CN107831518A - 一种基于北斗网络的船舶自动识别系统 - Google Patents

一种基于北斗网络的船舶自动识别系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于北斗网络的船舶自动识别系统，包含：多个北斗船载终端，采集各北斗船舶的实时动态信息并经北斗卫星发送至北斗卫星地面站；岸上服务器，接收各北斗船舶的实时动态信息，确定北斗船舶的自动识别有效范围，在该范围内为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，并将每艘北斗船舶的实时动态信息发送至范围内其他各北斗船舶的北斗船载终端，在自动识别有效范围内实现北斗船舶间的相互识别及通信。本发明使北斗船舶不通过AIS即可实现其与附近海域识别范围内的其他北斗船舶间的相互识别及通信，提高北斗船舶间通信交流的效率，便于安排航行计划以保障航行安全。

Description

一种基于北斗网络的船舶自动识别系统
技术领域
本发明涉及一种船舶自动识别系统，具体是指基于北斗网络的船舶自动识别系统。
背景技术
现有技术中，海上船舶相互识别通信的主要手段有雷达、船舶自动识别系统技术和移动网络技术等。但是，由于移动通信和无线电通信的覆盖范围有一定的局限性，因此只能在内河和近海区域发挥作用，超出覆盖范围便无法完成通信。
虽然目前国内外将AIS（Automatic Identification System，船舶自动识别系统）结合到VTS（Vessel Traffic Service，船舶交通服务）中已经成为当前船舶相互识别通信的主要方式，但由于存在通信距离的限制问题，尤其是在远洋航行过程中，AIS无法完成信息的接收和发送，从而不能实现船舶间的相互识别和通信。
然而，基于北斗网络的船舶间无通信距离限制，无需通过AIS就能使得其与附近海域的其他北斗船舶能够相互识别通信，尤其适用于北斗船舶的远洋航行识别通信，可在很大程度上弥补其他船舶通信手段所存在的盲区。
基于上述，本发明提出一种基于北斗网络的船舶自动识别系统，解决现有技术中存在的缺点和限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于北斗网络的船舶自动识别系统，使得北斗船舶不通过AIS即可实现其与附近海域识别范围内的其他北斗船舶间的相互识别及通信，提高北斗船舶间通信交流的效率，便于安排航行计划以保障航行安全。
为实现上述目的，本发明提供一种基于北斗网络的船舶自动识别系统，包含：多个北斗船载终端，分别设置在各个采用北斗网络的北斗船舶上，采集各自北斗船舶的实时动态信息，并发送至北斗卫星；北斗卫星地面站，通过北斗卫星分别与各个北斗船载终端通信连接，接收经由北斗卫星传送的各个北斗船舶的实时动态信息；岸上服务器，与北斗卫星地面站通信连接，接收由北斗卫星地面站发送的各个北斗船舶的实时动态信息，确定北斗船舶的自动识别有效范围，在该范围内为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，并将每艘北斗船舶的实时动态信息发送至范围内其他各北斗船舶的北斗船载终端，在自动识别有效范围内实现北斗船舶间的相互识别及通信。
每个所述的北斗船载终端包含：信息采集模块，采集各自北斗船舶的实时动态信息；信息发送模块，与信息采集模块通信连接，接收信息采集模块向其发送的北斗船舶的实时动态信息，并每间隔一段预先设定的时间，依次通过北斗卫星、北斗卫星地面站将该实时动态信息发送至岸上服务器。
所述的北斗船舶的实时动态信息包括：当前时间信息，船位信息和航行状态信息。
所述的岸上服务器包含：船舶动态报文接收模块，接收由北斗卫星地面站发送的北斗船舶的实时动态信息，且为每条实时动态信息设置优先级；同时，在自动识别有效范围内为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息。
其中，在自动识别有效范围内的北斗船舶的优先级高于在该范围外的北斗船舶的优先级。
所述的岸上服务器还包含：船舶动态报文过滤模块，与船舶动态报文接收模块通信连接，获取最新时间接收到的各个北斗船舶的实时动态信息，分别将各个北斗船舶作为中心船舶，依据对实时动态信息的存储时间、是否已经转发以及是否重复的因素进行判断，在北斗船舶的自动识别有效范围内，对中心船舶周围的其他北斗船舶的实时动态信息进行过滤。
所述的岸上服务器还包含：船舶动态报文存储模块，与船舶动态报文过滤模块通信连接，接收并存储各北斗船舶经过滤后的实时动态信息。
