專利名稱：一種艦船狀態(tài)顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種艦船狀態(tài)顯示系統(tǒng)，用于船舶上，可使船舶上各需要部位隨時(shí)顯示船舶運(yùn)行狀態(tài)。
目前，在導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域中，由美國研制的全球定位系統(tǒng)GPS(Global positioning system)最先進(jìn)，它是用分布于全球上空特定軌道上的導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行定位導(dǎo)航的。一般GPS有三方面的應(yīng)用定位、導(dǎo)航、授時(shí)。通過GPS可以獲得其船只所在經(jīng)緯度位置信息、船只航行速度等運(yùn)行狀態(tài)，也可獲得格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間及其所在地時(shí)間信息。GPS是全天候工作的，因此得到廣泛應(yīng)用。
但是GPS接收機(jī)一般安放在一個(gè)艙室內(nèi)，因此也就是整個(gè)艦船上僅一個(gè)艙室能方便的獲得船只航行狀態(tài)信息，而其它艙室若想獲得船只航行狀態(tài)，就得到有GPS機(jī)的艙室內(nèi)，這造成了許多不方便。
目前在計(jì)時(shí)領(lǐng)域中，有一種稱為“子母鐘”的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，這種“子母鐘”以母鐘做為時(shí)間的基準(zhǔn)，當(dāng)母鐘進(jìn)行時(shí)間調(diào)整時(shí)，子鐘時(shí)間也隨著自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，使各子鐘顯示或指示的時(shí)間與母鐘的時(shí)間一致，但現(xiàn)在這種母鐘的時(shí)間調(diào)整需人工進(jìn)行干預(yù)。
本發(fā)明的目的是提供一種艦船狀態(tài)顯示系統(tǒng)，艦船安裝上該系統(tǒng)，將使艦船上各艙位方便的獲得艦船航行狀態(tài)信息，調(diào)整時(shí)間也完全自動(dòng)完成，不需人工干預(yù)。
本發(fā)明的目的可以用以下措施來實(shí)現(xiàn)在艦船上安裝一個(gè)由電源、GPS接收機(jī)、母系統(tǒng)、子系統(tǒng)組成的顯示系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，由GPS接收機(jī)接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的信息，并經(jīng)母系統(tǒng)或把GPS接收機(jī)輸出的艦船狀態(tài)信息直接輸給子系統(tǒng)中單片機(jī)，再由單片機(jī)讀該信息，然后把認(rèn)為有用的信息傳輸給子系統(tǒng)中的顯示器進(jìn)行顯示。
在整個(gè)顯示系統(tǒng)中，母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)形式可以為星形、總線形、鏈形、樹形結(jié)構(gòu)。
電源一般為直流電源，它供給系統(tǒng)的電能，可以采用一個(gè)總電源，也可以采用分開供電，給母系統(tǒng)子系統(tǒng)分開供電。
GPS接收機(jī)用來獲取導(dǎo)航信息和時(shí)間信息，并且至少帶有一個(gè)符合國際海事電子協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)NMEA-0183的數(shù)據(jù)輸出接口，用于輸出導(dǎo)航信息和時(shí)間信息。
母系統(tǒng)用于接收GPS接收機(jī)發(fā)來的信息，然后把該信息傳輸給與母系統(tǒng)相連的子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)中都有單片機(jī)，該單片機(jī)“讀”GPS接收機(jī)經(jīng)母系統(tǒng)或上一級(jí)子系統(tǒng)傳來的信息，認(rèn)為是需要的，就經(jīng)顯示器顯示。
當(dāng)母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間關(guān)系為星形結(jié)構(gòu)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)母系統(tǒng)，母系統(tǒng)可再接一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)。
當(dāng)母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的關(guān)系為總線形結(jié)構(gòu)時(shí)，子系統(tǒng)直接從GPS接收機(jī)接收輸出信息，GPS接收機(jī)同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)子系統(tǒng)，也就是當(dāng)為總線形結(jié)構(gòu)時(shí)，沒有母系統(tǒng)。
