Описание работы стенда

Структурная схема лабораторной установки приведена на рис. 6.

Рис.6. Лабораторный стенд

Компьютер береговой станции мониторинга управляет работой АИС центра:

– инициирует передачу АИС запросного сообщения №15;

– считывает из береговой АИС присланные судовой АИС ответные сообщения №3 и №5.

Компьютер формирует запросное сообщение для АИС AIR, приняв которое береговая АИС начинает передачу в эфир сообщения №15. АИС передает сообщение №15 в интервале, не превышающем 4с, с момента поступления на ее вход запросного сообщения AIR с компьютера. Судовая станция при получении запросного сообщения №15, отвечает в течении 4с.

Для формирования запроса и получения ответных сообщений используется специальная программа, рабочее окно которой представлено на рис. 7.

Рис. 7. Рабочее окно программы

В поле (1) выводятся все текстовые сообщения, принятые от АИС. Нужные сообщения выделяются с помощью программного фильтра и отображаются в поле 2. Условия приема информации задаются в настройках фильтра в строке 3. Полученная от АИС информация, удовлетворяющая условиям, заданным в настройках фильтра, отображается в поле 2. Настройки фильтра позволяют принимать команды сообщения №3 и №5 (выбираются кнопкой «Прием команд»). Имеется возможность настроить фильтр на прием текста. Для этого в стоке 3 вводится шаблон текста и нажимается кнопка «Включить».

В нижней части окна расположена область «Передача данных». В строках 4 вводятся команды для передачи в АИС. Команды для передачи в NMEA формате вводятся в соответствующие строки без первого символа $ и без контрольной суммы. Контрольная сумма вычисляется автоматически при нажатии кнопки «+ Конт. сум». После нажатия кнопки «+ Конт. сум» команда в строке будет автоматически скорректирована (добавится начальный символ $ и контрольная сумма в конце строки *FF). Для передачи сформированной команды в АИС необходимо нажать соответствующую кнопку «Передать».

В нижней части окна расположены кнопки режимов работы программы. Нажатие кнопки «Остановка приема» приостанавливает прием сообщений от АИС и их отображение на экране. Кнопка «ОЧИСТИТЬ» удаляет все сообщения из полей 1 и 2. При нажатии кнопки «Запись» происходит запись информации из поля 2 в текстовый файл. Кнопка «ВЫХОД» служит для завершения работы программы.

Запросное сообщение АIR имеет следующий формат:

Номер MMSI первой запрашиваемой АИС

Номер запрашиваемого сообщения от первой АИС

Резервное поле

$AIAIR, xxxxxxxxx, x.x, x, x.x, x, xxxxxxxxx, x.x, x* hh…

Номер второго запрашиваемого

сообщения от первой АИС

Резервное поле

Номер MMSI второй запрашиваемой АИС

Номер запрашиваемого сообщения от второй АИС

Резервное поле

Контрольная сумма

… <CR><LF> – конец предложения.

В лабораторной работе:

– производится опрос только одной судовой станции, поэтому поля «Номер MMSI второй запрашиваемой станции», «Номер запрашиваемого сообщения от второй АИС» пустые;

– поля «Резервное поле» пустые;

– номера первого и второго сообщений, запрашиваемых от судовой станции:

– 3 – специальное предложение о местоположении (сообщение №3);

– 5 – статические данные о судне и информация о рейсе (сообщение №5).

В нашем случае запросные предложения AIR имеют следующий вид:

$AIAIR, 273000001, 3.0,,,,,, *48; (1.1)

$AIAIR, 273000001, 5.0,,,,,, *4Е; (1.2)

$AIAIR, 273000001, 3.0,, 5.0,,,, *А8 (1.3)

В первом предложении от судовой станции с MMSI = 273000001 запрашивается специальное предложение о местоположении (сообщение №3), во втором - статические данные о судне и информация о рейсе (сообщение №5), в третьем – оба сообщения. Контрольная сумма (в конце запросного предложения) подсчитывается компьютером автоматически.

Для сокращения числа бит при передаче информации (по сравнению с 8-битными посылками) производится пакетирование передаваемой информации последовательностью пакетов из 6 бит. Для преобразования используется VDM предложение.

