CN112198845A - 一种海上防务系统 - Google Patents

Abstract

本申请应用于监控领域，公开了一种海上防务系统，包括监控设备及控制中心；其中，所述控制中心，用于向所述监控设备发送目标水域的信息；所述监控设备，用于基于所述目标水域的信息前往所述目标水域，并通过已安装在所述监控设备表面的第一传感器对所述目标水域进行监控，并将监控结果实时传送至所述控制中心；所述控制中心，还用于分析所述监控结果，并基于分析结果进行预警。通过本申请方案，可实现更全面的海上监管，避免出现监管漏洞。

Description

一种海上防务系统

技术领域

本申请属于监控技术领域，尤其涉及一种海上防务系统。

背景技术

各国目前越来越重视海洋环境保护及海洋资源利用，且伴随着海洋区域战略的实施，以保护本国海洋安全为宗旨的近海防卫在国家核心利益中越来越占据重要位置。

传统上，海洋防卫防务主要有两大方式。其中一种是依靠遍布海岸线的远距离探测雷达和光电联动系统，例如探测范围可达几十海里的X波段雷达，加上与之联动且能够辨识目标的具体属性信息的远距离光电系统，以获得目标的真实影像。另一种是依靠官方的海洋监管机构，通过近海部署大量的船艇进行不间断巡逻，来抵御偷渡、偷袭、偷占及偷采等违反国际公约和/或破坏海洋资源环境等违法行为的发生，以达到监管海域安全的任务目的。

然而，以上两种传统海上水面防务系统，都存在监管盲区，导致监管出现漏洞。

发明内容

本申请提供了一种海上防务系统，可实现更全面的海上监管，避免出现监管漏洞。

本申请所提供的一种海上防务系统，包括：

监控设备及控制中心；

上述控制中心，用于向上述监控设备发送目标水域的信息；

上述监控设备，用于基于上述目标水域的信息前往上述目标水域，并通过已安装在上述监控设备表面的第一传感器对上述目标水域进行监控，并将监控结果实时传送至上述控制中心；

上述控制中心，还用于分析上述监控结果，并基于分析结果进行预警。

本申请与现有技术相比存在的有益效果是：不再由固定于海岸线的传感器进行远距离探测，也不再由防务人员进行海上巡逻，而是由可以在海上进行移动的，且安装有第一传感器的监控设备进行海上巡逻。一方面，该监控设备弥补了固定于海岸线的传感器在可移动性上的不足，使得海上防务更具灵活性；另一方面，监控设备还解决了防务人员难以支撑长时间远距离巡航的不足，大大提升了海上防务的巡航密度。通过本方案，可实现更全面的海上监管，避免出现监管漏洞。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的海上防务系统的一架构示意图；

图2是本申请实施例提供的海上防务系统的另一架构示意图；

图3是本申请实施例提供的海上防务系统的又一架构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

为了说明本申请上述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例提出了一种海上防务系统，下面对该海上防务系统的构成进行解释及说明，请参阅图1，图1示出了该海上防务系统的架构：

海上防务系统包括控制中心及监控设备(图中仅示出一个)。其中，该监控设备的数量为一个以上，本申请实施例不对该监控设备的数量作出限定。需要注意的是，本申请实施例中的海上防务系统覆盖有卫星互联网系统，该卫星互联网系统通过发射规模化的近地轨道卫星来提供能够覆盖全球的高速互联网接入的服务。该卫星互联网系统利用卫星来取代传统的地面通信设施，可帮助偏远地区接入高速的宽频互联网。通常来说，该卫星互联网系统的连接速率可达到1Gbps，因此，该卫星互联网系统可同时支持多设备的高速且大流量的数据接入。基于此，该海上防务系统中的任意两个节点均可通过卫星互联网进行通信；举例来说，控制中心与任一监控设备之间，以及任意两个监控设备之间，均可基于卫星互联网建立通信连接，并根据需求进行数据交互。

下面对该海上防务系统中的各个节点做出介绍：

控制中心，用于向监控设备发送目标水域的信息。该控制中心部署在陆地上，具体部署在岸基处。该岸基处还建造有岸基码头，可用于停靠各类等待出海的设备，例如监控设备。在海上防务系统启动工作时，可先为各个监控设备分配各自需要进行巡航的水域，也即各自的目标水域。该目标水域的分配可以由控制中心自主进行，或者，也可以由防务人员人工在该控制中心上进行分配，此处不作限定。在目标水域分配完毕后，即可向各个监控设备发送其所被分配到的目标水域的信息，该信息包括该目标水域的位置范围。

