历经了百年发展的航海电子设备已经到了一个“繁荣”的时期,同时船舶的数量也达到了空前的水平。这些随着科技的进步不断诞生的新型航海电子设备为提高航海的安全,以及海事管理者的管理效率带来了巨大的便利。国际海事组织(IMO)、国际航道测量组织(IHO)、国际航标协会(IALA)近年来提出了船舶智能导航(E-NAVIGATION)战略计划,IMO将船舶智能导航列为高优先议题。本文所研究的船载电子海图系统(ECS)就在这个背景下应运而生。该系统融合自动识别系统(AIS)、船舶导航、电子海图技术及智能避碰预警。本论文对ECS系统的介绍可分为以下部分:(1)介绍了ECS系统的产生背景和意义、发展现状、主要功能以及系统框图等。(2)从原理上对ECS系统中涉及到的关键技术做了较为详细的论述:说明了自组织时分多址(SOTDMA)的通信原理、SOTDMA的时隙预约算法和相关接入技术;阐述了GMSK数字调制方式酌基本原理和实现方法;分析了高级数据链路控制(HDLC)通信链路控制技术,并介绍了非归零(NRZI)码的编码原理及优点;船舶避碰技术的关注点;电子海图数据的优化和处理;抗干扰技术;VDR功能;船名快速识别方法。(3)提出了一种ECS系统的具体设计方案。在硬件上,给出了硬件实现框图和一些核心电路原理图,介绍了各个组成部分的功能和接口。在软件上,系统分为两层结构(底层AIS基带程序和上位机应用程序)。本文还给出了部分应用的示例代码和功能介绍。(4)本文对所提出并实现的ECS系统进行了环境试验和电磁兼容试验,结果满足预期要求。