CN109367732B - 远洋网络系统 - Google Patents

Abstract

本案涉及远洋网络系统，包括船载信号系统、信号浮岛和远程控制终端；船载信号系统包括底座、船载GPS定位装置、船载信号对准装置，船载信号收发装置；信号浮岛包括岛基、太阳能供电系统、信号架、岛基GPS定位装置、请求信号接收装置、岛基信号对准装置、岛基信号收发装置，以及动力装置；本发明的岛基信号对准装置收到请求信号后进行认证，请求信号接收装置根据请求信号计算得到船载信号收发装置的方位，调整岛基信号对准装置使岛基信号收发装置对准船载信号收发装置，并向船载信号收发装置发出下行链路信号，船载信号收发装置收到下行链路信号后，向岛基信号收发装置发出上行链路信号，对接成功后，即可实现高质量的网络信号连接。

Description

远洋网络系统

技术领域

本发明属于海洋网络领域，具体涉及一种远洋网络系统。

背景技术

船用卫星天线已较为普及，其缺点是离岸远时便无法接收卫星电视信号，通过卫星信号可以上网，但网速极慢，且收费昂贵，另长期在海上旅行的船员难以与陆地进行正常的联系，

目前，船岸无线网络岸站已经可以实现与近海船舶的无线网络连接，但存在的问题是网络信号接收距离近、网速上限低、距离稍远时网络信号差、安全性低等问题。

Lifi，即可见光网络技术，是用光信号的无线传输协议，是一种保密性更好，传输更快的无线网络，利用光源的发出的肉眼察觉不到的高速明暗闪烁信号，根据瞬时光强变化来传输信息。

将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接，因而具有广泛的开发前景。但是因为其致命的缺点——无法穿过墙壁，从而导致其研究远远落后于当前流行的WIFI无线传输技术。

但是，在广阔的海洋上，除了因地球曲率引起的视野受限，几乎再无任何可以影响光线传播的物体，因此，可见光网络技术在海洋网络上的价值非常值得研究，并且，现在随着身处海洋的人们对于流量的需求越来越大，LIFI将来有可能成为我们更好的选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种可覆盖远洋船舶主要航线的网络系统。

本发明的另一个目的是提供一种可实现远洋船舶高速网络连接的网络系统。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种远洋网络系统，包括船载信号系统、信号浮岛和远程控制终端；

所述船载信号系统包括固定于船身的底座、安装在底座上的船载GPS定位装置、安装于底座上部的船载信号对准装置，以及安装于船载信号对准装置上的船载信号收发装置；

所述信号浮岛包括岛基、安装在岛基上的太阳能供电系统、安装在岛基中心处的信号架、安装在信号架上的岛基GPS定位装置、安装在信号架顶部的请求信号接收装置、安装在信号架上部一侧的岛基信号对准装置、安装在岛基信号对准装置上的岛基信号收发装置，以及安装在岛基底部的动力装置，

所述岛基底部设有排水舱，遭遇极端天气时，在远程控制终端控制下，通过调节排水舱内的水位，使信号浮岛部分或全部沉至水面以下；

所述信号架上安装有摄像头和温度传感器，用于监测海面船只和天气，并向远程控制终端传送监测信息；

所述船载信号对准装置和岛基信号对准装置具备防抖功能，以应对海上的摇晃；

所述岛基通过光纤与海底电缆相连；

所述远程控制终端通过海底电缆与信号浮岛连接。

优选的是，所述岛基信号收发装置的安装高度在海拔2-4m。

优选的是，所述信号架上设有警示灯。

优选的是，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板和蓄电池。

优选的是，所述每个信号浮岛都有自己的预设坐标，当信号浮岛的GPS坐标与预设坐标的偏离距离超过阈值时，所述动力装置启动，使信号浮岛回到预设坐标位置；所述阈值为0-50m。

优选的是，所述信号浮岛为沿船舶远洋主航线设置的多个。

优选的是，所述岛基信号对准装置和岛基信号收发装置有多套，可同时向多艘不同方位的船只提供网络服务。

优选的是，所述信号浮岛上各装置经过防水防腐处理。

优选的是，还包括预装于船载信号对准装置内的电子地图；所述信号浮岛的预设坐标位置信息标注于所述电子地图内。

优选的是，所述远洋网络系统的网络操作步骤为：

S1） 船载信号对准装置从GPS定位装置获得自身定位，并从电子地图中查找附近信号浮岛的预设坐标位置，根据两者之间的距离、方位、高程差计算得到船载信号收发装置所需的调整方位，使船载信号收发装置的朝向作出调整，并向预设坐标位置及附近区域扫描发射请求信号，所述请求信号包括船舶的呼号、船名、MMSI、GPS坐标、船载信号收发装置与船载GPS定位装置的偏离值；

S2）请求信号接收装置收到请求信号后，对请求信号予以认证，通过认证后，请求信号接收装置根据请求信号计算得到船载信号收发装置的方位，并调整岛基信号对准装置使岛基信号收发装置对准船载信号收发装置，并向船载信号收发装置发出下行链路信号，所述下行链路信号内包含岛基的实时GPS坐标信息；

