船载航行数据记录仪(即Voyage Data Recorder简称VDR,又名船用黑匣子)是一种实时记录并保存船舶发生事故前后船体有关信息的仪器。近些年海事事故逐年增加,因此如果能及时掌握船舶的航行信息,就会极大地帮助事故原因的调查。而现在多数情况下船舶航行信息是靠人工记录的,因而时常会由于各种原因而无法及时记录,有的中小型船舶可能不作记录,有的甚至为逃避和减轻操纵失误的责任而伪造记录。这样一旦船舶发生事故就会给事故原因的调查带了极大的困难。为此我们可以借助船载航行数据记录仪,通过它保存的有关船舶位置、速度、物理状况、主机动作、操作手段、船体物理状况等船舶航行信息,可以寻找并公平地评价事故原因。本课题在研究了目前船载航行数据记录仪发展状况的基础上,利用新型大容量存储器和全球卫星定位系统,并结合目前先进的计算机技术,开发出一种性价比高、操作简便的船载航行数据记录仪[6]。本论文先介绍了开发船载航行数据记录仪的目的和意义,以及记录仪的发展现状,然后通过对船载航行数据记录仪的相关行业标准和现有产品发展状况的介绍,提出了本课题的总体设计框架,并介绍了船载航行数据记录仪存储体的选择。然后通过利用音视频采集卡、全球卫星定位系统、干簧管等对船上的信号进行采集,并为船上的其他一些信号预留了备用的采集接口。之后通过计算机编程实现对数据的处理保存,并对数据进行压缩和加密。最后成功完成了上船试验并通过了天津市科委的验收。本论文工作的突出之处在于:本次设计的船载航行数据记录仪可以记录24小时的航行数据;此外为了使事故原因分析更加直观,本次设计的船载航行数据记录仪在船舶驾驶室内添加了最多可达4路的视频和音频信号采集,这样可以为船舶事故分析提供极大的帮助。而由于视频和音频信号的加入,以及数据记录时间的延长,这样就对存储体的选择提出了更高的要求。这里选择了新型大容量存储器作为船载航行数据记录仪的存储体,不但能够满足记录仪对存储容量的要求,而且其良好的防震性、抗冲击性和抗电磁干扰的能力完全可以胜任在船上使用的要求。由于本次设计中加入了对船舶驾驶室内音视频信号的采集,这样就可以适当减少记录的信息种类,以减少所需的传感器和信号变换器,从而降低价格以适应我国现有的中小船舶需要。本次设计还预留了一些用于采集船上其他信号的接口,这样就可以满足一些新型船舶的要求,使船载航行数据记录仪的研究更具灵活性和适应性。