SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGYVol. 41, No. 2AFeb. , 2019
船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计
叶维裕，陈 景
(广西理工职业技术学院，广西 崇左 532200)
摘 要: 为解决远程无线调度环境下，常规船舶无线调度交互终端系统存在的控制精度较低的不足，提出了
船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计。基于远程调度移动交互终端无线信道设计与控制电路设计，实现船舶远程无线调度的移动交互终端系统硬件设计，依托移动交互终端系统数据接口设计以及远程调度移动交互终端系统过程设计，完成船舶远程无线调度的移动交互终端系统软件设计，实现船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计。试验数据表明，提出的移动交互终端系统较常规移动交互终端系统，系统控制精度提高39.72%，适合远程无线调度交互终端控制。
关键词：控制电路；无线调度；交互终端；无线信道中图分类号：TN913 文献标识码：A
文章编号： 1672 – 7649(2019)2A – 0136 – 03 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.2A.046
Design of mobile interactive terminal system for ship remote wireless scheduling
YE Wei-yu, CHEN Jing
(Guangxi Institute Science and Technology, Chongzuo 532200, China)
Abstract: In order to solve the problem of low control accuracy in conventional ship wireless dispatching interactiveterminal system under remote wireless dispatching environment, a design of mobile interactive terminal system for ship re-mote wireless dispatching is proposed. Based on the design of wireless channel and control circuit of remote dispatching mo-bile interactive terminal, the hardware design of ship remote wireless dispatching mobile interactive terminal system is real-ized. Relying on the design of data interface of mobile interactive terminal system and the process design of remote dispatch-ing mobile interactive terminal system, the mobile traffic of ship remote wireless dispatching is completed. The softwaredesign of mutual terminal system realizes the design of mobile interactive terminal system for ship remote wireless dispatch-ing. The experimental data show that the proposed mobile interactive terminal system is 39.72% more accurate than the con-ventional mobile interactive terminal system, and is suitable for remote wireless dispatching interactive terminal control.
Key words: ship remote；wireless dispatch；interactive terminal；system design
0 引 言
常规船舶无线调度交互终端系统采用低频通信技术，能够实现有限距离的调度交互终端系统控制，当应用于远程无线调度时，受船舶无线调度交互终端系统结构限制，存在系统控制精度较低的不足[1]，为此提出船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计。基于TS36通信标准设计远程调度移动交互终端无线信道，依托远程调度移动交互终端的控制电路设计，完成船舶远程无线调度的移动交互终端系统硬件设计。采用无线调度冲突检测技术、访问控制技术、PSD交
互端连接技术实现移动交互终端系统数据接口设计，结合数据单元相关算法，对远程调度移动交互终端系统过程进行设计，实现船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计。
1 船舶远程无线调度的移动交互终端系统硬件
设计
1.1 远程调度移动交互终端无线信道设计
远程调度移动交互终端无线信道是最为复杂的一类信道之一[2]。无线调度信息的传播受环境影响较
收稿日期: 2018 – 12 – 22
作者简介: 叶维裕(1983 – )，男，硕士，讲师，研究方向为网络技术及信息安全和网站。
第 41 卷叶维裕，等：船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计
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大。调度信号在信道的传输过程中，由于环境各种的限制会产生信号反射、信号衍射和信号扩散等现象，这样就会发生许多路径信号进行同频叠加，多径信号在同一个信道中产生混乱分布。在多个传输的信道中，由于各路径信道宽度以抑制造成多频延迟现象，以及传输特性不理想，加上信道噪声的影响，使得接受信号在时间上被展宽，符号重叠，这样的信道会造成码间干扰[3]。
本文采用以下标准规范进行设计：TS36.201（TS36中国通信标准化协会标准，第201项目）物理层，TS36.211物理层信道与调制（TS36中国通信标准化协会标准，第211项目，下同），TS36.212复用与信道编码，TS36.213物理层过程，TS36.214物理层测量，具体如图1所示。
图 1 远程调度移动交互终端无线信道示意图Fig. 1 Wireless channel diagram of remote dispatching
mobile interactive terminals
1.2 远程调度移动交互终端的控制电路设计
