1. 研究目的与意义（文献综述）
gps和电罗径设备是船舶的必备设备，对于船舶的控制开发需要经常使用。gps在航海领域所发挥的作用尤其显著，海上航行、避碰、自动驾驶、船舶自动识别等每个方面都需要gps的支持，gps能为船舶提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。电罗经能自动、连续地提供舰船的航向信号，并通过航向发送装置将航向信号传递到舰船需要航向信号的各个部位，从而满足舰船导航及武备系统的要求，是舰船必不可少的精密导航设备，被称为舰船的“眼睛”。所以gps和电罗径的定位与导航技术是每个学员均应具备的基本技能。在对学员的日常教学过程中，由于gps和电罗径的设备功能复杂，操作与控制面板小，实物教学受到多种因素限制，并且让每位学员拥有一台gps和电罗径设备成本很高。随着虚拟现实技术的进步和计算机技术、图形技术的快速发展，国内各种船舶模拟器相继研发成功，得到了国际航运界的普遍认同，模拟器也广泛应用在航海技能教学、培训和评估等领域。本次设计拟研究开发一种基于单片机的gps和电罗径数据模拟器来替代实物进行日常教学、培训等工作。
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。单片机具有高性能、低成本、低功耗的优点，在工业控制领域广泛应用。
gps数据模拟器模拟gps的数据，实时显示船舶的动态位置与航向，航速,并把这些输出数据通过多个串口传输给接收设备。电罗经数字化转换器把电罗经输出的电机驱动信号转换为符合船用标准nmea0183的数字通信信号。本次设计的数据模拟器是将gps和电罗径两个模块采集到的数据通过a/d传入主控制器，主控制器采用tcp/ip协议通过wifi把数据传入上位机，实现gps和电罗经数据模拟器的功能。
2. 研究的基本内容与方案
本次的设计是一种基于单片机的GPS和电罗经数据模拟器。该数据模拟器可模拟GPS和电罗经工作得到相关数据，然后将收集到的数据上传到其他设备或上位机中。
本次设计拟采用的技术方案及措施为：使用STM32单片机作为数据模拟器的主控制器，设计硬件最小系统和串口收发等电路，编写程序在软件上实现对GPS和电罗径的数据采集，并将数据通过A/D转换存储到SD卡中。数据上传时，将SD卡中的数据传入主控制器STM32中，主控制器采用TCP/IP网络协议通过WIFI将采集的数据传入PC机，实现GPS和电罗经数据模拟器的功能。其中，数据模拟器中的GPS模块模拟GPS的数据，实时显示船舶的动态位置与航向，航速,并把这些输出数据通过串口传输给接收设备。电罗经数字化转换器把电罗经输出的电机驱动信号转换为符合船用标准NMEA0183的数字通信信号，然后通过串口传输给接收设备。
3. 研究计划与安排
2月22日-3月20日： 充分了解gps和电罗经的相关知识，并完成和上传开题报告。
3月21日-4月10日： 进入设计初级阶段，学习stm32单片机相关知识，并完成和上传阶段性报告1。
4月11日-5月1日： 设计stm32单片机的软件代码框架及功能，并完成相应软件设计，完成和上传阶段性报告2。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]. 朱文凯. 基于gps的船舶数据模拟系统的研究.大连海事大学，2011
