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摘要：船用CAN网络信息交换系统主要是用来满足现代化海军传输大容量数据并保护信息的安全可靠性，为了提高海军的作战实力就需要快速传递各个舰船之间的信息，而且要保障信息传递的安全性，这样才能够使得各舰船对于相关信息做出快速反应以达到相应的战术效果，目前主要是用CAN网络信息交换及检测装置来作为信息传输中心。
关键词：CAN；网络信息交换；监测装置
【分类号】：TP311.52
CAN网络信息交换及监测装置系统以其快速的处理速度以及可靠性强的优点被广泛的运用于海军导航监测装置中，其主要是利用CAN网络接口连接所有的舰船，然后将这些网络接口整合为总线网络，各个装有该系统的舰船便可以在网络中进行信息的传输和共享。另外船用CAN网络信息交换及监测装置系统还可以对出现的故障进行预警，正是因为CAN网络信息交换及监测装置系统有如此多的优点才使得世界上各个国家都积极开展关于该系统的研究，本文将主要讲解船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计原则、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的功能设计、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的系统组成以及船用CAN网絡信息交换及监测装置系统的软件配置。
一、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计原则
船用CAN网络信息交换及监测装置系统主要用于舰船信息的传输，是所有使用该系统舰船的信息分配中心，当然也能够监测这个内部通信网络的状态和故障。这个系统接受信息之后即刻发送，而且数据量一般都非常大[1]。另外这个系统对于设备的要求较高，因为通信设备一旦出现问题将导致整个系统不能够进行正常通信。
针对上述情况就需要在设计船用CAN网络信息交换及监测装置系统的过程中要注意以下设计原则，首先要最大限度的利用成熟的技术和设备进行设计，因为成熟的技术和设备能够保障该系统在使用过程中有足够高的可靠性，避免由于技术或设备不成熟而导致系统出现故障。另外就是要考虑该系统的使用人员，船用CAN网络信息交换及监测装置系统是给海员使用的，海员在长时间的航海过程中所形成的习惯和陆地上人们使用习惯有很大的不同，所以要考虑这种问题，避免由于没有考虑使用者使用习惯而导致的不合理原因，针对这种情况通常会采用人机工程的思想来进行相关设计。可靠性是系统的最重要指标之一，如果系统没有足够的可靠性，那么将会给使用该系统的舰船带来较严重的危害，所以在该系统的设计过程中就要考虑系统的可靠性，避免设备和技术在使用的过程中由于偶然的错误而导致整个系统出现故障，即要使得该系统有良好的处理异常状态能力[2]。整个船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计要注意该系统设计的作用，要使得该系统能够在舰船上被广泛的使用，另外还要使得这个系统能够随着科技技术的不断升级而进行相关改进，使得该系统能够长时间使用，为了减少该系统在进行故障检修中的困难，就需要将整个系统设计成几个大的板块，这样出现故障后能够较快的排除不相关的模块以便实现快速检修。整个系统的设计要尽量简化，过于复杂的系统在使用过程中容易出现故障，简化的系统能够在最大限度上保障该系统使用的可靠性。船用CAN网络信息交换及监测装置系统主要是用于海军舰船上，军队使用的软件都有一定的规定，避免有些恶意软件或系统窃取了重要的军事情报，所以在设计过程中要按照我国军队软件使用标准进行相关设计。
二、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的功能设计
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计中要保障系统有网络通讯平台的功能、网络监控及故障报警功能、导航设备工作状态显示功能以及导航报文检查和信息实时显示功能。下面将针对这些主要的功能进行相关讲解。
1、网络通信平台功能
船用CAN网络信息交换及监测装置系统所使用的是双冗余网络通信平台，通过双冗余网络通讯平台的使用可以避免某一条CAN线路上的信息丢失，因为双冗余网络通信平台中的两条CAN网络之间可以实现数据的备份，而且每一条CAN网路都具有相关功能[3]。
2、网络监控及故障报警功能
船用CAN网络信息交换及监测装置系统可以接受两条CAN网络上的所有信息，对于系统中的网络数据有实时监测的功能，并会对异常的检测数据而实时报警，这样能够方便舰船工作人员对系统中的故障及时进行排除。
3、导航设备工作状态显示功能
船用CAN网络信息交换及监测装置系统有着非常强大的导航功能，并且还会统计该舰船上使用导航的多种数据[4]，方便工作人员对系统进行设备的工作状态判定。
三、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的系统组成
船用CAN网络信息交换及监测装置系统主要由两部分组成，一部分是系统内部另一部分是系统外部，下面将对这两部分系统进行详述。
1、内部系统组成情况
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的内部系统有两套计算机，其中一套是备用计算机，这两套计算机的配置情况完全相同，备用计算机是在主计算机出现故障后进行使用的，通常使用的是热备份的方式，系统所监测到的情况将以数据图形的样式显示在液晶屏上[5]。内部计算机都是采用的军事标准，有非常强大的处理能力，能够对系统所产生的大量数据进行分析并实施储存，而且能够满足恶劣情况下正常使用。
