of data sharing between heterogeneous networkes is discussed finally.And a human-computer interaction interface based on Embedded Web Server is constructed,to achieve remote management and configueration of PDC.
The PDC not only offers the stable data storage and share,but also provides general interfaces,so most of clients needn't use any other software but the operating system themselves can access the data in the PDC. It has pass type approval test of the China Classification Society(CCS),and can be applied in the practical Voyage Data Recorder.
引文
[1]黄建设.船舶操作信息记录器的设计.大连海事大学学报.2000,26(3):51-53页,66页
[2]高立诚.船载航行数据记录仪(VDR)的发展现状.天津航海.2005,3:40-41页,45页
[3]刘铭,戴卫伟.船舶航行数据记录仪的研究与发展.航海技术.2000,6:21-22页
[4]孙武,杨宇峰,徐麟绍.VDR调试与检查.机电设备.2003,6:1-6页
[5]吕京建,肖海桥.面向二十一世纪的嵌入式系统综述.电子质量,2001,8:10-13页
[6]Konrad A,Cheng J,Campbell B.Object analysis patterns for embedded systems.Software Engineering,2004,30(12):970-992P
[7]田泽编著.嵌入式系统开发应用.北京:北京航空航天出版社,2005:50-62页
[8]Atmel Corporation.AT91RM9200 Datasheet Version B[S].2004
[9]Atmel Corporation.AT91RM9200DK U-Boot Flash Programming Solutions
[10]吴俊杰,吴建辉.以太网MAC控制器的MII接口转RMII接口的实现.电子器件.2008,31(2):712-715页
[11]杨悦梅,何丹.基于LXT971A的嵌入式系统的网络通讯设计.国外电子元器件.2005,9:22-25页
[12]刘琰,李辉,顾亮,宋媛媛.I~2C总线接口时钟芯片DS1307在坦克半主动悬挂电控单元中的应用.国外电子元器件.2002,5:9-12页
[13]周洁,张晓晖.CF卡在数据采集系统中的应用.无锡职业技术学院学报.2008,7(1):52-53页,68页
[14]涂刚,阳富民,胡贯荣.嵌入式操作系统综述.计算机应用研究.2000,11:4-5页,9页
[15]王亚军,刘金刚.Linux运用于嵌入式系统的技术分析.计算机应用研究,2005,20(5):102-105页
[16]孙纪坤,张小全编著.嵌入式Linux系统开发技术详解——基于ARM.第一版.北京:人民邮电出版社,2006:73-79页,108-142页,253-259页,265页
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[30]Gary Wilson著.战晓苏等译.Samba精髓——Windows系统管理员必备.清华大学出版社.2003:26页,47-68页
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