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船舶航行数据记录仪(VDR,Voyage Data Recorder)是一种以可靠的可恢复的形式,保存大量有关事故前后船舶位置、运动、物理状态、命令和控制信息的设备。数据从船舶系统获取并存贮在记录设备中,在需要的时候可以在一定平台上重现。 记录仪保存的船舶航行过程中的重要数据,有助于获得可靠的、正确的有关事故原因和细节方面的信息,有助于重建事故原因链,通过确定事故的真实原因来避免同类事故的再次发生,增强航海交通的安全。而且还能在船员培训中发挥作用,从而进一步提高海上安全和环境保护的水平。 欧洲共同体委员会强制规定:从2002年1月1日起,所有定期进出会员国港口的滚装渡船和高速客船或国内特定海区航行时,不论其悬挂哪国国旗,均必须安装VDR。国际海事组织(IMO)航行安全分委会也同意建议:从2002年7月1日起,VDR必须在客船和装载危险品的船舶例如油轮、化学品船及天然气船上安装。面对这种紧迫形势,国内外VDR的研制应用将进入一个崭新的历史时期。 本文对VDR主要开展了以下几个方面的研究工作: (1)根据国内外公开发表的文章、资料,较为详实地对VDR研究现状进行了归纳整理,将目前国内外已见报道的船舶航行数据记录设备分为基于纸海图的航迹记录、基于电子海图显示与信息系统(ECDIS,Electronic Chart Display and InformationSystem)的综合船桥系统(IBS,Integrated Bridge System)、类似飞行器黑匣子的船用“黑匣子”三种基本形式。 (2)根据国际规则、国际标准提出了VDR基本结构框图,把VDR分为数据源部分、控制部分和记录设备三大部分,并对每一部分的功能进行了较为详细的说明。 (3)基于把VDR设计为开放式结构的思想,利用C++开发了RS232串口通信的通用程序,能把连接在I/O多功能卡上的各种传感器和报警器的信息传送到计算机。 (4)通过比较各种外部存贮设备的特性及接口方式,选择了磁光(MO,MagnetoOptical)盘、磁光驱动器、SCSI(Small Computer System Interface)分别作航行数据的记录介质、介质驱动器、驱动器接口。 (5)对音频数字化过程中的压缩问题进行了一些有益的探讨。针对音频信号前后相关性比较大的特点,提出了基于离散余弦变换(DCT)的编码方法。.历)对基本航行数据,包括航行参数(船位、航向、航速、时间等L驾驶员 谈话、陆标定位数据的获取及存贮方法进行了研究和实践。 门)实现了对航行数据记录的再现。 通过以上技术研究,最后开发了一个演示系统,该演示系统具有获取、存贮及 再现基本航行数据的功能。