CN106873007A - 一种船舶定位通信方法及船用航行终端 - Google Patents

一种船舶定位通信方法及船用航行终端 Download PDF

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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Abstract

本发明公开了一种船舶定位通信方法，包括以下步骤：根据定位装置的信号强度，选择信号强的定位装置定位船舶位置；所述定位装置包括北斗定位装置和GPS定位装置；将定位装置获得的船舶位置数据存储于存储介质中；根据通信装置的信号强度，选择信号强的通信装置将船舶位置数据发送向岸基；所述通信装置包括GPRS通信装置和铱星通信装置。上述技术方案可实时了解船舶位置信息，实时通信，并且强化船舶事中事后监管。

Description

一种船舶定位通信方法及船用航行终端
技术领域
本发明属于船舶实时监控方法领域，具体涉及一种船舶定位通信方法。此外，本发明还涉及一种船用航行终端。
背景技术
21世纪是海权时代，海洋上运输船、捕捞船、海钓船等船舶越来越多，船舶航行的难度也越来越大，船舶事故的发生也越来越多，而且这些事故往往没有可追溯性。更多的是当前远洋、远海捕捞，往往会发生越界捕捞，或者他国非法公海执法，导致国际关系紧张，这些摩擦的发生依然不具有可追溯性，没有确凿的证据，导致矛盾激化。
因此，当前船舶航行的实时监控薄弱、无追溯能力，这是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种船用航行终端的工作方法，从而实时了解船舶位置信息，实现实时通信，强化船舶事中事后监管。
第一方面，提供一种船舶定位通信方法，包括以下步骤：
根据定位装置接收的信号强度，选择信号强的定位装置实施船舶位置定位；所述定位装置包括北斗定位装置和GPS定位装置；
将定位装置获得的船舶位置数据存储于存储介质中；
根据通信装置的信号强度，选择信号强的通信装置将船舶位置数据发送向岸基；所述通信装置包括GPRS通信装置和铱星通信装置。
通过选择北斗定位装置和GPS定位装置中信号强的定位模块进行定位并获得船舶位置，将船舶位置信息进行存储，并通过选择GPRS通信装置和铱星通信装置中信号强的通信装置将船舶位置数据发送向岸基，以便岸基将船舶位置信息进行存储并进行实时监控，从而提高船舶航行的实时监控能力，并且当出现事故时可以从船舶的历史位置数据中进行追溯。此外，通过铱星通信方式对GPRS通信方式进行延伸和补充，从而完成无缝隙的全球覆盖，包括南北两极，进而实现航行船舶的实时传输，实现双向通信。
岸基接收到船舶信息之后，可以实时进行监控，对于越界的或处于非安全地域的船舶，岸基发送警报信息，由船用航行终端接收后，通过显示器和语音装置进行视觉和/或听觉上的提醒，从而提高了船舶航行安全的保护力度。岸基还可以将渔汛、天气信息、调度信息、安全信息等重要的信息发送给航行终端，并利用显示器和语音装置提供给船上工作人员。同时，岸基接收到的船舶信息也存储起来，以便在有需要的时候调用历史数据进行回放。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，在选择通信装置将船舶位置发送向岸基的步骤之前，还包括以下步骤：根据船舶的航行速度计算发送频率，控制通信装置根据发送频率向岸基发送信息。
上述方案中，根据船舶的航行速度计算发送频率，当船舶航行慢的时候，降低发送频率，船舶航行快时，提高发送频率，从而使记录下的航行位置所形成的航行历史路线更加准确，有利于进一步提高监控能力，并且有助于追溯船舶历史位置。
结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，选择通信装置将船舶位置发送向岸基的步骤之前，还包括以下步骤：根据船舶的航行速度和航行姿态计算发送频率，控制通信装置根据发送频率向岸基发送信息。
结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述发送频率最高为每1min一次，最小为每10min一次。
结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述存储介质内还存储有船舶身份信息，所述身份信息包括船名、船籍港、船舶吨位、装载货物、捕捞类型和载重量中的一种或几种；利用通信装置将船舶位置和船舶身份信息共同发送向岸基。
上述方案中，将船舶位置和船舶身份信息共同发送向岸基，从而在存储时将船舶位置信息和身份信息进行对应，方便查找回放，也使得岸基在实时监控过程中了解更多船舶信息，便于进行提示和调控。
结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括以下步骤：通信装置接收来自岸基的警报信息，通过显示器和语音装置进行提醒。
结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述通信装置还包括北斗通信装置。
