CN117031516A - 融合定位监控系统、方法、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据加载显示技术领域，公开了融合定位监控系统、方法、计算机设备及存储介质，本发明系统包括硬件系统和移动终端，硬件系统包括定位单元、信息融合单元和传输信息单元，移动终端包括接收信息单元和信息显示单元；定位单元，用于获取北斗数据和AIS数据；信息融合单元，用于融合北斗数据和AIS数据，得到高精度定位数据；传输信息单元，用于将高精度定位数据传输到接收信息单元；信息显示单元，用于显示高精度定位数据。

Description

融合定位监控系统、方法、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及融合定位监控技术领域，具体涉及融合定位监控系统、方法、计算机设备及存储介质。

背景技术

当今全球步入互联网智能应用的高速发展时期，推动实施“智慧航运”逐渐成为我国船舶业发展的重点，“智慧航运”即为采用计算机技术、自动控制技术、大数据分析处理技术等解放船员，提高船员的船上条件，最终实现船舶运输过程智能化、机器化。目前海上航行已经实现船舶的无人驾驶技术，但是依然需要船员在驾驶舱中进行船舶状态的监控，无法做到信息的实时分享，船员水平参差不齐，无法对复杂的航行状况做出合理判断。

如今船舶大多具备船舶自动导航系统AIS设备，AIS设备是监控船舶航行的工具之一。目前AIS系统的数据获取主要来源于卫星导航接收机、罗经及计程仪等设备。AIS系统通过提供高效的数据处理服务，来帮助船只进行远程操作，其核心功能为自动传输数据并进行智能分析。然而，AIS的准确率通常受到多个因素的影响，例如操作人员的操作习惯、GPS的偏移量以及数据噪声程度等。因此，为了提高AIS的准确率，需要采取更多的措施来提高AIS的稳定性。AIS信号也很容易被攻击者或愿意掩盖其位置的各方进行欺骗和操纵。因此，采用单一的AIS设备进行监控系统的设计精准度、安全性都略有不足。

北斗卫星导航系统是由中国研发并独立运营的，它拥有极其出色的定位、导航和授时服务。北斗的精确授时技术对于船只的安全来说至关重要，而AIS系统则可以帮助北斗系统获取船只的航向、航速和加速度数据，从而实现对船只更高精确的定位。采用北斗和AIS信息融合技术进行定位监控系统的设计，大大加强了船舶的安全性，增强了航行定位的精准度。因此如何将北斗系统与AIS系统进行融合，以提高目标位置的精度与可靠性以实现定位监控的功能具有研究价值。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种融合定位监控系统、方法、计算机设备及存储介质，以解决由于定位数据不准确导致的船舶不安全的问题。

第一方面，本发明提供了一种融合定位监控系统，，所述系统包括硬件系统和移动终端，所述硬件系统包括定位单元、信息融合单元和传输信息单元，所述移动终端包括接收信息单元和信息显示单元；

所述定位单元，用于获取北斗数据和AIS数据；

所述信息融合单元，用于融合所述北斗数据和所述AIS数据，得到高精度定位数据；

所述传输信息单元，用于将所述高精度定位数据传输到所述接收信息单元；

所述信息显示单元，用于显示所述高精度定位数据。

第二方面，本发明提供了一种融合定位监控方法，其特征在于，所述方法包括：

获取北斗数据和AIS数据；

融合所述北斗数据和所述AIS数据，得到高精度定位数据；

将所述高精度定位数据传输到所述接收信息单元并显示。

第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第二方面的融合定位监控方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第二方面的融合定位监控方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是根据本发明实施例的融合定位监控系统的流程图；

图2是适用于本发明实施例的融合定位监控系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的融合定位监控系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的融合定位监控方法的流程图；

图5是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

根据本发明实施例，提供了一种融合定位监控方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种融合定位监控方法，图1是根据本发明实施例的融合定位监控方法的流程图。本发明实施例中的融合定位监控方法由客户端执行，可以应用于计算机软件交互过程中需要对融合定位监控的任何场景，例如对搜索引擎中的数据、视频数据、图像数据等的显示。

如图1所示，所述系统包括硬件系统101和移动终端102，所述硬件系统101包括定位单元1011、信息融合单元1012和传输信息单元1013，所述移动终端包括接收信息单元1021和信息显示单元1022；

