随着物联网通信技术的发展及智慧船舶对数据传输要求的提升,无线通信技术逐渐应用于船舶机舱通信系统中。随着无线数据传输可靠性的提升,无线通信系统成为船舶机舱主流通信系统的可能性大大增加。由于在船舶钢质机舱环境下,无线电波在传输过程中的反射、绕射和透射次数增加,导致无线信号衰落幅度加大,使船舶机舱的无线电波传播特性与空旷地域相比存在很大的差异。为进一步提升船舶无线通信系统数据传输的可靠性,提高无线信号的传输能力,需要对无线电波在船舶钢质机舱环境下的传输特性进行优化研究。本文通过仿真分析法和实际测量法对无线电波在船舶机舱的传播特性进行研究。通过无线信号在钢质船舶机舱环境下的传输进行仿真,研究基于2.4GHz频率段下的无线电波在机舱楼梯间及封闭舱室开信号传输通道的传播特性。在实际船舶主机机舱区域和不同隔层间进行基于ZigBee技术的无线信号传输特性实验,结合实测结果与仿真结果对比分析。通过对无线电波在船舶机舱区域的传播特性进行研究,提出全船无线自组网和有线主干网与无线局域网结合的两种组网架构,对提高船舶机舱无线数据传输可靠性提出针对性的方案。本文对船舶无线通信系统的研究可以为船舶机舱通信系统的设计与优化提供理论依据,对实现船舶通信智慧化和现代化以及老旧船舶机舱的改造提供参考方向。
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