船舶姿态在线监测管理系统的设计与实现

总第２９８期　２０１４年第８期　计算机与数字工程　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．４２　Ｎｏ．８　１３９５　船舶姿态在线监测管理系统的设计与实现　黄政　蔡亚阁。李广波　魏曙寰　武汉４３００３３）（２．中国卫星海上测控部江阴　２１４４３１）　（１．海军工程大学船舶与动力学院摘要针对目前通用的船舶姿态测量设备结构复杂、造价昂贵、体积质量大，不便于装卸等问题，设计一种利用敏感　元件直接测量船舶姿态信息的在线监测管理系统。该系统可以实时监测航行过程中船舶的姿态，包括摇摆、升沉等情况，控　制船舶装载的平衡，并可记录船舶的加速度数据，作为判断船舶航行过程中是否受到冲击的依据。　关键词船舶姿态测量；在线监测；信息管理系统　Ｕ６６６．１　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２—９７２２．２０１４．０８．０２３　中图分类号Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ’Ｓ　Ａｔｔｉｔｕｄｅ　Ｏｎｌｉｎｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＨＵＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ　ＣＡＩ　Ｙａｇｅ　ＬＩ　Ｇｕａｎｇｂｏ　ＷＥＩ　Ｓｈｕｈｕａｎ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｎａｖａｌ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ，Ｎａｖａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　４３００３３）　（２．Ｃｈｉｎａ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｔｒａｃｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ．Ｊｉａｎｇｙｉｎ　６１０１００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｉｍｅｄ　ａｔ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｈｉｐ　ａｔｔｉｔｕｄｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ，ｅｘｐｅｎ—　ｓｉｖｅ，ｂｕｌｋ　ａｎｄ　ｎｏｔ　ｅａｓｙ　ｔｏ　ｒｅｍｏｖｅ，ａ　ｓｈｉｐ’Ｓ　ａｔｔｉｔｕｄｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｈｉｃｈ　ｕｓｅｓ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏ—　ｎｅｎｔｓ　ｔＯ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐ’Ｓ　ａｔｔｉｔｕｄｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ　ａｔｔｉｔｕｄｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｓｗｉｎｇ　ａｎｄ　ｈｅａｖｉｎｇ，ｅｔ　ａｌ　ａｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ　ｏｎｌｉｎｅ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂａｌａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐ’Ｓ　ｌｏａｄ　ｉｓ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ．Ｔｈｅ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｒｅｃｏｒｄｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔＯ　ｊｕｄｇｅ　ｗｈｅｔｈｅｒ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｉｓ　ｓｈｏｃｋｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｉｌｉｎｇ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ　ｓｈｉｐ　ａｔｔｉｔｕｄｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｎｌｉｎｅ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｌａｓｓ　Ｎｕｍｂｅｒ　ＩＪ６６６．