CN101404560B - 一种岸端主控的船岸通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岸端主控的船岸通信方法，包括以下步骤：岸端控制中心通过独立卫星通信信道通信信道向船端发送控制指令；船端的第一卫星终端接收所述控制指令，再将接收到的指令传送至船端控制中心；船端控制中心执行该指令，将船舶信息通过第二卫星终端回传岸端。本发明设置了一条独立的卫星通信信道来发送控制指令，解决了Polling技术在公共信道上发送指令不稳定的问题，形成了一个具有由陆地主叫功能的数据交换信道。本发明的改进还在于利用船端原有船舶保安警报系统作为独立的第一卫星终端来接收指令，充分利用了船舶现有资源。

Description

一种岸端主控的船岸通信方法

技术领域

本发明涉及一种通信方法，尤指一种在船岸之间以岸端为主控方的通信方式。

背景技术

如何实现全球航行船舶的有效监控以及及时获取远洋船舶的相关信息，一直是困扰航运业的难题。船舶现有许多通信导航设备都具有符合国际标准的数据输入输出接口，这些接口所输出的数据都是船舶管理中所需要的实时动态数据。船舶动态数据有组合导航系统(包括GPS)提供的船舶航行数据，船舶自动识别系统(AIS)提供的本船信息及周围其它船舶的相关信息，雷达系统可输出的航行视频信号，机舱集控系统提供的机舱设备工况数据，航行记录仪(VDR)可以有综合信息输出。但正是由于船岸之间的数据链还没有建立起由岸端主控的交换方式，这些有用的数据源目前仅限于在船舶端使用。

随着IT技术、海事卫星通信手段的不断提高，全球航运业及相关软件开发商都在尝试解决这个难题，但由于在技术上、管理理念上无法脱离人工干预和通信成本高昂等问题，这些尝试始终没有实质性的突破。

目前业内普遍采用的船舶监控技术方案为系统利用国际海事卫星组织(Inmarsat)的Inmarsat-C系统进行船舶信息调取(Polling技术)。Inmarsat-C系统是一个以存储转发方式(Store & Forward)向用户提供双向全球卫星移动数据通信的系统，其通信速率为600bit/s，主要是满足全球海上遇险与安全系统(GMDSS)要求所配备，具有由陆地调取船舶信息，定时发送数据文件等功能。但Polling技术是一种利用Inmarsat-C的公共信道的有限字段传输岸端的请求，这样的请求不是点对点，即岸端只管发送指令，船端是否收到岸端没法确认，因此Polling技术在公共信道上交换数据一直存在数据传输不稳定、成功率不高的问题。

船舶现有的卫星通信B/F站，是船岸信息交换的主要通信信道，具有传输数据量大，传输速度快，双工双向同时解压缩传输，地面站系统转接灵活等优点。但是卫星通信B/F站都是以船舶端主叫陆地的通信方式实现船岸数据交换。如果船舶端不进行主叫，那船岸之间的数据交换链是一个不受陆地端控制的断层。

若是利用卫星通信系统实时在线方式测试监控功能，卫星通信实时在线的通信成本绝对是任何航运公司所不能承受的；另外目前CDMA、GSM技术也被尝试用于船舶监控，该类技术在对港口作业的船舶，内河及部分沿海航行的船舶监控方面能起到一定的作用，但无法应用于远洋船舶的监控。

上述无论是哪种方式，仍然没有解决船舶动态数据自动采集的稳定性，也没能完全脱离人工干预。

因此，确实需要一种新的通信方法，以实现以岸端为主控方船岸之间的通信。

发明内容

因此本发明要解决的技术问题为提供一种船岸之间通信的方法，实现以岸端为主控方，不需要船端的人工干预，对船舶信息进行稳定地远程实时调用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种岸端主控的船岸通信方法包括以下步骤：岸端控制中心通过独立卫星通信信道向被一指定的船端发送控制指令；所述被指定船端的第一卫星通信终端接收所述控制指令；船端第一卫星通信终端将接收到的控制指令传送至船端控制中心；船端控制中心执行该控制指令，将相关船舶信息通过设置与船端的第二卫星通信终端回传岸端。