上述方案中，北斗通信装置作为对GPRS通信模块和铱星通信模块的补充，当有北斗信号或者GPRS信号时，可优先采用北斗通信或GPRS通信的方式。由于铱星卫星系统为美国所控制，存在发生风险的可能性，而北斗通信是我国自主研发和控制的，可以有效避免可能存在的干扰。
第二方面，提供了一种船用航行终端，包括定位单元、通信单元、微控制单元和电源；
所述定位单元用于定位船舶位置，包括北斗定位模块和GPS定位模块；
所述通信单元用于将船舶信息发送向岸基，包括GPRS通信模块和铱星通信模块；
所述微控制单元包括定位切换模块、通信切换模块、控制器和信息存储模块；定位切换模块根据定位装置的信号强度，选择信号强的定位装置；通信切换模块根据通信装置的信号强度，选择信号强的通信装置；控制器用于控制通信装置将船舶位置数据发送向岸基；信息存储模块用于存储船舶位置数据；
所述电源用于为船用航行终端提供电能。
结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述微控制单元还包括通信频率调节器，通信频率模块根据船舶的航行速度计算发送频率，控制器根据发送频率控制通信装置发送信息的频率。
结合第二方面或上述某些可能的实施方式，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述微控制单元还包括电源管理装置，船用航行终端还包括太阳能充电装置；电源管理装置根据电源电压小于预设值的判定结果，控制太阳能充电装置对电源进行充电。
附图说明
图1为本发明所提供的船舶定位通信方法的其中一个实施例的流程示意图。
图2为发明所提供的船舶定位通信方法中发送频率的其中一种计算方法。
图3为本发明所提供的船用航行终端的其中一个实施例的示意性框图。
图4为本发明所提供的船用航行终端的另一个实施例的示意性框图。
附图标记说明：定位单元100；GPS定位模块110；北斗定位模块120；通信单元200；GPRS通信模块210；铱星通信模块220；北斗通信模块230；微控制单元300；定位切换模块310；通信切换模块320；控制器330；信息存储模块340；通信频率模块350；报警模块360；电源管理模块370；显示装置410；语音装置420；电源500；太阳能充电装置510。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合本发明实施例中的附图和对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1示出了本发明实施例中的船用航行终端的工作方法的流程示意图，请结合图1，在一个实施例中，提供了一种船舶定位通信方法，包括以下步骤：
A根据定位装置接收的信号强度，选择信号强的定位装置实施船舶位置定位；定位装置包括北斗定位装置和GPS定位装置；
B将定位装置获得的船舶位置数据存储于存储介质中；
C根据船舶的航行速度计算发送频率，控制通信装置根据发送频率向岸基发送信息。发送频率最高为每1min一次，最小为每10min一次。上述的信息可以是船舶位置信息，还可以包括船舶身份信息，身份信息包括船名、船籍港、船舶吨位、装载货物、捕捞类型和载重量中的一种或几种。
D根据通信装置的信号强度，选择信号强的通信装置将船舶位置数据发送向岸基；通信装置包括GPRS通信装置和铱星通信装置。
E通信装置接收来自岸基的警报信息，通过显示器和语音装置进行提醒。
请结合图2，步骤C中，图2示出了其中一种计算发送频率的方法，发送频率是时间与速度的幂倒函数曲线，由于速度和时间都是正值，所以图象一定会出现在第一象限内。由图2可知，在速度越低时，发送频率越小；在速度越高时，发送频率越大；航行时速最小为1m/s，最大为50m/s；发送频度最大为1min一次，最小为10min一次。
此外，还可以根据船舶的航行速度，再结合航行姿态来计算发送频率。图2中示出了一个实施例中的速度与发送频率的关系，而航行姿态根据姿态角度决定发送的频率，姿态角度越大，发送频率越快。在另一个实施例中，航行速度与航行姿态共同决定发送频率，在低航速时如果航行姿态差，则发送频率与航行姿态角度的正弦函数正值相关，以进一步修正发送频率。
航行速度与航行姿态相结合来控制通信装置发送信息的频率，与传统的固定频率发送方法相比，可以提高传输的效率，有效的利益传输通道，减少占用传输通道时间。同时在船舶航行速度加快或航行姿态较差时，能够及时更改发送频率，岸基根据数据传输频率来决定数据处理顺序，同时发出相应信息。
步骤E中，通信装置还可以包括北斗通信装置。可以根据三者信号的强弱来选择采用哪种通信方式，也可以根据实际需求来进行通信装置的优先级排序，例如，在发送涉及国家安全的或需要保密的信息的情况下，可以优先采用北斗通信装置来进行发送。