１　１　引言　船舶航行过程中，由于海浪等海洋环境因素的　干扰，会造成船舶行驶过程中的各种摇摆运动，而　大量的摇摆运动会对船舶的安全行驶带来负面的　影响＿】叫］。船舶稳性、耐波形以及船舶姿态控制等　研究已经成为船舶与海洋工程领域中非常重要的　设计了一种利用敏感元件直接测量船舶姿态信息，　并利用计算机进行姿态计算和坐标变换的在线监　测管理系统。该系统可以实时监测航行过程中船　舶的姿态，包括摇摆、升沉等情况，控制船舶装载的　平衡，并据此及时干预并消除不平衡装载给设备运　输所带来的风险。除掌握船舶的姿态外，该系统还　可监测设备直接造成影响的加速度情况，通过分析　系统所记录的加速度数据，还可监测到航行过程中　是否受到不可预见的冲击。　内容，并对提高船舶性能、推进船舶制造技术的发　展起到了关键作用。船舶姿态的测量与控制受到　广泛的关注，成为国内外许多研究部门和学者研究　的热点　５￣１０］。　２系统需求分析　系统由信号测量、信号处理分析和储存、船体结　构振动和姿态分析与管理三个模块组成。需要实时　常用的船舶姿态测量设备大都结构复杂、造价　昂贵、体积质量大、维修困难、不便于装卸＿１　，本文　收稿日期：２０１４年２月５日，修回日期：２０１４年３月２７日　作者简介：黄政，男，硕士，副教授，研究方向：船舶与动力装置。蔡亚阁，男，工程师，研究方向：舰船装备监造。　李广波，男，硕士，研究方向：舰船综合保障。魏曙寰，男，博士，讲师，研究方向：舰船综合保障。　黄政等：船舶姿态在线监测管理系统的设计与实现　第４２卷　监测的指标有船体升沉，包括最大升沉幅度、最小升　沉幅度和平均幅度；船体的横摇、纵摇，包括最大摇　摆角度、最小摇摆角度和平均摇摆角度；船体的加速　度，包括纵向、横向、垂向加速度及其最大加速度，并　可同时推测出船体任意部位的加速度大小。　１）信号测量方案　为实时监测船舶横摇、纵摇升沉的状态，监测　船舶在这三个方向上所受的冲击并推测船中任意　部位所受冲击的大小，需在线获取纵、横倾角和三　个方向上的加速度，至少需要在船体上加装四个加　速度传感器，如图ｌ所示。艏部和艉部分别布设一　个双轴振动加速度传感器，测垂向和横向的加速　度，艏、艉两个布设点具有一定的高度差；舯部布设　一个双轴船舶姿态传感器，测横向和纵向的倾角；　舯部布设一个单轴振动加速度传感器，沿艏艉方向　布设。　图１传感器分布图　２）信号处理分析和储存　为实现全时监测船舶平台的状态，主机服务平　台需要存储所有的监测信息，这些信息通过采集、　调理后存储于数据库系统中，主要内容包括信号调　理与采集装置，主机服务平台，工程信号与特征信　号的处理、分析与数据库管理系统，船体结构振动　和姿态分析与管理系统。　３）船体结构振动和姿态分析与管理系统　船体结构振动和姿态分析与管理系统主要满　足姿态的实时监测以及过程的记录和分析，该系统　包括在线姿态的监测、在线振动监测、相对标准门　限报警管理、状态评价标准的分析与生成、航行中　船体状态自动评估与报告生成系统，航行状态下的　信号跟踪处理、特征分析以及统计分析。　３　系统结构与功能实现　依据系统的功能需求分析，系统的总体构架可　以分为硬件和软件模块两部分，如图２所示。硬件　模块的功能主要是利用传感器测量并采集艏部和　艉部的Ｘ、ｙ和Ｚ轴的加速度，船舶的横摇和纵倾　角度，并利用数据通信链路，将数据传输到软件模　块；软件模块的主要功能是在ＰＣ端显示采集的数　据，存储并统计数据，实现自动报警功能以及用户　自定义测点的估算。　数据采集　硬件　、＼＼　、　／／，　采集加速度数据　、　／采集船舶姿态数据、　傈集船艏加速度数痞、／泵集船艉加速度数宿＼　船艏艚ｍ加速度ｌ采集　ｌ　船艉Ａ轴加速度ｌ采集　Ｉ　　ｌ采集横摇角度Ｉ　采集　ｌ　船艏ｙ车自加速度ｌ　船艉ｙ轴加速度１　ｌ采集纵倾角度Ｉ　＼　船艏ｚ轴加速度Ｉ．　器集　Ｉ　　船　采集　加速度ＩＩ　　／　＼　／／　，　通　／／，　软件　、＼＼　数据应用　、　厂　在线监测　、　厂　数据应用、　／，　其他功能　、　ｌ　各监测参数实时值显示　’　Ｉ　实时报警　Ｉ　Ｉ　１实时数据存储Ｉｌ　．　　ｌｌ　　时域图表　ｌｌ　　测点估算　１　　ｌｌ系统数据设置Ｉ　ｌ１　　频域图表　．　ｌＩｌ　　数据统汁　Ｉ　　历史数据回放ｌ　ｌ　ＩＩ报警信息管　Ｉ　＼　＼　／　／　图２系统结构图　３．１硬件系统设计　船舶姿态在线监测管理系统的硬件系统由测　量数据、采集数据和信号转换、传输数据等功能实　现。　１）船艉加速度数据采集。船艉加速度传感器　距离数据采集仪很近，信号不易衰减，加速度传感　器直接与采集卡相连，将采集到的数据传输给采集　卡。　２）船艏加速度数据采集。船艏加速度传感器　离采集仪较远，为避免信号衰减所带来的失真，船　艏加速度传感器与“电压／电流转换模块”相连，将　采集到的数据转换成电流后再传输，当数据传输到　指定位置时，再将电流信号传输至“电流／电压转换　模块”，将信号还原为电压后，再输人至采集卡。　