所述的岸上服务器还包含：船舶动态报文发送模块，与船舶动态报文存储模块通信连接，接收各北斗船舶经过滤存储后的实时动态信息；分别将各北斗船舶作为中心船舶，在北斗船舶的自动识别有效范围内，为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，并按间隔距离由近及远依次以单播或组播的方式将中心船舶的实时动态信息经由北斗卫星地面站、北斗卫星发送至范围内其他各北斗船舶的北斗船载终端。
综上所述，本发明所提供的基于北斗网络的船舶自动识别系统，由于北斗网络无通信距离限制，使得北斗船舶不通过AIS即可实现其与附近海域识别范围内的其他北斗船舶间的相互识别及通信，提高北斗船舶之间通信交流的效率，更好地安排航行计划以保障航行安全。
附图说明
图1为本发明中的基于北斗网络的船舶自动识别系统的结构示意图；
图2为本发明中的岸上服务器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1和图2，详细说明本发明的优选实施例。
如图1所示，为本发明提供的基于北斗网络的船舶自动识别系统，包含：多个北斗船载终端1，分别设置在各个采用北斗网络的北斗船舶上，采集各自北斗船舶的实时动态信息，并发送至北斗卫星2；北斗卫星地面站3，通过北斗卫星2分别与各个北斗船载终端1通信连接，接收经由北斗卫星2传送的各个北斗船舶的实时动态信息；岸上服务器4，与北斗卫星地面站3通信连接，接收由北斗卫星地面站3发送的各个北斗船舶的实时动态信息，确定北斗船舶的自动识别有效范围，在该范围内为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，并将每艘北斗船舶的实时动态信息发送至范围内其他各北斗船舶的北斗船载终端1，在自动识别有效范围内实现北斗船舶间的相互识别及通信。
其中，每个所述的北斗船载终端1包含：信息采集模块，采集各自北斗船舶的实时动态信息，包括北斗船舶的船位信息和航行状态（具体包括当前时间信息，船舶所处的经纬度信息，船舶航行的速度和方向等）；信息发送模块，与信息采集模块通信连接，接收信息采集模块向其发送的北斗船舶的实时动态信息，并每间隔一段预先设定的时间，依次通过北斗卫星2、北斗卫星地面站3将该实时动态信息发送至岸上服务器4。
如图2所示，所述的岸上服务器4包含：船舶动态报文接收模块41，接收由北斗卫星地面站3发送的北斗船舶的实时动态信息，且为每条实时动态信息设置优先级（具体可通过在实时动态信息的数据最后添加优先级字段进行设置）；同时，根据岸上服务器4确定的北斗船舶的自动识别有效范围，在该范围内为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，其中在自动识别有效范围内的北斗船舶的优先级高于在该范围外的北斗船舶的优先级，也就是说，后续位于该范围内的北斗船舶的实时动态信息将会优先被转发。
如图2所示，所述的岸上服务器4还包含：船舶动态报文过滤模块42，与船舶动态报文接收模块41通信连接，获取最新时间接收到的各个北斗船舶的实时动态信息，分别将各个北斗船舶作为中心船舶，依据对实时动态信息的存储时间、是否已经转发以及是否重复的因素进行判断，在北斗船舶的自动识别有效范围内，对中心船舶周围的其他北斗船舶的实时动态信息进行过滤。
由于北斗短报文的通信能力有限，一次只能发送120～150个汉字，所以需要对北斗船舶的实时动态信息进行过滤。另外，由于北斗船舶接收自动识别有效范围内的其他北斗船舶的北斗信息并非全都有用，例如，几个小时前的实时动态信息就是无用信息，还有之前已经被转发的实时动态信息也需要直接丢弃，以及重复数据也需要丢弃。
具体的，首先，在北斗船舶的自动识别有效范围内，查询出中心船舶周围的其他北斗船舶的实时动态信息中的时间数据，并与中心船舶的实时动态信息的时间数据进行比较；当时间差超过预先设置的时间阈值时，舍弃该实时动态信息，反之则保留。
然后，对于保留的实时动态信息，查询其之前是否已经被处理转发，如是则舍弃该实时动态信息，反之则保留。
最后，对于继续保留的实时动态信息，查询其中是否存在重复的实时动态信息，并将其中存在重复的实时动态信息舍弃。
如图2所示，所述的岸上服务器4还包含：船舶动态报文存储模块43，与船舶动态报文过滤模块42通信连接，接收并存储各北斗船舶经过滤后的实时动态信息。
如图2所示，所述的岸上服务器4还包含：船舶动态报文发送模块44，与船舶动态报文存储模块43通信连接，接收各北斗船舶经过滤存储后的实时动态信息；分别将各个北斗船舶作为中心船舶，在北斗船舶的自动识别有效范围内，为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，并按间隔距离由近及远（即按距离升序排序）依次以单播或组播的方式将中心船舶的实时动态信息经由北斗卫星地面站3、北斗卫星2发送至范围内其他各北斗船舶的北斗船载终端1。