图3和图4示出本发明的两个实施例中的船用航行终端的示意性框图，请结合图3以及图4，在实施例中，提供了一种船用航行终端，包括定位单元100、通信单元200、微控制单元300和电源500；定位单元100用于定位船舶位置，包括北斗定位模块120和GPS定位模块110；通信单元200用于将船舶信息发送向岸基，包括GPRS通信模块210和铱星通信模块220；微控制单元300包括定位切换模块310、通信切换模块320、控制器330、信息存储模块340、通信频率调节器350、报警器360和电源管理装置370；定位切换模块310根据定位装置的信号强度，选择信号强的定位装置；通信切换模块320根据通信装置的信号强度，选择信号强的通信装置；控制器330用于控制通信装置将船舶位置数据发送向岸基；信息存储模块340用于存储船舶位置数据；通信频率模块350根据船舶的航行速度计算发送频率，控制器330根据发送频率控制通信装置发送信息的频率；电源500用于为船用航行终端提供电能。航行终端还包括太阳能充电装置510，电源管理装置370根据电源500电压小于预设值的判定结果，控制太阳能充电装置510对电源进行充电。
通过电源管理模块370和太阳能充电装置510实现智能管理电源，减少人工操作，智能延长航行终端的续航时间，使其连续工作达到3年以上。
应理解，本文中涉及的各种数字编号及字母编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本发明实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的前后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，本文中属于“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，本发明实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述程序可以储存于一种计算机可读介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以帮助理解本发明的技术方案及核心思想，而非对其限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶定位通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据定位装置接收的信号强度，选择信号强的定位装置实施船舶位置定位；这里的定位装置包括北斗定位装置和GPS定位装置；
将定位装置获得的船舶位置数据存储于存储介质中；
根据通信装置的信号强度，选择信号强的通信装置将船舶位置数据发送向岸基；这里通信装置包括GPRS通信装置和铱星通信装置。
2.根据权利要求1所述的船舶定位通信方法，其特征在于，在选择通信装置将船舶位置发送向岸基的步骤之前，还包括以下步骤：根据船舶的航行速度计算发送频率，控制通信装置根据发送频率向岸基发送信息。
3.根据权利要求1所述的船舶定位通信方法，其特征在于，在选择通信装置将船舶位置发送向岸基的步骤之前，还包括以下步骤：根据船舶的航行速度和航行姿态计算发送频率，控制通信装置根据发送频率向岸基发送信息。
4.根据权利要求2或3所述的船舶定位通信方法，其特征在于，所述发送频率最高为每1min一次，最小为每10min一次。
5.根据权利要求1所述的船舶定位通信方法，其特征在于，所述存储介质内还存储有船舶身份信息，所述身份信息包括船名、船籍港、船舶吨位、装载货物、捕捞类型和载重量中的一种或几种；利用通信装置将船舶位置和船舶身份信息共同发送向岸基。
6.根据权利要求1所述的船舶定位通信方法，其特征在于，还包括以下步骤：通信装置接收来自岸基的警报信息，通过显示器和语音装置进行提醒。
7.根据权利要求1所述的船舶定位通信方法，其特征在于，所述通信装置还包括北斗通信装置。
8.一种船用航行终端，其特征在于，包括定位单元(100)、通信单元(200)、微控制单元(300)和电源(500)；
所述定位单元用于定位船舶位置，包括北斗定位模块(120)和GPS定位模块(110)；
所述通信单元用于将船舶信息发送向岸基，包括GPRS通信模块(210)和铱星通信模块(220)；
所述微控制单元包括定位切换模块(310)、通信切换模块(320)、控制器(330)和信息存储模块(340)；定位切换模块根据定位装置的信号强度，选择信号强的定位装置；通信切换模块根据通信装置的信号强度，选择信号强的通信装置；控制器用于控制通信装置将船舶位置数据发送向岸基；信息存储模块用于存储船舶位置数据；
所述电源用于为船用航行终端提供电能。
9.根据权利要求8所述的船用航行终端，其特征在于，所述微控制单元还包括通信频率调节器(350)，通信频率模块根据船舶的航行速度计算发送频率，控制器根据发送频率控制通信装置发送信息的频率。
10.根据权利要求8所述的船用航行终端的工作方法，其特征在于，所述微控制单元还包括电源管理装置(370)，船用航行终端还包括太阳能充电装置(510)；电源管理装置根据电源电压小于预设值的判定结果，控制太阳能充电装置对电源进行充电。
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