３）船舶姿态传感器与数据通信链路连接，当　数据传输至指定位置时，将数据传输输入到转换器　中将信号转为可识别数据后，再输入至电脑。　３．２软件功能设计　软件的功能总体架构如图３所示。软件系统　由系统数据设置、在线数据监测、实时报警、历史数　据回演、数据存储和数据统计分析构成。　２０１４年第８期　船舶姿态在线监测管理系统　计算机与数字工程　摇摆、升沉等姿态情况，降低不平衡装载给设备运　输所带来的风险，并可监测设备直接造成影响的加　ｌｌ系统数ｌ　ｌ在线数Ｉ　ｌ实时Ｉ１历史数ｌ　Ｉ数据统ｌ　ｌ数据ｌ　据没置ｆ　Ｉ据监测ｌ　ｌ报警Ｉ　ｌ据回演ｌ　ｌ计分析ｌ　ｌ存储ｌ　图３软件功能总体架构图　速度情况，通过分析系统所记录的加速度数据，判　断航行过程中是否受到不可预见的冲击。该系统　安装方便，成本较低，具有一定的商业价值和市场　前景。　参考文献　１）系统数据设置。系统数据设置主要是对　“船舶姿态在线监测管理系统”的一些门限值进行　设置，门限值一般分为“上限值”和“下限值”，它是　［１］马宏颖．船舶运动姿态极短期预报研究［Ｊ］．哈尔滨工　用来作为系统报警的判断标准。　２）在线数据监测。在线数据监测主要是对船　艏加速度数据、船艉加速度数据、船舶姿态数据进　行实时监测。　３）实时报警。实时报警主要是对船艏加速度　数据、船艉加速度数据、船舶姿态数据的实时数据　值作监测。当发现哪个数据值超出了“门限值设　置”中设置的“上限值”或“下限值”时，系统将会自　动发出报警信息。“实时报警”功能的启用状态，依　赖于“在线数据监测”功能的启用状态。　４）历史数据回放。历史数据回放主要是将船　艏加速度数据、船艉加速度数据、船舶姿态数据的　历史数据载入到系统中，用于查看历史数据特征情　况。“历史数据回放”功能的启用状态，依赖于“在　线数据监测”功能的启用状态，当且仅当“在线数据　监测”功能的启用状态为“未开启”时，该功能可用。　５）实时数据存储。实时数据存储主要是对实　时采集到的船艏加速度数据、船艉加速度数据、船　舶姿态数据进行同步数据存储。方便以后加载回　放数据。“实时数据存储”功能的启用状态，依赖于　“在线数据监测”功能的启用状态，当且仅当“在线　数据监测”功能的启用状态为“开启”时，“实时数据　存储”功能可用。　６）数据统计分析主要是对实时采集到的船艏　加速度数据、船艉加速度数据、船舶姿态数据进行　分析与统计。“数据统计分析”功能的启用状态，依　赖于“在线数据监测”功能的启用状态，当且仅当　“在线数据监测”功能的启用状态为“开启”时，“数　据统计分析”功能可用。　４　结语　针对目前通用的船舶姿态测量设备结构复杂、　造价昂贵、体积质量大，不便于装卸等问题，本文设　计的船舶姿态在线监测管理系统分为硬件、软件两　部分，首先利用敏感元件直接测量船舶姿态信息，　然后利用计算机进行姿态计算和坐标变换，对船舶　姿态进行在线监测。该系统可以适时监测船舶的　程大学学报，１９９９，２０（１）：４１—４５．　ＭＡ　Ｈｏｎｇｙｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ａｔｔｉｔｕｄｅｌ，Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈａｒｂｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ—　ｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９９，２０（１）：４１—４５．　［２］魏纳新，赵希人，顾民．基于斜舵的船舶运动姿态控制　研究［Ｊ］．船舶工程，２００７，２９（２）：ｉ０—１４．　ＷＥＩ　Ｎａｘｉｎ，ＺＨＡＯ　Ｘｉｒｅｎ，ＧＵ　Ｍｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｓｈｉｐ　ｍｏｔｉｏｎ　ａｔｔｉｔｕｄｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｌａｎｔｉｎｇ　ｒｕｄｄｅｒｓ［Ｊ］．　Ｓｈｉｐ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２９（２）：１０—１４．　［３］曹晓平，汪柏年．光纤陀螺及其船用航姿系统的姿态懈　算［Ｊ］．光学与光电技术，２００３，１（３）：３０—３２．　ＣＡＯ　Ｘｉａｏｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｂａｉ’ｎｉａｎ．Ｆｉｂｅｒ－Ｏｐｔｉｃ　Ｇｙｒｏ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｔｔｉｔｕｄｅ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　Ｓｈｉｐ　Ａｔｔｉｔｕｄｅ　ａｎｄ　Ｈｅａｄｉｎｇ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃｓ＆Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈ—　ｎｏＩｏｇｙ，２００３，１（３）：３０—３２．　