CN107240301A - 一种基于ais信息的船舶跟踪系统及其使用方法 - Google Patents

一种基于ais信息的船舶跟踪系统及其使用方法 Download PDF

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张俊
任鑫
殷晓燕
曹亚兵
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，包括船舶、视频监控组元、无线信号连接组元、监控中心、光电跟踪服务器、AIS信号收发组元、AIS主机设备和电子海图显示系统，本发明中，无线信号连接组元时刻与AIS信号收发组元进行信息的传递，从而在AIS信号收发组元向AIS主机设备同步传递船舶的及时位置信息，AIS主机设备将信息传递到电子海图显示系统，生成控制指令并传递到光电跟踪服务器并同时发送目标的位置信息，光电跟踪服务器根据位置信息判断选择不同位置的视频监控组元，并将控制指令传递到视频监控组元，根据位置信息进行自动对准，继而视频监控组元将监控跟踪的视频信息回传到电子海图显示系统8并图显。

Description

一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及船舶跟踪技术，具体是一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法。
背景技术
卫星AIS是一种船舶定位技术，通过低轨道的卫星接收船舶发送的AIS报文信息，卫星将接收和解码AIS报文信息转发给相应的地球站，从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息，实现对远海海域航行船舶的监控。
目前船舶导航和监控系统目标跟踪应用中，比较先进的有AIS系统和光电跟踪系统。AIS系统被动接收各个船舶发送的船舶位置、航向、航速、船舶长宽、名称、目的港等信息，能够获得船舶的动态和船舶相关运行信息。光电跟踪系统只能发现摄像角度上的目标。以上两种方式分别具有：1.AIS系统无法通过视频监控系统(光电系统)自动捕捉到监控目标的外形和船上活动信息；2.光电系统由于视角的原因无法全方位发现物标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，包括船舶、视频监控组元、无线信号连接组元、监控中心、光电跟踪服务器、AIS信号收发组元、AIS主机设备和电子海图显示系统，所述船舶上安置设置有无线信号连接组元，视频监控组元安置固定在同步卫星和各近地卫星上，监控中心设立在港湾基地中，监控中心中设立有光电跟踪服务器、AIS主机设备和电子海图显示系统，AIS信号收发组元布控安置在多颗近地轨道卫星上。
作为本发明进一步的方案：所述视频监控组元中镜头角度在控制信号的带动下具有活动调节的功能。
作为本发明进一步的方案：无线信号连接组元和AIS信号收发组元处于持续连接状态。
作为本发明进一步的方案：通过AIS信号收发组元来接收和解码AIS报文并将信息转发给相应的AIS主机设备。
作为本发明进一步的方案：光电跟踪服务器根据位置信息判断选择不同位置的视频监控组元，并将控制指令传递到视频监控组元，根据位置信息进行自动对准。
结合图，一种基于AIS信息的船舶跟踪系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤1：无线信号连接组元和AIS信号收发组元处于连接状态，无线信号连接组元向AIS信号收发组元传递位置信息；
步骤2：AIS信号收发组元将无线信号连接组元传递的位置信息通过AIS信号向AIS主机设备进行持续输送；
步骤3：AIS主机设备将接收到的AIS传递到电子海图显示系统处；
步骤4：电子海图显示系统生成控制指令信号并连同位置信息一同发送到光电跟踪服务器；
步骤5：光电跟踪服务器根据位置信息判断选择不同位置的视频监控组元；
步骤6：光电跟踪服务器将控制指令信号发送给视频监控组元，并对摄像头进行控制；
步骤7：视频监控组元自动对准目标，并将视频信息回传给电子海图显示系统。
作为本发明进一步的方案：所述控制指令信号为控制目标方位和角度的信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过视频监控组元在同步卫星和多个近地卫星上的布控安置，能够全面的对追踪范围进行覆盖，从而提高追踪精度；通过在船舶导航和监控系统中AIS系统与光电系统的优点，使用AIS系统发现目标，使用光电系统自动跟踪监视目标，解决了AIS系统发现目标后不能及时查看跟踪目标图像信息的问题，克服现有技术中船舶跟踪监控过程无法全方位的对目标进行跟踪监控的缺陷；便于相关管理部门实现对船舶的全程不间断监控与管理，提高我国海上船舶的监控管理能力及船舶的航行安全。
附图说明
图1为一种基于AIS信息的船舶跟踪系统的结构示意图。
图2为一种基于AIS信息的船舶跟踪系统的系统结构图。
图3为一种基于AIS信息的船舶跟踪系统的使用方法流程图。