2、外部系统组成部分
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的外部系统组成部分主要包括电罗经、测深仪、计程仪、舰电源、北斗一号、航行数据记录仪、综合导航显控台、驾驶信息综合显示设备以及船舶气象仪等设备，这些设备都接入了CAN网络监测装置。
四、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的软件配置
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的软件配置中主要包括软件运行环境、性能要求以及软件设计，下面将对这几点进行详述。 1、系统的运行环境
船用CAN网络信息交换及监测装置系统是利用VxWorks5.4操作系统进行相关开发的，这个操作系统能够同时运行多种任务，并且对于特殊情况能够进行实时操作。该操作系统以其大容量的储存、优良的文件管理以及其它丰富的功能使得开发者利用这款操作系统进行软件开发时有较多的便利。
2、系统的性能要求
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计都是按照军用標准进行设计的，所以对于军事舰船有广泛的实用性，另外软件可以随着科技技术的不断提升而进行相关的升级，保持了该系统的先进性。编写系统的软件十分成熟可靠，所以该系统不会出现较严重的安全隐患。该系统采用了模块化的结构来进行设计，使得系统故障时可以快速的检修。
3、系统的软件设计
船用CAN网络信息交换及监测装置系统中的模块包括接口信息通讯处理模块、网络信息分析统计模块、导航报文信息检查模块、网络监控及故障诊断模块以及人机交互处理模块，通过这四大模块实现了整个系统的正常运行。接口信息通讯处理模块主要是用来完成主计算机与备用计算机之间的通讯，并且将接口信息传递到下属各个模块[6]。人机交互处理模块是船用CAN网络信息交换及监测装置系统的主要模块，通过这个模块工作人员可以利用键盘进行相关的操作，而且人机交互显示屏上还会显示监测系统所检测到的多数据。
本文主要讲述了船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计、功能、组成以及配置等情况，希望通过本文能够促进该系统不断完善。
参考文献
[1]张士超；基于CAN总线船舶导航系统高可靠性网络通讯技术研究[D]；哈尔滨工程大学；2010年
[2]王永兴；基于CANopen的多协议转换与传输机制研究[D]；武汉理工大学；2011年
[3]任海娇；船用网络信息交换与监控技术研究[D]；哈尔滨工程大学；2011年
[4]邱建洪 李华民 仇丁辉；基于CAN通信技术的KB0（CPS）控制与保护开关电器多主机集中控制器[A]；2011建筑工程电气技术文集[C]；2011年
[5]李炎；基于ARM的CAN总线与J1939协议应用与研究[D]；桂林电子科技大学；2010年
[6]陈曦；CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究[D]；天津大学；2010年
关键词：CAN；网络信息交换；监测装置
【分类号】：TP311.52
CAN网络信息交换及监测装置系统以其快速的处理速度以及可靠性强的优点被广泛的运用于海军导航监测装置中，其主要是利用CAN网络接口连接所有的舰船，然后将这些网络接口整合为总线网络，各个装有该系统的舰船便可以在网络中进行信息的传输和共享。另外船用CAN网络信息交换及监测装置系统还可以对出现的故障进行预警，正是因为CAN网络信息交换及监测装置系统有如此多的优点才使得世界上各个国家都积极开展关于该系统的研究，本文将主要讲解船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计原则、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的功能设计、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的系统组成以及船用CAN网絡信息交换及监测装置系统的软件配置。
一、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计原则
船用CAN网络信息交换及监测装置系统主要用于舰船信息的传输，是所有使用该系统舰船的信息分配中心，当然也能够监测这个内部通信网络的状态和故障。这个系统接受信息之后即刻发送，而且数据量一般都非常大[1]。另外这个系统对于设备的要求较高，因为通信设备一旦出现问题将导致整个系统不能够进行正常通信。
针对上述情况就需要在设计船用CAN网络信息交换及监测装置系统的过程中要注意以下设计原则，首先要最大限度的利用成熟的技术和设备进行设计，因为成熟的技术和设备能够保障该系统在使用过程中有足够高的可靠性，避免由于技术或设备不成熟而导致系统出现故障。另外就是要考虑该系统的使用人员，船用CAN网络信息交换及监测装置系统是给海员使用的，海员在长时间的航海过程中所形成的习惯和陆地上人们使用习惯有很大的不同，所以要考虑这种问题，避免由于没有考虑使用者使用习惯而导致的不合理原因，针对这种情况通常会采用人机工程的思想来进行相关设计。可靠性是系统的最重要指标之一，如果系统没有足够的可靠性，那么将会给使用该系统的舰船带来较严重的危害，所以在该系统的设计过程中就要考虑系统的可靠性，避免设备和技术在使用的过程中由于偶然的错误而导致整个系统出现故障，即要使得该系统有良好的处理异常状态能力[2]。整个船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计要注意该系统设计的作用，要使得该系统能够在舰船上被广泛的使用，另外还要使得这个系统能够随着科技技术的不断升级而进行相关改进，使得该系统能够长时间使用，为了减少该系统在进行故障检修中的困难，就需要将整个系统设计成几个大的板块，这样出现故障后能够较快的排除不相关的模块以便实现快速检修。整个系统的设计要尽量简化，过于复杂的系统在使用过程中容易出现故障，简化的系统能够在最大限度上保障该系统使用的可靠性。船用CAN网络信息交换及监测装置系统主要是用于海军舰船上，军队使用的软件都有一定的规定，避免有些恶意软件或系统窃取了重要的军事情报，所以在设计过程中要按照我国军队软件使用标准进行相关设计。