［４］冯智勇，曾瀚，张力，等．基于陀螺仪及加速度计信号融　合的姿态角度测量［Ｊ＿］．西南师范大学学报（自然科学　版），２０１１，３６（４）：１３７—１４１．　ＦＥＮＧ　Ｚｈｉｙｏｎｇ，ＺＥＮＧ　Ｈａｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉ，ｅｔ　ａ１．Ａｎｋｌｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ　ａｎｄ　Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｆｕｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），２０１１，３６（４）：１３７－　１４１．　［５］刘强．船舶姿态运动控制平台设计一船舶层设计［Ｄ］．　大连：大连海事大学，２０１３．　ＬＩＵ　Ｑｉａｎｇ．Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ　Ａｔｔｉｔｕｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｃｏｎ—　ｔｒｏｌ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ－Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ　ｌａｙｅｒ［Ｄ］．Ｄａｌｉａｎ：　Ｄａｌｉａｎ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３．　２６］马洁．船舶运动姿态预报与控制方法研究［Ｄ］．哈尔滨：　哈尔滨工程大学，２００６．　ＭＡ　Ｊｉｅ．Ｒｅｓｅａｃｒｈ　ｏｎ　Ｓｈｉｐ　Ｍｏｖｅｍｅｎｔ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｎｔｂｒｏｌｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｍｅｔｈｏｄ［Ｄ］．Ｈａｒｂｉｎ：Ｈａｒｂｉｎ　Ｅｎｇｉ　ｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００６．　［７］彭秀艳，赵希人，高奇峰．船舶姿态运动实时预报算法　研究ｌ－Ｊ］．系统仿真学报，２００７，１９（２）：２６７—２７１．　ＰＥＮＧ　Ｘｉｕｙａｎ，ＺＨＡＯ　Ｘｉｒｅｎ，ＧＡＯ　Ｑｉｆｅｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ　Ａｔｔｉｔｕｄｅ　Ｍｏｔｉｏｎｌ，Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２００７，１９（２）：　２６７　２７１．　［８］侯宏录，王赛，张雄星．基于磁阻传感器的弹体姿态测　量系统［Ｊ］．兵工自动化，２０１０，２９（３）：７５—７８，８４．　１３９８　黄政等：船舶姿态在线监测管理系统的设计与实现　第４２卷　Ｈ０Ｕ　Ｈｏｎｇｌｕ．ＷＡＮＧ　Ｓａｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｏｎｇｘｉｎｇ．Ｍｉｓ—　ｓｉｌｅ　Ａｔｔｉｔｕｄｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　三维可视化研究［Ｊ］．大连海事大学学报，２０１３，３９（１）：　１１—１４．　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．Ｏｒｄｎａｎｃｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，　２０１０，２９（３）：７５—７８，８４．　ＬＩＵ　Ｗｅｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｙｉｎｇｊｕｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｓｈｉｐ　ａｔｔｉ—　ｔｕｄｅ　ｍｅａｓｏｒｅｎｌｅｎｔ　ａｎｄ　３Ｄ　ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＩＮＳ　［９］岳大超，刘敏林，吴杰长．船舶纵横倾姿态测量系统总　体框架设计［Ｊ］．中国舰船研究，２０１１，６（６）：８３—８７．　ＹＵＥ　Ｄａｃｈａｏ．ＬＩＵ　Ｍｉｎｌｉｎ，ＷＵ　Ｊｉｅｃｈａｎｇ．