Общее число последовательностей, необходимых для передачи сообщения (1 – 9)

Номер последовательности (0 -9)

Номер последующей последовательности (0-9)

!AIVDM, x, x, x, a, s – s, x * hh <CR><LF>

Канал АИС (А или В)

Сообщение

Число бит дополнения (0 – 5)

Первое поле определяет общее число предложений, необходимых для передачи сообщения, второе поле - номер предложения в данном сообщении (поля не должны быть пустыми). В третьем поле указывается порядковый номер последующих сообщений, состоящих из нескольких предложений. Число бит в предложении должно быть кратным 6 (производится пакетирование передаваемой информации пакетами из 6 бит). Если это не выполняется, добавляется от 1 до 5 бит. Параметр «Число бит дополнения» показывает, сколько бит было дополнено. Если дополнений нет, значение устанавливается в 0 (поле не может быть пустым).

Таким образом, получаемые сообщения №3 и №5 сформированы с использованием 6 битовых пакетов.

Пример принятого сообщения №3 в 6-битной кодировке:

!AIVDM,1,1,, A, 344FV@GPoo39OWPP>hudB?wR0000,0*5F

а б в г

В адресном поле (подчеркнуто) указано, что для передачи сообщения №3 потребовалась 1 последовательность (поле а), состоящая из одного предложения (поле б). Вторая последовательность не нужна (поле в). Передача сообщения проводилась по каналу А R(поле г).

«Расшифровку» остального содержания сообщения необходимо проводить по следующему алгоритму.

1. Составить таблицу 7. В левой части таблицы приведена сквозная нумерация бит в сообщении. В выделенном столбце (▼) записываются символы сообщения №3 (на приведенном примере). Справа от каждого символа необходимо записать соответствующий ему 6-битный двоичный код (из табл. 8).

Таблица 7

Таблица 8

2. Подготовить для сообщения №3 таблицу 9. В первом столбце указывается количество бит, необходимых для передачи параметра, описание которого приводится во втором столбце. В третью колонку таблицы 9 из таблицы №7 переносятся битовые комбинации (длина определяется значениями из колонки 1 табл. 9), соответствующие параметрам, указанным в колонке 2.

3. Перевести двоичный код из 3 колонки таблицы 9 в десятичные цифры и записать в колонке 4 (значения полученных данных приведены в табл. 4).

4. Записать «расшифрованное» сообщение №3.

Таблица 9

«Расшифровку» содержания сообщения №5 необходимо проводить по следующему алгоритму.

1. Составить таблицу 7. В левой части таблицы приведена сквозная нумерация бит в сообщении. В выделенном столбце (▼) записываются символы сообщения №5. Справа от каждого символа необходимо записать соответствующий ему 6-битный двоичный код (из табл. 8).

2. Подготовить для сообщения №5 таблицу 10. В первом столбце указывается количество бит, необходимых для передачи параметра, описание которого приводится во втором столбце. В третью колонку таблицы 10 из таблицы 7 переносятся битовые комбинации (длина определяется значениями из колонки 1 табл. 10), соответствующие параметрам, указанным в колонке 2.

3. Перевести двоичный код из 3 колонки таблицы 10 в десятичные цифры и записать в колонке 4 (значения полученных данных приведены в табл. 5 и 6).

4. Записать «расшифрованное» сообщение №5.

Таблица 10

Задание.

1. Запросить у судовой станции с известным номером MMSI статические и динамические данные (сообщение №3).

2. Расшифровать сообщение №3.

3. Запросить у судовой станции с известным номером MMSI статические и динамические данные (сообщение №5).

4. Расшифровать сообщение №5.

Таблица 10

Литература

1. Судовая автоматизированная идентификационная система/ А.Н.Маринич и др. Под общ. Редакцией Ю.М. Устинова. – СПб.: Судостроение, 2004. – 180 с.

2. Автоматизированные системы мониторинга судоходства / А.Н.Маринич и др. Под общей редакцией Ю.М.Устинова – СПб: Судостроение, 2003. - 248 с.

Оглавление

Перевезенцев Сергей Владимирович,