當(dāng)母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的關(guān)系為鏈形結(jié)構(gòu)時(shí)，GPS接收機(jī)直接給一個(gè)子系統(tǒng)輸出信息，該子系統(tǒng)再把該信息輸給與第一個(gè)子系統(tǒng)相連的第二個(gè)子系統(tǒng)……，依次類推，可以構(gòu)成多級(jí)子系統(tǒng)。
當(dāng)母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的關(guān)系為樹形結(jié)構(gòu)時(shí)，系統(tǒng)中至少有兩個(gè)母系統(tǒng)，其中第一個(gè)母系統(tǒng)直接接收GPS接收機(jī)的輸出。第一個(gè)母系統(tǒng)把接收的信息輸給與它相連的第二母系統(tǒng)或子系統(tǒng)，第二母系統(tǒng)可以為一個(gè)，也可為多個(gè)母系統(tǒng)，再把GPS接收機(jī)的信息輸給與于母系統(tǒng)相連的子系統(tǒng)進(jìn)行顯示。
在艦船上安裝上本發(fā)明提供的艦船顯示系統(tǒng)，將能使艦船上各艙位方便的、隨時(shí)收到艦船航行狀態(tài)有關(guān)的信息和時(shí)間信息，并且各種信息的顯示都完全是自動(dòng)進(jìn)行，不需人工調(diào)整。同時(shí)該狀態(tài)顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，可靠程度高，容易普及。
下面通過附圖進(jìn)一步介紹本發(fā)明。


圖1為子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖;
圖2為母系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖;
圖3為當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為星形結(jié)構(gòu)時(shí)的方框圖;
圖4為當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為總線形結(jié)構(gòu)時(shí)的方框圖;
圖5為當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為樹形結(jié)構(gòu)時(shí)的方框圖;
圖6為當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為鏈形結(jié)構(gòu)時(shí)的方框圖;
圖7和圖8為子系統(tǒng)實(shí)施原理圖。
從附圖1中可以看到。在子系統(tǒng)中由GPS接收機(jī)接收的信號(hào)輸入給信號(hào)接收電路，然后把收到的信號(hào)輸給單片機(jī)，單片機(jī)在系統(tǒng)中是起核心作用，它對(duì)輸進(jìn)來的信號(hào)進(jìn)行鑒別、認(rèn)為有用的，即顯示器需要顯示的數(shù)據(jù)艦船經(jīng)緯度數(shù)、航速、航向、時(shí)間等通過顯示驅(qū)動(dòng)電路到顯示器進(jìn)行顯示。功能鍵是起操縱單片機(jī)功能。晶振和程序存儲(chǔ)器是保證單片機(jī)正常工作的機(jī)構(gòu)。從GPS接收機(jī)來的信號(hào)到信號(hào)接收電路時(shí)，有部分直接到信號(hào)發(fā)送電路，然后直接輸出。
從附圖2中可以看到，由GPS接收機(jī)接收來的信號(hào)輸入到信號(hào)接收電路，然后經(jīng)過信號(hào)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路，該電路又接多個(gè)信號(hào)輸出電路，然后把信號(hào)輸出。
在附圖3中給出了當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為星形結(jié)構(gòu)時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布圖。GPS接收機(jī)接收信號(hào)后把信號(hào)傳給母系統(tǒng)，母系統(tǒng)有多個(gè)輸出口，因此可以接多個(gè)子系統(tǒng)，這樣信號(hào)也就可以傳給多個(gè)子系統(tǒng)。
在附圖4中給出了當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為總線形結(jié)構(gòu)時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布圖。GPS接收機(jī)接收的信號(hào)，直接傳給與它相連的多個(gè)子系統(tǒng)，也就是說在這樣的結(jié)構(gòu)中，沒有母系統(tǒng)，僅有子系統(tǒng)。
附圖5給出了當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為樹形結(jié)構(gòu)時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布圖。GPS接收機(jī)接收的信號(hào)傳給第一母系統(tǒng)，該母系統(tǒng)可把信號(hào)直接傳給與它相連的子系統(tǒng)，也可把信息傳給與它相連的另一母系統(tǒng)，然后再傳給子系統(tǒng)。