图中：1-船舶，2-视频监控组元，3-无线信号连接组元，4-监控中心，5-光电跟踪服务器，6-AIS信号收发组元，7-AIS主机设备，8-电子海图显示系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，包括船舶1、视频监控组元2、无线信号连接组元3、监控中心4、光电跟踪服务器5、AIS信号收发组元6、AIS主机设备7和电子海图显示系统8，所述船舶1上安置设置有无线信号连接组元3，视频监控组元2安置固定在同步卫星和各近地卫星上，所述视频监控组元2中镜头角度在控制信号的带动下具有活动调节的功能，所述视频监控组元2能够对地球大部分的区域进行详细有效的覆盖，监控中心4设立在港湾基地中，监控中心4中设立有光电跟踪服务器5、AIS主机设备7和电子海图显示系统8，AIS信号收发组元6布控安置在多颗近地轨道卫星上，通过AIS信号收发组元6来接收和解码AIS报文并将信息转发给相应的AIS主机设备7，无线信号连接组元3和AIS信号收发组元6处于持续连接状态。
结合图2，在船舶监控过程中，位于船舶上的无线信号连接组元3时刻与AIS信号收发组元6进行信息的传递，从而在AIS信号收发组元6向AIS主机设备7同步传递信息时，能够通过AIS主机设备7获取到船舶1的及时位置信息，AIS主机设备7将信息通过AIS信号传递到电子海图显示系统8，此时可选择目标进行监控，此时可生成控制指令并传递到光电跟踪服务器5并同时发送目标的位置信息，光电跟踪服务器5根据位置信息判断选择不同位置的视频监控组元2，并将控制指令传递到视频监控组元2，根据位置信息进行自动对准，继而视频监控组元2将监控跟踪的视频信息回传到电子海图显示系统8并图显。
结合图3，当用于船舶的监控跟踪时，包括以下步骤：
步骤1：无线信号连接组元3和AIS信号收发组元6处于连接状态，无线信号连接组元3向AIS信号收发组元6传递位置信息；
步骤2：AIS信号收发组元6将无线信号连接组元3传递的位置信息通过AIS信号向AIS主机设备7进行持续输送；
步骤3：AIS主机设备7将接收到的AIS传递到电子海图显示系统8处；
步骤4：电子海图显示系统8生成控制指令信号并连同位置信息一同发送到光电跟踪服务器5；
步骤5：光电跟踪服务器5根据位置信息判断选择不同位置的视频监控组元2；
步骤6：光电跟踪服务器5将控制指令信号发送给视频监控组元2，并对摄像头进行控制；
步骤7：视频监控组元2自动对准目标，并将视频信息回传给电子海图显示系统8。
所述控制指令信号为控制目标方位和角度的信号。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于AIS信息的船舶跟踪系统，包括船舶(1)、视频监控组元(2)、无线信号连接组元(3)、监控中心(4)、光电跟踪服务器(5)、AIS信号收发组元(6)、AIS主机设备(7)和电子海图显示系统(8)，其特征在于，所述船舶(1)上安置设置有无线信号连接组元(3)，视频监控组元(2)安置固定在同步卫星和各近地卫星上，监控中心(4)设立在港湾基地中，监控中心(4)中设立有光电跟踪服务器(5)、AIS主机设备(7)和电子海图显示系统(8)，AIS信号收发组元(6)布控安置在多颗近地轨道卫星上。
2.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，其特征在于，所述视频监控组元(2)中镜头角度在控制信号的带动下具有活动调节的功能。
3.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，其特征在于，无线信号连接组元(3)和AIS信号收发组元(6)处于持续连接状态。
4.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，其特征在于，通过AIS信号收发组元(6)来接收和解码AIS报文并将信息转发给相应的AIS主机设备(7)。
5.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的船舶跟踪系统及其使用方法，其特征在于，光电跟踪服务器(5)根据位置信息判断选择不同位置的视频监控组元(2)，并将控制指令传递到视频监控组元(2)，根据位置信息进行自动对准。
6.一种基于AIS信息的船舶跟踪系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：无线信号连接组元(3)和AIS信号收发组元(6)处于连接状态，无线信号连接组元(3)向AIS信号收发组元(6)传递位置信息；
步骤2：AIS信号收发组元(6)将无线信号连接组元(3)传递的位置信息通过AIS信号向AIS主机设备(7)进行持续输送；
步骤3：AIS主机设备(7)将接收到的AIS传递到电子海图显示系统(8)处；
步骤4：电子海图显示系统(8)生成控制指令信号并连同位置信息一同发送到光电跟踪服务器(5)；
步骤5：光电跟踪服务器(5)根据位置信息判断选择不同位置的视频监控组元(2)；
步骤6：光电跟踪服务器(5)将控制指令信号发送给视频监控组元(2)，并对摄像头进行控制；
步骤7：视频监控组元(2)自动对准目标，并将视频信息回传给电子海图显示系统(8)。
7.根据权利要求6所述的一种基于AIS信息的船舶跟踪系统的使用方法，其特征在于，所述控制指令信号为控制目标方位和角度的信号。
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