监控设备，用于基于所接收到的目标水域的信息前往该目标水域，并通过已安装在该监控设备表面的第一传感器对该目标水域进行监控，并将监控结果实时传送至控制中心。具体地，监控设备是一种具备动力及自主控制能力的水面运动载具，安装有各类用于监控的第一传感器，以实现对目标水域的水面上及水面下的监控。该第一传感器包括可见光传感器、近红外传感器、热红外取像传感器、声学传感器和/或雷达探测传感器等，此处不对该第一传感器的类型作出限定。监控设备基于这些第一传感器所获得的监控结果可通过卫星互联网实时发送至控制中心。实际应用中，控制中心可通过统一部署和规划，将大量监控设备部署在近海水域、深远海水域及敏感水域等处；每个监控设备均可在各自的目标水域24小时不间断的进行巡航或驻守。

控制中心，还用于分析所接收到的监控结果，并基于分析结果进行预警。具体地，控制中心可分析该监控结果中是否出现可疑目标，例如非法船只、非法潜器和/或非法人员；当分析结果指示监控结果中出现有可疑目标时，可触发预警，以提醒防务人员及早针对该可疑目标作出决策。

在一些实施例中，在监控设备获取到监控结果后，其自身也可直接对该监控结果进行分析，并在分析出该监控结果中出现有可疑目标时，向控制中心发送预警，以提醒防务人员及早针对该可疑目标作出决策。

在一些实施例中，控制中心还可用于检测目标水域的天气是否满足预设的第一天气条件，并在目标水域的天气满足该第一天气条件时，向该目标水域的监控设备发送下潜指令。该第一天气条件可以是：海况超过4级，和/或，风级超过8级，和/或，浪高超过2.5m。也即，目标水域的海况、风级及浪高中，只要有任意项满足对应的条件，即可认为该目标水域当前正处于恶劣天气下。

相应地，监控设备，还可用于当接收到下潜指令时，下潜至水下。具体地，监控设备可配置有抽放水增重系统，用以在处于恶劣天气时下潜至水下，保障生存安全，该抽放水增重系统的工作过程如下：电动抽水泵抽取海水压舱，增加整个监控设备的重量，以实施下潜，其中，下潜深度可由监控设备上的水压传感器测量得出。

在一些实施例中，请参阅图2，图2示出了海上防务系统的另一可能的架构。该海上防务系统还可以包括补给设备；

相应地，监控设备还用于在剩余燃油量低于预设的燃油量阈值时，向控制中心发送燃油补给请求。其中，监控设备的油箱处可以安装有第二传感器，该第二传感器可以是油量传感器。监控设备可通过安装于油箱处的第二传感器检测该油箱的剩余燃油量是否低于该燃油量阈值，并在剩余燃油量低于该燃油量阈值时，向控制中心发送燃油补给请求。

控制中心还用于当接收到燃油补给请求时，触发补给设备启动，并向补给设备发送等待燃油补给的监控设备的实时位置。其中，该海上防务系统中所部署的补给设备的数量也为一个以上，本申请实施例不对补给设备的数量作出限定。在补给设备不工作的状态下，可停靠在岸基码头处。一旦控制中心接收到任一监控设备所发送的燃油补给请求，即可在多个补给设备中选定一个可以为该监控设备提供足够燃油的补给设备作为目标补给设备，并向该目标补给设备发送该监控设备的实时位置。例如，停靠在岸基码头处的满载有燃油的补给设备可以被确定为目标补给设备；或者，一个补给设备在完成对另一监控设备的燃油补给时，若该补给设备仍有足够的燃油，则该补给设备也可被确定为目标补给设备。也即，一个补给设备可以为一个以上的监控设备提供燃油补给服务。

补给设备用于基于所接收到的监控设备的实时位置前往对应的监控设备处，为该监控设备提供燃油补给。示例性地，补给设备的尺度可在20m以上，并具备较高的抗风浪等级，其可从岸基码头出发，以10-20节左右的航速，自主航行至等待燃油补给的监控设备处，在防务人员的远程操控下对监控设备进行燃油补给。