所述定位单元1011，用于获取北斗数据和AIS数据；

所述信息融合单元1021，用于融合所述北斗数据和所述AIS数据，得到高精度定位数据；

所述传输信息单元1013，用于将所述高精度定位数据传输到所述接收信息单元1021；

所述信息显示单元1022，用于显示所述高精度定位数据。

示例性地，(1)通过改进信息融合算法，采用BDS/AIS组合定位的方式，解决AIS系统定位精度不足及可靠性较差的问题，并获得更准确的位置、速度信息。

(2)根据融合定位监控的需要，对系统硬件系统的各个硬件模块进行研究，设计实现系统各项功能的船舶融合定位监控系统的硬件部分，在单一定位系统出现故障时依然可以进行融合定位监控。

(3)对基于安卓系统的移动终端App进行设计，使系统最终具备对船舶的监控功能，实现移动端对船舶状态的实时监控，信息实时共享。

采用嵌入式技术以及安卓技术对融合定位监控系统进行设计，应用嵌入式技术可以对船舶的状态信息进行收集，采用安卓技术可以完成在移动端船舶状态的显示。

系统最终具备对船舶的监控功能，实现移动端对船舶状态的实时监控，信息实时共享。

如图1所示，为了能够实现BDS/AIS信息融合定位，提高导航精度，且帮助船员在船上任意位置监控船舶的航行位置信息，本系统面向船员用户，需具备以下功能：

(1)具有定位功能，可以进行船舶的定位，并能够对外发送定位信息等。

(2)具有监控功能，能够在船上任意位置接收定位信息，对船舶进行监控。

如图2所示，主控芯片接收北斗和AIS的数据并对其进行解码，解码后通过BDS/AIS信息融合定位算法进行数据的融合，获取精度更高的定位数据，并将融合的数据发送给WIFI模块ESP8266，并通过其的透传功能发送给连接WIFI的船上用户，以实现精准定位船舶及船上人员实时掌控船舶航行状态的目的。接下来，系统会进入一个循环，在这段时间里，系统会不断收集位置数据，并通过主控芯片进行信息融合处理，不间断的将船舶实时航行状态传输给船上任意位置用户。

基于北斗和AIS融合定位监控系统代码均采用C编程语言实现，首先在PC上开发实现代码，然后通过交叉编译产生可执行文件，最后再把可执行文件烧录到MCU中运行，如图3所示为系统工作流程图。系统首先完成初始化，在北斗模块、AIS系统以及WIFI模块正常工作时，可以通过串口调试打印系统工作日志的方式，测试北斗和AIS是否传输信息正常以及WIFI模块是否正常，获取北斗和AIS数据后，针对AIS和北斗不同的解码规则进行数据的解码，将AIS解码后的数据中无法进行数据融合的信息即经纬度之外的AIS船舶数据放入缓存缓冲区内，若没有AIS数据，只对北斗数据进行编码，对北斗和AIS解析后的时间数据进行时间匹配，若时间匹配成功，则对AIS和北斗定位数据进行信息融合，融合后的数据与缓存缓冲区内的AIS信息一起编码，输出的融合数据与若时间匹配失败，则只AIS的信息进行编码。经过编码后的数据传输给WIFI模块。

在本实施例中还提供了一种融合定位监控方法，该方法用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。

如图4所示，本实施例提供一种融合定位监控装置，方法包括：

步骤S401，获取北斗数据和AIS数据；

步骤S402，融合所述北斗数据和所述AIS数据，得到高精度定位数据；

步骤S403，将所述高精度定位数据传输到所述接收信息单元并显示。

上述各个步骤的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中的融合定位监控装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

本发明实施例还提供一种计算机设备，请参阅图5，图5是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图5所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图5中以一个处理器10为例。

处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。

其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。

存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。

该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (4)

1.一种融合定位监控系统，其特征在于，所述系统包括硬件系统和移动终端，所述硬件系统包括定位单元、信息融合单元和传输信息单元，所述移动终端包括接收信息单元和信息显示单元；

所述定位单元，用于获取北斗数据和AIS数据；

所述信息融合单元，用于融合所述北斗数据和所述AIS数据，得到高精度定位数据；

所述传输信息单元，用于将所述高精度定位数据传输到所述接收信息单元；

所述信息显示单元，用于显示所述高精度定位数据。

2.一种融合定位监控方法，其特征在于，所述方法包括：

获取北斗数据和AIS数据；

融合所述北斗数据和所述AIS数据，得到高精度定位数据；

将所述高精度定位数据传输到接收信息单元并显示。

3.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求2所述的融合定位监控方法。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求2所述的融合定位监控方法。