Ｗｈｏｌｅ　Ｓｃｈｅｍｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ａｎｄ　Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　Ａｔ—　口］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｄａｌｉａｎ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３，３９　（１）：１１—１４．　［１１］王帆．船用小型姿态测量系统研究与设计［ＤＪ．哈尔　滨：哈尔滨工程大学，２００８．　ＷＡＮＧ　Ｆａｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｍｉｎｉ—ｔｙｐｅ　Ａｔｔｉｔｕｄｅ　ｔｉｔｕｄｅ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｐｓ］Ｕ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，６（６）：８３—８７．　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ［Ｄ］．Ｈａｒｂｉｎ：Ｈａｒ—　ｂｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８．　［１ｏ］刘文，张英俊．基于捷联惯导系统的船舶姿态测量与　；．　；　：　铈　乔　不　．　．　不　不　秘　．　带　币　矫　’矫　（上接第１３５１页）　加可暴露终端问题的严重性。本文从ＩＥＥＥ　８０２．　１ｌＤＣＦ协议人手，对其引人ＲＴＳ／ＣＴＳ信道预约机　ＹＵＡＮ　Ｙｕｎｊｉｅ．ＬＩ　Ｂｏ．Ａ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ａｃｃｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｒｏ—　ｔｏｃｏｌ　ｗｉｔｈ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅｌａｙ　ａｎｄ　制的必要性进行了理论分析。依据信道预约机制与　隐藏／暴露终端问题之间的关系，提出一种衡量隐藏　终端和暴露终端出现概率大小的等效方法，并给出　ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉ’ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１２，４６（８）：５９—６４．　［６］张德升，李金宝，郭龙江．基于多信道预约的传感器网　络ＭＡＣ协议研究［Ｊ］．通信学报，２０１１，３２（４）：１２６—　１３７．　了相应的数值估算结果。本文不仅验证了８０２．１１　Ｄ　协议引入信道预约机制的有效性，也可为相关　研究提供有益借鉴。　参考文献　［１］谢希仁．计算机网络［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００８：　３４１—３４７．　ＺＨＡＮＧ　Ｄｅｓｈｅｎｇ，ＬＩ　Ｊｉｎｂａｏ，ＧＵＯ　Ｌｏｎｇｊｉａｎｇ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｍｕｌｔｉ—ｃｈａｎｎｅｌ　ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ＭＡＣ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，　２０１１，３２（４）：１２６—１３７．　［７］陈轶，李波．基于多步信道预约机制的多址接人协议研　究口］．计算机科学，２０１１，３８（３）：７０—７２．　ＣＨＥＮ　Ｙｉ，ＬＩ　Ｉ３ｏ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ａ　ＭＡＣ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｂａｓｅｄ　ＸＩＥ　Ｘｉｒｅｎ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｐｕｂｌｉｓｈ　ｉｎｇ　Ｈｏｕｓｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２００８：３４１—３４７．　ｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｓｔｅｐ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ［Ｊ］．　ｏｍｐｕｔｅｒ　ＳｃｉＣｅｎｃｅ，２０１１，３８（３）：７０—７２．　［２］陈林星，曾曦，曹毅．移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络一自组织分组无　线网络技术ＥＭ］．