综上所述，本发明所提供的基于北斗网络的船舶自动识别系统，使得海上北斗船舶不通过AIS系统即可实现相互识别及通信，具有以下优点和有益效果：
1、将采集到的北斗船舶的实时动态信息同步发送至北斗船载终端上，使得未配备AIS系统和电子海图的北斗船舶的航行状态也能够得到记录；
2、岸上服务器能够针对实时传送的北斗船舶动态信息，包括航行状态进行分析处理，对相邻北斗船舶的航行状态进行预先分析推算，从而能够及时向即将发生碰撞危险或是可能存在碰撞危险的北斗船舶发出预警信号，使得其附近海域其他北斗船舶能够及时做出有效的避碰措施，保证航行安全。
3、岸上服务器可将北斗船舶的实时动态信息发送至其附近海域识别范围内的其他北斗船舶，使得各北斗船舶均能识别附近船只，相互通信，保证北斗船舶的安全航行。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，包含：
多个北斗船载终端，分别设置在各个采用北斗网络的北斗船舶上，采集各自北斗船舶的实时动态信息，并发送至北斗卫星；
北斗卫星地面站，通过北斗卫星分别与各个北斗船载终端通信连接，接收经由北斗卫星传送的各个北斗船舶的实时动态信息；
岸上服务器，与北斗卫星地面站通信连接，接收由北斗卫星地面站发送的各个北斗船舶的实时动态信息，确定北斗船舶的自动识别有效范围，在该范围内为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，并将每艘北斗船舶的实时动态信息发送至范围内其他各北斗船舶的北斗船载终端，在自动识别有效范围内实现北斗船舶间的相互识别及通信。
2.如权利要求1所述的基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，每个所述的北斗船载终端包含：
信息采集模块，采集各自北斗船舶的实时动态信息；
信息发送模块，与信息采集模块通信连接，接收信息采集模块向其发送的北斗船舶的实时动态信息，并每间隔一段预先设定的时间，依次通过北斗卫星、北斗卫星地面站将该实时动态信息发送至岸上服务器。
3.如权利要求2所述的基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，所述的北斗船舶的实时动态信息包括：当前时间信息，船位信息和航行状态信息。
4.如权利要求1所述的基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，所述的岸上服务器包含：船舶动态报文接收模块，接收由北斗卫星地面站发送的北斗船舶的实时动态信息，且为每条实时动态信息设置优先级；同时，在自动识别有效范围内为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息。
5.如权利要求4所述的基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，在自动识别有效范围内的北斗船舶的优先级高于在该范围外的北斗船舶的优先级。
6.如权利要求4所述的基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，所述的岸上服务器还包含：船舶动态报文过滤模块，与船舶动态报文接收模块通信连接，获取最新时间接收到的各个北斗船舶的实时动态信息，分别将各个北斗船舶作为中心船舶，依据对实时动态信息的存储时间、是否已经转发以及是否重复的因素进行判断，在北斗船舶的自动识别有效范围内，对中心船舶周围的其他北斗船舶的实时动态信息进行过滤。
7.如权利要求6所述的基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，所述的岸上服务器还包含：船舶动态报文存储模块，与船舶动态报文过滤模块通信连接，接收并存储各北斗船舶经过滤后的实时动态信息。
8.如权利要求7所述的基于北斗网络的船舶自动识别系统，其特征在于，所述的岸上服务器还包含：船舶动态报文发送模块，与船舶动态报文存储模块通信连接，接收各北斗船舶经过滤存储后的实时动态信息；分别将各北斗船舶作为中心船舶，在北斗船舶的自动识别有效范围内，为每艘北斗船舶筛选过滤出其他北斗船舶的实时动态信息，并按间隔距离由近及远依次以单播或组播的方式将中心船舶的实时动态信息经由北斗卫星地面站、北斗卫星发送至范围内其他各北斗船舶的北斗船载终端。
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