在一些实施例中，燃油补给的具体过程如下：

当补给设备已到达等待燃油补给的监控设备附近时，防务人员可通过控制中心分别向该补给设备和该监控设备发送补给指令，以使得二者进入燃油补给模式。这两个设备收到补给指令后，一方面，由于补给设备体型较大且惯性较大，其会降低发动机转速，以10节以内的速度保持相对匀速的状态，为监控设备提供良好的相对位置和运动模式；另一方面，由于监控设备体型较小，其调整航向及航速较为灵活，因而监控设备可根据自身安装的传感器所探测到的补给设备的位置、速度及航向等进行迅速匹配，并不断修正自己的航向、航速及与该补给设备的相对位置，以尽量贴近该补给设备。当二者的相对位置达到标定位置的安全范围内时，也即，当补给设备与监控设备的距离小于预设的距离阈值时，这两个设备可以开启电磁吸附模式，以使得监控设备可被吸附在补给设备上。在补给设备建立好与监控设备的吸附式电磁连接后，补给设备可启动燃油的补给程序，具体为：确定监控设备的型号及燃油容量，并结合监控设备的剩余燃油量计算出待添加的目标燃油量；随后该补给设备开始向该监控设备添加燃油；在已添加燃油量达到该目标燃油量时，关闭该补给程序。此时，补给设备已完成对监控设备的燃油补给，可断开与该监控设备的吸附式电磁连接。

在一些实施例中，当补给设备完成对监控设备的燃油补给，且未能接收到新的燃油补给任务时，可自主返回岸基码头补充燃油；或者，当补给设备所承载的燃油已空时，也可自主返回岸基码头补充燃油。

在一些实施例中，控制中心还用于当补给设备处于目标水域内时，检测目标水域的天气是否满足预设的第一天气条件，并在目标水域的天气满足该第一天气条件时，向该补给设备发送第一返航指令。该第一天气条件在前文已给出，此处不再赘述。也即，在补给设备还在目标水域处时，若检测发现该目标水域的天气较为恶劣，控制中心即可向该补给设备发送第一返航指令，以指示该补给设备尽快返回岸基码头，避免恶劣天气对该补给设备产生负面影响。

相应地，补给设备还用于在接收到第一返航指令后，返回岸基码头。

在一些实施例中，请参阅图3，图3示出了海上防务系统的又一可能的架构。该海上防务系统还可以包括保障平台，该保障平台相当于一个应急停靠平台，可供监控设备及补给设备在紧急状态下停靠。本申请实施例中，该保障平台可部署在目标水域的预设范围内，以方便监控设备及补给设备的停靠；且该保障平台可配置有动力模块，以实现自主航行。相应地，补给设备还具体用于在接收到第一返航指令后，预估返回岸基码头所需要的返航时间，若返航时间小于预设的时间阈值，则返回岸基码头，若返航时间不小于时间阈值，则前往保障平台处停靠。也即，当补给设备接收到第一返航指令后，若在恶劣天气下难以及时赶回岸基码头处，则返航的目的地改为距离该补给设备最近的保障平台。

在一些实施例中，监控设备还用于在该监控设备存在异常时，向控制中心发送设备异常信息；

控制中心还用于根据该异常信息，向该监控设备发送停靠指令；

监控设备还用于在接收到该停靠指令后，前往保障平台处停靠。

也即，当监控设备自身有元器件发生故障而导致其运行出现异常时，可及时向控制中心发送设备异常信息；为了防止该监控设备失联或受波浪的影响发生大范围的漂离，控制中心可向该监控设备发送停靠指令，以使得该监控设备自主航行至该保障平台并能够安全停靠。具体地，监控设备在接收到该停靠指令后，即可通过卫星互联网建立与保障平台的通信，以获知该保障平台的实时位置，为监控设备的自主航行提供基础。

在一些实施例中，保障平台还可搭载有可展开式/折叠式太阳能电池帆板、波浪能发电或风力发电等能源装置，可充分利用海上的清洁能源，进行电力储备；一方面，当监控设备停靠于保障平台时，保障平台可为该监控设备提供充电服务；另一方面，也可直接为该保障平台本身提供紧急充电。