附圖6給出了當(dāng)母系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間為鏈形結(jié)構(gòu)時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布圖。從圖上可以看到，GPS接收機(jī)接收的信息直接傳給與它相連的一個(gè)子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)除了自己顯示需要的信息外，還把信號(hào)傳給下一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行顯示，這樣可以傳給多個(gè)子系統(tǒng)。
附圖7和8表示了子系統(tǒng)的實(shí)施原理圖。在圖7和8中，系統(tǒng)供電為VIN，為12VDC，電流經(jīng)保險(xiǎn)F1管到三端穩(wěn)壓塊N2，N2能夠輸出+5VDC的電壓，到X5接線端子供電給子系統(tǒng)單片機(jī)D1，N3是直流到直流電壓轉(zhuǎn)換芯片，因此它還輸出+5VDC的電壓，供給E1光電耦合器的數(shù)據(jù)接收側(cè)供電，如N1，N4，N5，R3，R4，R5等。外部來的信號(hào)由X3端輸入，經(jīng)數(shù)據(jù)接收專用芯片N1及其相應(yīng)的外圍電阻構(gòu)成的RS422接口，把信號(hào)傳給E1的發(fā)光二極管，信號(hào)經(jīng)E1的光電隔離到X6接線端子。圖7的X6的A、B端與圖8的X1的A、B端相連，因此信號(hào)可以送給單片機(jī)D1，N4是數(shù)據(jù)發(fā)送芯片，它可以把外部來的信號(hào)原封不動(dòng)地輸出，以供其它設(shè)備使用。定時(shí)器Ⅰ可以初始化為定時(shí)方式，如5ms中斷一次。這樣單片機(jī)D1也5ms更新一次顯示的信息。圖中G1是晶振，D2是數(shù)據(jù)鎖存器，D3是程序存儲(chǔ)器，D4是LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)專用芯片，H1-H8是信息顯示用共陰極數(shù)碼管，所以當(dāng)單片機(jī)D1接收到外來的信息時(shí)，經(jīng)判斷，找出需要的艦船所在的經(jīng)緯度數(shù)、格林威治時(shí)間、當(dāng)?shù)貢r(shí)間、航速、航向，送給單片機(jī)相應(yīng)的內(nèi)存中，當(dāng)需要時(shí)在H1-H8共陰極數(shù)碼管上顯示。
權(quán)利要求
1.一種艦船狀態(tài)顯示系統(tǒng)，由電源、GPS接收機(jī)、母系統(tǒng)、子系統(tǒng)組成，其特征為由GPS接收機(jī)輸出信息，并經(jīng)母系統(tǒng)或把GPS接收機(jī)輸出的艦船狀態(tài)信息直接輸給子系統(tǒng)，由子系統(tǒng)中單片機(jī)讀該信息，認(rèn)為有用的信息，由子系統(tǒng)中的顯示器進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其特征為母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)可以為星形結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其特征為母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)可以為總線形結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其特征為母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)可以為鏈形結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其特征為母系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)可以為樹形結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種艦船狀態(tài)顯示系統(tǒng)，是在艦船上安裝一個(gè)由電源、GPS接收機(jī)、母系統(tǒng)和子系統(tǒng)組成的顯示系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，GPS接收機(jī)接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的信息，經(jīng)母系統(tǒng)或直接輸給子系統(tǒng)中單片機(jī)，再由單片機(jī)讀該信息，然后把認(rèn)為需要的信息傳輸給子系統(tǒng)中顯示器進(jìn)行顯示。系統(tǒng)中母系統(tǒng)和子系統(tǒng)可以組成星形、總線形、鏈形、樹形結(jié)構(gòu)。該顯示系統(tǒng)可以使艦船上各艙位方便的知道艦船的經(jīng)緯度數(shù)、航向、航速、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，易普及。
文檔編號(hào)G09F9/00GK1114076SQ9411064
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月2日
發(fā)明者鄭群, 周曉鐳, 唐祝友, 程莉, 曲永生 申請(qǐng)人:煙臺(tái)開發(fā)區(qū)星火機(jī)電研究所