二、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的功能设计
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计中要保障系统有网络通讯平台的功能、网络监控及故障报警功能、导航设备工作状态显示功能以及导航报文检查和信息实时显示功能。下面将针对这些主要的功能进行相关讲解。
1、网络通信平台功能
船用CAN网络信息交换及监测装置系统所使用的是双冗余网络通信平台，通过双冗余网络通讯平台的使用可以避免某一条CAN线路上的信息丢失，因为双冗余网络通信平台中的两条CAN网络之间可以实现数据的备份，而且每一条CAN网路都具有相关功能[3]。
2、网络监控及故障报警功能
船用CAN网络信息交换及监测装置系统可以接受两条CAN网络上的所有信息，对于系统中的网络数据有实时监测的功能，并会对异常的检测数据而实时报警，这样能够方便舰船工作人员对系统中的故障及时进行排除。
3、导航设备工作状态显示功能
船用CAN网络信息交换及监测装置系统有着非常强大的导航功能，并且还会统计该舰船上使用导航的多种数据[4]，方便工作人员对系统进行设备的工作状态判定。
三、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的系统组成
船用CAN网络信息交换及监测装置系统主要由两部分组成，一部分是系统内部另一部分是系统外部，下面将对这两部分系统进行详述。
1、内部系统组成情况
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的内部系统有两套计算机，其中一套是备用计算机，这两套计算机的配置情况完全相同，备用计算机是在主计算机出现故障后进行使用的，通常使用的是热备份的方式，系统所监测到的情况将以数据图形的样式显示在液晶屏上[5]。内部计算机都是采用的军事标准，有非常强大的处理能力，能够对系统所产生的大量数据进行分析并实施储存，而且能够满足恶劣情况下正常使用。
2、外部系统组成部分
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的外部系统组成部分主要包括电罗经、测深仪、计程仪、舰电源、北斗一号、航行数据记录仪、综合导航显控台、驾驶信息综合显示设备以及船舶气象仪等设备，这些设备都接入了CAN网络监测装置。
四、船用CAN网络信息交换及监测装置系统的软件配置
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的软件配置中主要包括软件运行环境、性能要求以及软件设计，下面将对这几点进行详述。 1、系统的运行环境
船用CAN网络信息交换及监测装置系统是利用VxWorks5.4操作系统进行相关开发的，这个操作系统能够同时运行多种任务，并且对于特殊情况能够进行实时操作。该操作系统以其大容量的储存、优良的文件管理以及其它丰富的功能使得开发者利用这款操作系统进行软件开发时有较多的便利。
2、系统的性能要求
船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计都是按照军用標准进行设计的，所以对于军事舰船有广泛的实用性，另外软件可以随着科技技术的不断提升而进行相关的升级，保持了该系统的先进性。编写系统的软件十分成熟可靠，所以该系统不会出现较严重的安全隐患。该系统采用了模块化的结构来进行设计，使得系统故障时可以快速的检修。
3、系统的软件设计
船用CAN网络信息交换及监测装置系统中的模块包括接口信息通讯处理模块、网络信息分析统计模块、导航报文信息检查模块、网络监控及故障诊断模块以及人机交互处理模块，通过这四大模块实现了整个系统的正常运行。接口信息通讯处理模块主要是用来完成主计算机与备用计算机之间的通讯，并且将接口信息传递到下属各个模块[6]。人机交互处理模块是船用CAN网络信息交换及监测装置系统的主要模块，通过这个模块工作人员可以利用键盘进行相关的操作，而且人机交互显示屏上还会显示监测系统所检测到的多数据。
本文主要讲述了船用CAN网络信息交换及监测装置系统的设计、功能、组成以及配置等情况，希望通过本文能够促进该系统不断完善。
参考文献
[1]张士超；基于CAN总线船舶导航系统高可靠性网络通讯技术研究[D]；哈尔滨工程大学；2010年
[2]王永兴；基于CANopen的多协议转换与传输机制研究[D]；武汉理工大学；2011年
[3]任海娇；船用网络信息交换与监控技术研究[D]；哈尔滨工程大学；2011年
[4]邱建洪 李华民 仇丁辉；基于CAN通信技术的KB0（CPS）控制与保护开关电器多主机集中控制器[A]；2011建筑工程电气技术文集[C]；2011年
[5]李炎；基于ARM的CAN总线与J1939协议应用与研究[D]；桂林电子科技大学；2010年
[6]陈曦；CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究[D]；天津大学；2010年