在一些实施例中，虽然保障平台本身具备一定抵御恶劣天气的能力，但当天气过于恶劣时，该保障平台也需要返回岸基码头；因此，控制中心还用于检测保障平台所处位置的天气是否满足预设的第二天气条件，并在该保障平台所处位置的天气满足该第二天气条件时，向该保障平台发送第二返航指令，以指示该保障平台尽快返回岸基码头，避免恶劣天气对该保障平台产生负面影响。其中，该第二天气条件可以是：海况超过6级，和/或，风级超过10级，和/或，浪高超过4m。

保障平台，还用于在接收到第二返航指令后，返回岸基码头。

由上可见，本申请实施例中，卫星互联网可为监控设备、补给设备及保障平台提供基础的无线通信连接，以实现该三种设备之间端到端的信息互通和传输；监控设备可实现对大面积水域的高密度及高频次的巡航监管；补给设备可为监控设备提供燃油补给；保障平台可为监控设备和补给设备提供综合安全保障基地，以使得监控设备及补给设备可在保障平台处进行安全停靠。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模组及方法步骤，能够以电子硬件、或者外部设备软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上防务系统，其特征在于，包括：

监控设备及控制中心；

所述控制中心，用于向所述监控设备发送目标水域的信息；

所述监控设备，用于基于所述目标水域的信息前往所述目标水域，并通过已安装在所述监控设备表面的第一传感器对所述目标水域进行监控，并将监控结果实时传送至所述控制中心；

所述控制中心，还用于分析所述监控结果，并基于分析结果进行预警。

2.如权利要求1所述的海上防务系统，其特征在于，所述控制中心，还用于检测所述目标水域的天气是否满足预设的第一天气条件，并在所述目标水域的天气满足所述第一天气条件时，向所述监控设备发送下潜指令；

所述监控设备，还用于当接收到所述下潜指令时，下潜至水下。

3.如权利要求1或2所述的海上防务系统，其特征在于，所述海上防务系统还包括补给设备；

所述监控设备，还用于在剩余燃油量低于预设的燃油量阈值时，向所述控制中心发送燃油补给请求；

所述控制中心，还用于当接收到所述燃油补给请求时，向所述补给设备发送所述监控设备的实时位置；

所述补给设备，用于基于所述监控设备的实时位置前往所述监控设备处，为所述监控设备提供燃油补给。

4.如权利要求3所述的海上防务系统，其特征在于，所述监控设备，具体用于通过安装于油箱处的第二传感器检测所述油箱的剩余燃油量是否低于所述燃油量阈值，并在所述剩余燃油量低于所述燃油量阈值时，向所述控制中心发送所述燃油补给请求。

5.如权利要求3所述的海上防务系统，其特征在于，所述补给设备，具体用于当与所述监控设备的距离小于预设的距离阈值时，建立与所述监控设备的吸附式电磁连接，并为所述监控设备提供燃油补给。

6.如权利要求5所述的海上防务系统，其特征在于，所述补给设备，具体还用于当完成对所述监控设备的燃油补给时，断开与所述监控设备的吸附式电磁连接。

7.如权利要求3所述的海上防务系统，其特征在于，所述控制中心，还用于当所述补给设备处于所述目标水域内时，检测所述目标水域的天气是否满足预设的第一天气条件，并在所述目标水域的天气满足所述第一天气条件时，向所述补给设备发送第一返航指令；

所述补给设备，还用于在接收到所述第一返航指令后，返回岸基码头。

8.如权利要求7所述的海上防务系统，其特征在于，所述海上防务系统还包括保障平台，所述保障平台部署在所述目标水域的预设范围内；

所述补给设备，具体用于在接收到所述第一返航指令后，预估返回所述岸基码头所需要的返航时间，若所述返航时间小于预设的时间阈值，则返回所述岸基码头，若所述返航时间不小于所述时间阈值，则前往所述保障平台处停靠。

9.如权利要求8所述的海上防务系统，其特征在于，所述监控设备，还用于在所述监控设备存在异常时，向所述控制中心发送设备异常信息；

所述控制中心，还用于根据所述异常信息，向所述监控设备发送停靠指令；

所述监控设备，还用于在接收到所述停靠指令后，前往所述保障平台处停靠。

10.如权利要求8所述的海上防务系统，其特征在于，所述控制中心，还用于检测所述保障平台所处位置的天气是否满足预设的第二天气条件，并在所述保障平台所处位置的天气满足所述第二天气条件时，向所述保障平台发送第二返航指令；

所述保障平台，还用于在接收到所述第二返航指令后，返回所述岸基码头。

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