S3）船载信号收发装置收到下行链路信号后，根据岛基的GPS坐标向岛基信号收发装置发出上行链路信号，对接成功后，即可联网网络；

S4）船载信号收发装置实时反馈船只的GPS信息，岛基信号对准装置根据船只行驶的方向和速度，模拟船只运动速率，控制岛基信号对准装置转动，使岛基信号收发装置始终正对船载信号收发装置；

S5）当船只航行位置超出当前信号浮岛所覆盖的范围时，按照上述步骤寻找新的信号浮岛连接。

本发明的远洋网络系统，具有以下优点：

1.利用Lifi技术或WIFI远距离传输技术，远洋船舶在离信号浮岛数公里内均能与信号浮岛网络连接，并有较高的信号传输速度。

2.通过沿船舶远洋主航线设置的多个信号浮岛，可实现远洋船舶主要航线的网络覆盖，为沿途船只，尤其是乘客众多的游船、客轮等提供高质量、经济、不间断的网络服务。

3.通过在电子地图中标记多个信号浮岛，使船载信号系统和信号浮岛能实现迅速对接，减少了信号搜寻所需时间。

4.通过船载信号系统和信号浮岛之间的自动追踪，同时克服来自海上的摇晃，使船载信号系统和信号浮岛之间的网络信号连接保持稳定。

5.在极端天气下，通过远程控制终端使信号浮岛沉入水面，减少故障的发生。

附图说明

图1为一种信号浮岛结构结构示意图。

图2为一种远洋网络系统的结构示意图。

图3为一种信号浮岛预设坐标和活动范围示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图1-3所示，一种远洋网络系统，包括船载信号系统、信号浮岛和远程控制终端；

所述船载信号系统包括固定于船身的底座14、安装在底座上的船载GPS定位装置15、安装于底座上部的船载信号对准装置16，以及安装于船载信号对准装置上的船载信号收发装置17；

所述信号浮岛包括岛基1、安装在岛基上的太阳能供电系统、安装在岛基中心处的信号架2、安装在信号架上的岛基GPS定位装置3、安装在信号架顶部的请求信号接收装置4、安装在信号架2上部一侧的岛基信号对准装置5、安装在岛基信号对准装置上的岛基信号收发装置6，以及安装在岛基底部的动力装置7，

所述岛基底部设有排水舱8，遭遇极端天气时，在远程控制终端控制下，通过调节排水舱内的水位，使信号浮岛部分或全部沉至水面以下；

所述信号架上安装有摄像头和温度传感器，用于监测海面船只和天气，并向远程控制终端传送监测信息；

所述船载信号对准装置和岛基信号对准装置具备防抖功能，以应对海上的摇晃；

所述岛基通过光纤12与海底电缆13相连；发达的海底电缆系统有助于保证本发明系统的网络信号覆盖更广的海域。

所述远程控制终端通过海底电缆13与信号浮岛连接。

所述岛基信号收发装置6的安装高度在海拔2-4m。岛基信号收发装置6安装高度过大时，受海面摇晃的影响较大，影响网络信号一对一传输的稳定性。

所述信号架上设有警示灯11。对周围过往的船只提出警示，防止信号浮岛被船只撞伤。

所述太阳能供电系统包括太阳能电池板9和蓄电池10。

所述每个信号浮岛都有自己的预设坐标a，当信号浮岛的GPS坐标与预设坐标的偏离距离超过阈值b的范围时，所述动力装置启动，使信号浮岛回到预设坐标位置；所述阈值为0-50m。信号浮岛的GPS坐标与预设坐标的偏离距离过大时，会影响网络信号传输的稳定性。

所述信号浮岛为沿船舶远洋主航线设置的多个。每个数公里设置一个信号浮岛，可实现网络信号的无缝覆盖。

所述岛基信号对准装置5和岛基信号收发装置6有多套，可同时向多艘不同方位的船只提供一对一的网络服务。

所述信号浮岛上各装置经过防水防腐处理。可以延长信号浮岛上各装置的使用寿命，减少故障发生率。

还包括预装于船载信号对准装置16内的电子地图；所述信号浮岛的预设坐标位置信息标注于所述电子地图内。高精度的电子地图是船舶能在近海区域保持不间断的高速网络所必不可少的。

实施例2

所述远洋网络系统的网络操作步骤为：

S1） 船载信号对准装置16从GPS定位装置15获得自身定位，并从电子地图中查找附近信号浮岛的预设坐标位置，根据两者之间的距离、方位、高程差计算得到船载信号收发装置所需的调整方位，使船载信号收发装置的朝向作出调整，并向预设坐标位置a及附近区域b扫描发射请求信号，所述请求信号包括船舶的呼号、船名、MMSI、GPS坐标、船载信号收发装置与船载GPS定位装置的偏离值；