根据上述方法，通过设置一条独立的卫星通信信道来实现由陆地发出指令，触发船舶端相应的应用系统，完成船岸动态信息自动交换；该方法设置了独立的卫星通信信道来传输控制指令，与现有Polling技术在公共信道上传输指令相比，解决了指令传输不稳定、成功率不高的问题。再利用第二卫星通信终端将相关船舶信息回传岸端，形成一个具有由陆地主叫功能的数据交换信道，所有数据交换过程无须船端任何人工进行干预。陆地收到船舶发回的文件或数据后自动进行处理，并导入到数据库中。

本发明的进一步改进在于，利用船端船舶保安警报系统作为第一卫星通信终端用于接收岸端的控制指令。

船舶保安警报器是基于Inmarsat-c系统建立的可进行卫星信号收发的装置，是国际航行船舶必须安装的设备，但没有遇到特殊险情时几乎是不使用的。正是由于这一点，本发明提供了利用现有船舶设备资源的极好机会。

本发明的进一步改进在于，第一卫星通信终端与船端控制中心之间连接有通信控制器，用于解析船端船舶保安警报系统的通信协议。

本发明的进一步改进在于，所述船端控制中心与船舶导航系统、船舶自动识别系统、雷达系统、机舱集控系统、航行记录仪连接。可控制所述信息采集系统进行各种船舶相关信息的采集。

本发明的进一步改进在于，可通过所述的第一卫星通信终端向岸端回传少量数据。在特殊情况下，利用第一卫星通信终端，即Inmarsat-c通信终端，由陆地主动调取船舶的一些关键信息还是非常有用的。

本发明的进一步改进在于，所述岸端控制中心为一服务器，通过陆地网络与若干客户端相连。

本发明的进一步改进在于，岸端控制中心可通过陆地网络将控制指令传输至卫星地面站，再由卫星转发船端。

附图说明

图1为本发明的岸端主控通信方法的总系统架构示意图；

图2为本发明的岸端系统架构示意图；

图3为本发明的船端系统架构示意图；

图4为本发明的岸端主控通信方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1，本发明的岸端主控的船岸通信系统中主要包括以下子系统：岸端系统10，卫星通信系统(Inmarsat-C系统)20以及船端系统30。其中：

如图2所示，岸端系统10包括控制中心11(服务器)，该控制中心可通过公司局域网与公司的若干客户端12相连，也可通过Internet公网连接若干远程客户端13。

Inmarsat-C系统20是一个以存储转发方式(Store & Forward)向用户提供双向全球卫星移动数据通信的系统，其通信速率为600bit/s，Inmarsat-C系统20由三部分组成：空间段21、卫星地面站22和船端的Inmarsat-C终端23。Inmarsat通信系统的空间段21由四颗工作卫星和在轨道上等待随时启用的四颗备用卫星组成。这些卫星位于距离地球赤道上空约35700km的同步轨道上，轨道上卫星的运动与地球自转同步，即与地球表面保持相对固定位置。所有Inmarsat卫星受位于英国伦敦Inmarsat总部的卫星控制中心(SCC)控制，以保证每颗卫星的正常运行。

卫星地面站22为卫星和陆地网之间的连接枢纽，可通过陆地网络与控制中心11相连；其主要功能为：

(1)对从船舶或陆上来的呼叫进行分配并建立信道；

(2)信道状态(空闲、正在受理申请、占线等)的监视和排队的管理；

(3)船舶识别码的编排和核对；

(4)登记呼叫，产生计费信息；

(5)遇难信息监收；

(6)卫星转发器频率偏差的补偿；

(7)通过卫星的自环测试；

(8)在多岸站运行时的网络控制功能；

(9)对船舶终端进行基本测试。

根据全球海上遇险和安全系统(GMDSS)的要求，船端都应设有Inmarsat-C终端23(即Inmarsat-C站)，每个Inmarsat-C终端23都有自己专用的号码，包含天线、双工器和天线罩、低噪声放大器、固体高功放等射频设备以及天线控制设备和其它电子设备，用于实现船端与卫星之间的通信。作为本发明的较佳实施例，利用船端的船舶保安警报系统(SSAS)作为Inmarsat-c终端，船舶保安警报系统是建立在Inmarsat-C站基础上的保安警报系统，考虑到Inmarsat-C站根据GMDSS的要求平时还要作为正常通信设备使用，因此本发明利用船舶保安警报系统作为Inmarsat-c终端23来设置一条独立的Inmarsat-C站专门用于接收岸端指令。船舶保安警报系统主要是为防海盗而设，在没有遇到特殊险情时几乎是不使用的。正是由于这一点，创造了利用现有船舶设备资源的极好机会。