北京：电子工业出版社，２００６：５７—８Ｏ．　ＣＨＥＮ　Ｌｉｎｘｉｎｇ，ＺＥＮＧ　Ｘｉ，ＣＡ０　Ｙｉ．Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ　Ｈｏｃ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ——Ｏｒｇａｎｉｚｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｒａｄｉｏ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ—．　［８］邢小琴，刘凯．移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络中基于ＩＤ的信道预约　多址接入协议［Ｊ］．软件学报，２０１０，２１（１０）：２６９０—２７００．　ＸＩＮＧ　Ｘｉａｏｑｉｎ，ＬＩＵ　Ｋａｉ．ＩＤ－ｂａｓｅｄ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｇｉｅｓＥＭ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｈｏｕｓｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｉｎ　ｄｕｓｔｒｙ，２００６：５７—８０．　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ａｃｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｍｏｂｉｌｅ　ａｄ　ｈｏｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ，２０１０，２１（１０）：２６９０—２７００．　ｒ３］ＩＥＥＥ　ＳＴＤ　８０２．１１ＴＭ一２００７．Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ　Ｍｅｄｉｕｍ　Ａｃ—　ｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）Ｓｐｅｃｉｆｉ—　［９３汪在荣，刘程熙．ＩＥＥＥ　８０２．１１ｅ中基于自适应信道预留　的接纳控制算法＿＿Ｊ］．计算机应用研究，２ＯｌＯ，２７（１２）：　４７６１—４７６３．　ｃａｔｉｏｎｓ［Ｓ］．　ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ＬＡＮ／ＭＡＮ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ，２００７．　ＷＡＮＧ　Ｚａｉｒｏｎｇ，ＬＩＵ　Ｃｈｅｎｇｘｉ．Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｒｅｓ—　ｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｄｍｉｓｓｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｉｎ　ＩＥＥＥ　８０２．１　１ｅ　［４］Ｊａｙａｓｕｒｉｙａ　Ａ，Ｐｅｒｒｅａｕ　Ｓ，Ｄａｄｅｊ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｈｉｄｄｅｎ　ｖｓ．　ｅｘｐｏｓｅｄ　ｔｅｒｍｉｎａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｎ　ａｄ　ｈｏｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏ—　ｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎｅｔ—　［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，２０１０，２７（１２）：　４７６１—４７６３．　ｗｏｒｋｓ　ａｎｄ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００４：５２—５６．　［１Ｏ］韩旭里．数值分析［Ｍ］．长沙：中南大学出版社，２００３．　ＨＡＮ　Ｘｕｌｉ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｍ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：Ｃｅｎ—　ｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ，２００３．　Ｉｓ］袁韵洁，李波．多预约信息转发的协作信道预约多址接　入协议［Ｊ］．西安交通大学学报，２０１２，４６（８）：５９～６４．