S2）请求信号接收装置4收到请求信号后，对请求信号予以认证，通过认证后，请求信号接收装置4根据请求信号计算得到船载信号收发装置的方位，并调整岛基信号对准装5，使岛基信号收发装置6对准船载信号收发装置17，并向船载信号收发装置发出下行链路信号c，所述下行链路信号内包含岛基的实时GPS坐标信息；

S3）船载信号收发装置17收到下行链路信号c后，根据岛基的GPS坐标向岛基信号收发装置发出上行链路信号d，对接成功后，即可联网网络；

S4）船载信号收发装置17实时反馈船只的GPS信息，岛基信号对准装置5根据船只行驶的方向和速度，模拟船只运动速率，控制岛基信号对准装置5转动，使岛基信号收发装置6始终正对船载信号收发装置17；

S5）当船只航行位置超出当前信号浮岛所覆盖的范围时，按照上述步骤寻找新的信号浮岛连接。

实施例3

通过摄像头和温度传感器，远程控制终端可掌握海洋天气何水文信息，以及过往船只的情况，并为海洋管理部门提供详实的数据。

实施例4

信号浮岛有可能被海洋漂浮物或渔船拖网缠绕，可在信号浮岛周围设置具有锐部，即锋利边缘的保护装置，以切断缠绕物，保证信号浮岛的安全，另外，还应定期派出检修作业船舶对信号浮岛进行维护，远程控制终端检测到信号浮岛发生故障时，应及时进行检修。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (8)

1.一种远洋网络系统，其特征在于，包括船载信号系统、信号浮岛和远程控制终端；

所述船载信号系统包括固定于船身的底座、安装在底座上的船载GPS定位装置、安装于底座上部的船载信号对准装置，以及安装于船载信号对准装置上的船载信号收发装置；

所述信号浮岛包括岛基、安装在岛基上的太阳能供电系统、安装在岛基中心处的信号架、安装在信号架上的岛基GPS定位装置、安装在信号架顶部的请求信号接收装置、安装在信号架上部一侧的岛基信号对准装置、安装在岛基信号对准装置上的岛基信号收发装置，以及安装在岛基底部的动力装置，

所述岛基底部设有排水舱，遭遇极端天气时，在远程控制终端控制下，通过调节排水舱内的水位，使信号浮岛部分或全部沉至水面以下；

所述信号架上安装有摄像头和温度传感器，用于监测海面船只和天气，并向远程控制终端传送监测信息；

所述船载信号对准装置和岛基信号对准装置具备防抖功能，以应对海上的摇晃；

所述岛基通过光纤与海底电缆相连；

所述远程控制终端通过海底电缆与信号浮岛连接；

所述每个信号浮岛都有自己的预设坐标，当信号浮岛的GPS坐标与预设坐标的偏离距离超过阈值时，所述动力装置启动，使信号浮岛回到预设坐标位置；所述阈值为0-50m；

还包括预装于船载信号对准装置内的电子地图；所述信号浮岛的预设坐标位置信息标注于所述电子地图内。

2.如权利要求1所述的远洋网络系统，其特征在于，所述岛基信号收发装置的安装高度在海拔2-4m。

3.如权利要求2所述的远洋网络系统，其特征在于，所述信号架上设有警示灯。

4.如权利要求3所述的远洋网络系统，其特征在于，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板和蓄电池。

5.如权利要求1所述的远洋网络系统，其特征在于，所述信号浮岛为沿船舶远洋主航线设置的多个。

6.如权利要求5所述的远洋网络系统，其特征在于，所述岛基信号对准装置和岛基信号收发装置有多套，可同时向多艘不同方位的船只提供网络服务。

7.如权利要求6所述的远洋网络系统，其特征在于，所述信号浮岛上各装置经过防水防腐处理。

8.如权利要求7所述的远洋网络系统，其特征在于，所述远洋网络系统的网络操作步骤为：

S1)船载信号对准装置从GPS定位装置获得自身定位，并从电子地图中查找附近信号浮岛的预设坐标位置，根据两者之间的距离、方位、高程差计算得到船载信号收发装置所需的调整方位，使船载信号收发装置的朝向作出调整，并向预设坐标位置及附近区域扫描发射请求信号，所述请求信号包括船舶的呼号、船名、MMSI、GPS坐标、船载信号收发装置与船载GPS定位装置的偏离值；

S2)请求信号接收装置收到请求信号后，对请求信号予以认证，通过认证后，请求信号接收装置根据请求信号计算得到船载信号收发装置的方位，并调整岛基信号对准装置使岛基信号收发装置对准船载信号收发装置，并向船载信号收发装置发出下行链路信号，所述下行链路信号内包含岛基的实时GPS坐标信息；

S3)船载信号收发装置收到下行链路信号后，根据岛基的GPS坐标向岛基信号收发装置发出上行链路信号，对接成功后，即可联网网络；

S4)船载信号收发装置实时反馈船只的GPS信息，岛基信号对准装置根据船只行驶的方向和速度，模拟船只运动速率，控制岛基信号对准装置转动，使岛基信号收发装置始终正对船载信号收发装置；

S5)当船只航行位置超出当前信号浮岛所覆盖的范围时，按照上述步骤寻找新的信号浮岛连接。