又如图3所示，船端系统30包括船端控制中心31，通过一通信控制器38与Inmarsat-c终端23连接，该通信控制器38用于控制Inmarsat-c终端23与岸端的通信，解析Inmarsat-c终端23的通信协议，根据岸端的指令选择传输数据的通信信道。并将控制指令传输给船端控制中心31。该船端控制中心31连接有若干船舶相关信息采集设备，包括：组合导航系统(GPS)32，船舶自动识别系统(AIS)33，雷达系统34，机舱集控系统35，航行记录仪(VDR)36，等等。该控制中心31可通过船端局域网络与若干船端客户端37连接。船端系统30还设有第二卫星通信终端39与控制中心31连接，用于向岸端传输采集到的船舶信息。

如图4所示，本发明的岸端主控的船岸通信系统通过以下步骤进行工作：

步骤100：岸端发送指令

岸端控制中心11与卫星地面站22通过陆地网络连接，控制中心11将指令传送至卫星地面站22，通过卫星向指定的船舶传送。

步骤200：船端接收指令

设于船端的Inmarsat-c终端23接收来自岸端的控制指令，通信控制器38对通信协议进行解析，并将控制指令传输给船端控制中心31，同时根据岸端指令选择回传数据信道。

步骤300：执行指令

配合图3所示，船端控制中心31接收到指令后控制船端的信息采集设备进行信息的采集，或者仅将已经采集的信息回传岸端。船舶相关信息包括有组合导航系统(包括GPS)提供的船舶航行数据，船舶自动识别系统(AIS)提供的本船信息及周围其它船舶的相关信息，雷达系统可输出的航行视频信号，机舱集控系统提供的机舱设备工况数据，航行记录仪(VDR)可以有综合信息输出，等等。系统将充分利用现有船舶设备的数据源，确保系统采集到的数据的稳定可靠。

步骤400：船端回传数据

船端系统30还设有第二卫星终端39与控制中心31连接，作为本发明的较佳实施例，利用Inmarsat-B/F终端作为回传数据的第二卫星终端39，其具有传输数据量大，传输速度快，双工双向同时解压缩传输，地面站系统转接灵活等优点。当然在特殊情况下，也能直接通过Inmarsat-C终端向岸端回传少量的关键数据(不能是图片与表格)。回传数据的信道可以由通信控制器38根据岸端的相应指令来选择。

本发明通过上述的方法，利用现有的资源(船端船舶保安警报系统)在船岸独立网络之间建立了专门的指令传输信道，实现在船端无人工干预的情况下，自动向岸端传输相关数据。

Claims (6)

1.一种岸端主控的船岸通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

岸端控制中心通过独立卫星通信信道向被一被指定的船端发送控制指令；

所述被指定船端的第一卫星通信终端接收所述控制指令；

船端第一卫星通信终端将接收到的控制指令传送至船端控制中心；

船端控制中心执行该控制指令，将相关船舶信息通过设置与船端的第二卫星通信终端回传岸端；

利用船端船舶保安警报系统作为第一卫星通信终端用于接收岸端的控制指令。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一卫星通信终端与船端控制中心之间连接有通信控制器，用于解析船端船舶保安警报系统的通信协议。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述船端控制中心与船舶导航系统、船舶自动识别系统、雷达系统、机舱集控系统、航行记录仪连接。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，可通过所述的第一卫星通信终端向岸端回传少量数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岸端控制中心为一服务器，通过陆地网络与若干客户端相连。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，岸端控制中心通过陆地网络将控制指令传输至卫星地面站，再由卫星转发船端。

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