远程调度移动交互终端的控制电路主要包括交互端信息采集电路（Interactive information acquisitioncircuit，IIAC）、调控信息电路（Information control cir-cuit，ICC）或信息调整电路（Information adjustment cir-cuit，IAC）三部分。IIAC是通过绝缘栅型场连接交互端信息采集元件，实现交互端信息采集。ICC是通过门极施加负的脉冲电流，加以信息控制模块，实现信息控制。IAC是门极中有正向电压或者触发电流通过时，4层的晶闸管PNPN与半导体之间的正价电子层会形成一定的可控离子，有效的限制信息载流，以此实现信息调节。其远程调度移动交互终端的控制电路图如图2所示。
图 2 远程调度移动交互终端的控制电路图Fig. 2 Control circuit diagram of remote dispatching
mobile interactive terminal
远程调度移动交互终端的控制电路元件损耗表如表1所示。
表 1 控制电路元件损耗表
Tab. 1 Control circuit component loss meter
控制电路元件
频段/Hz损耗w/hIIAC>750<5ICC600～7005～15IAC
500～600
15～30
2 船舶远程无线调度的移动交互终端系统软件
设计
2.1 移动交互终端系统数据接口设计
无线调度冲突检测技术是主要判别移动交互终端系统数据接口设计第二类与第三类冲突即无线调度冲突，其中在无线调度冲突检测技术主要包括基于调度真值对比技术、基于约束满足的检测技术进行检查。由于产生冲突的原因较为复杂，为此常采用2种检查技术联合检测的方法进行判断。
访问控制技术是在船舶远程无线调度的移动交互
终端系统中，依托安全的网络协同操作下，设计窗口、命令、访问权限等安全措施，为移动交互终端系统数据接口设计的安全性提供保障，具体包括移动交互终端系统数据认证管理组件、用户组访问权限组件、动态协议等。PSD交互端连接技术是移动交互终端系统数据交互技术的核心技术，依托HTTP协议、ORB协议对移动交互终端系统数据接口进行同步通信，接口示意图如图3所示。
图 3 移动交互终端系统数据接口示意图Fig. 3 Data interface diagram of mobile interactive
terminal system
2.2 远程调度移动交互终端系统过程设计
远程调度移动交互终端系统过程设计主要是对远程调度移动交互终端系统的数据过程进行设计，远程调度移动交互终端系统的数据是由大量的数据单元构成，大量的数据单元通过多种方式结合成非线性函
数，简化了数据单元的功能，一定程度上优化了单元结构，但大量数据单元组成一个单元时，既具备数据交互网络系统的复杂性，有具备单元自身的性质。其数据单元系统过程结构示意图如图4所示。
设计的远程调度移动交互终端系统过程，主要采用PSO算法，实现过程设计，PSO算法是一种基于群
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舰 船 科 学 技 术
第 41 卷
图 4 数据单元系统过程结构示意图Fig. 4 Process structure diagram of data unit system
体智能理论的随机全局优化技术，PSO算法的核心思想是通过人工生命理论以及进化估算理论实现的，假设选定的第i个数据所在的编号为Y，数据通过量为V，那么公式（{
1）表示为：
Yi=(Yi1,YVi2,...,Yin)，Vi=(Vi1,i2,...,Vin)，
(1)
那么第{
i个数据单元状态可用公式（2）表示：
Pi=(Pi1Yi1,Pi2Yi2,...,PinYin)，
Pm=(Pm1Vi1,Pm2Vi2,...,PmnVin)。(2)
式中：P为数据状态，i为数据数量，m为数据维数。数据单元的最优过程可表示为：
{
Vin(t+1)=wvin(t)+c1r1(Pin−xid(t))，Yin(t+1)=Yin(t)−Vin(t+1)。
(3)
式中：t为数据单元状态，w为数据单元的惯性因子，取值范围是[0.4，0.9]；c1，c2分别为单元数据中状态因子参数以及影响参数。r1，r2的取值范围在[0，1]之间，并且可以进行随机选取。
对移动交互终端系统进行连接接口设计，以及远程调度移动交互终端系统过程设计，实现船舶远程无线调度的移动交互终端系统软件设计。依托船舶远程无线调度的移动交互终端系统硬件设计。实现提出的船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计。
3 实例分析
为了保证本文提出的船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计方法的有效性，进行仿真试验分析。利用不同的移动交互终端系统作为试验对象，进行系统控制精度仿真试验。对远程无线调度距离、试验选取船舶类型、无线调度环境进行模拟。利用常规移动交互终端系统作为试验对比对象，进行仿真试验。
3.1 试验数据准备
为保证试验的准确性，将2种移动交互终端系统置于相同的试验参数中，进行系统控制精度仿真试验，其系统控制精度仿真试验参数设置如表2所示。
3.2 试验结果分析
试验过程中，利用2种不同的移动交互终端系统同时在仿真环境中进行工作，针对不同的远程无线调度距离，不同的移动交互终端系统，分析其系统控制
表 2 系统控制精度仿真试验参数设置
Tab. 2 Parameter setting of system control accuracy simulation test
项目执行范围/参数备注
远程无线调度
距离
0～10 km
每千米进行一次试验试验选取船舶客船、集装箱船、散货
类型
船
3种船舶试验结果取平均值无线调度环境
风速0～10 m/s温度
试验分为环境良好、较差、恶劣
0～30 ℃
3个阶段
精度的变化。并进行统计分析，以远程无线调度距离作为统计曲线横坐标，以系统控制精度作为统计曲线纵坐标，得出试验统计结果，如图5所示。
图 5 系统控制精度仿真结果统计曲线Fig. 5 Statistical curve of simulation results of
system control accuracy
依据试验曲线结果，可求出提出的移动交互终端系统的系统控制精度为73.89%，常规移动交互终端系统的系统控制精度为34.17%。从而得出提出的移动交互终端系统较常规移动交互终端系统，系统控制精度提高39.72%，适合远程无线调度交互终端控制。
4 结 语
本文设计的船舶远程无线调度的移动交互终端系统，通过软件设计与硬件设计，实现了提出的移动交互终端系统设计。试验数据表明，提出的移动交互终端系统具备良好的系统控制精度。希望本文的研究能够为船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计提供理论依据。
参考文献：
[1]余玲飞, 戴锡笠, 刘洪涛. 无线传感器网络中受时间窗限制的
移动充电调度算法[J]. 计算机应用研究, 2017, 34(9):2763–2767.
[2]徐新黎, 陈琛, 皇甫晓洁, 等. 能量受限的单移动设备无线充
电调度算法[J]. 计算机科学, 2018, 45(3): 108–114.
[3]康康, 陈忠国, 王林凤, 等. 基于物联网的移动式农机设备监
控系统[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(1): 169–173.
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