CN214067939U - 一种基于海事ais与dsc的组合式个人应急定位指示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，属于海事无线通信设备技术领域。本实用新型的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置包括：天线，用于发射AIS与DSC信号，并接收DSC信号；发射器，与所述天线相连，用于发射AIS与DSC信号；接收器，与所述天线相连，用于接收DSC信号；主控处理器，分别与所述发射器、所述接收器相连，用于向所述发射器输出基带信息，还用于接收所述接收器接收的DSC信号并解码所述DSC信号；报警器，与所述主控处理器相连，用于在所述主控处理器解析出报警信息之后发出报警信号。本实用新型的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置可以提高船员的安全保障。

Description

一种基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置

技术领域

本实用新型涉及海事无线通信设备技术领域，尤其是涉及一种基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置。

背景技术

随着近年来船舶科技的迅速发展和海洋经济的崛起，海上交通运输的地位日益显著，世界航运市场得到了前所未有的扩大与发展，世界航运业的迅猛发展在带来巨大经济利益的同时，也使海上交通情况变得越来越复杂，在海上航运中，涉水人员的安全问题也日益突显出来。

现有技术中已经出现了多种救生设备，其中，用于个人就生的救生定位指示装置(AIS-MOB)，能够在个人遇险之后手动或自动地开启，发出求救信号，从而提高个人的生存几率。

AIS-MOB(AIS Man OverBoard，个人落水示位标)是一种高效率、小型化和低成本的可发射AIS消息的个人救生设备。主要由内置GNSS定位系统、AIS发射机、电池、启动开关、主控单元、天线等单元组成。当人为或自动自动激活开关后，会发射带有GNSS位置信息的AIS消息，使得落水人员可立即被本船或附近船舶发现。其体积小、重量轻、携带方便，近年来被海上相关产业大量使用。

但是，随着海上交通越来越复杂，在近海AIS的数据量庞大，会造成求救的信息因繁忙而被其他信息给淹没，耽误救援；也可能出现激活开机的前几十秒定位模块正在定位中，而无法获取定位信息，导致AIS-MOB无法正确的发出求救信息，从而错过最佳救援时间。由此船员的安全保障没有得到很好的满足。在这种强大的安全需求情况下，因此迫切需要一种能够包含AIS-MOB，又能够在其他意外情况下发送求救信号的设备。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型实施例提供一种基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，配备有基于AIS和DSC的两套报警系统，有效解决传统AIS-MOB因数据量过大或者激活开机前几十秒时间段内难以保证船员救援的问题，提高了船员的安全保障。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，包括：

天线，用于发射AIS与DSC信号，并接收DSC信号；

发射器，与所述天线相连，用于向所述天线传输AIS与DSC信号；

接收器，与所述天线相连，用于接收并处理所述天线接收的DSC信号；

主控处理器，分别与所述发射器、所述接收器相连，用于向所述发射器输出基带信息，还用于接收所述接收器处理的DSC信号并解码所述DSC信号；

报警器，与所述主控处理器相连，用于在所述主控处理器解析出报警信息之后发出报警信号。

根据本实用新型的一个实施例，包括低通滤波器，所述低通滤波器的一端与所述天线相连，另一端分别与所述发射器和所述接收器相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述发射器的输出端连接有射频开关二极管，所述射频开关二极管的阳极与所述发射器相连，所述射频开关二极管的阴极与所述天线相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述发射器包括依次设置的压控振荡器、缓冲放大器、驱动器、功率放大器以及输出匹配器，所述压控振荡器与所述主控处理器相连，所述输出匹配器与所述天线相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述接收器包括依次设置的第一带通滤波器、第一放大器、第二带通滤波器、混频器、中频滤波器、第二放大器、解调器、第三放大器与第三带通滤波器，所述第一带通滤波器与所述天线相连，所述第三带通滤波器与所述主控处理器相连，所述混频器还与所述压控振荡器相连。

根据本实用新型的一个实施例，还包括GNSS信号处理器，所述GNSS信号处理器一端与所述主控处理器相连，另一端连接有GPS接收天线。

根据本实用新型的一个实施例，所述主控处理器包括串口与USB端口，用于配置身份识别信息。

根据本实用新型的一个实施例，还包括功率控制器，所述功率控制器一端与所述主控处理器相连，另一端与所述发射器的输出端相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述功率控制器包括耦合器与功率检测器，所述耦合器的第一端与所述发射器的输出端相连，所述耦合器的第二端与所述功率检测器的第一端相连，所述功率检测器的第二端与所述主控处理器相连；所述功率控制器还包括第四放大器，所述第四放大器的输入端与所述主控处理器相连，所述第四放大器的输出端分别与所述驱动器、所述功率放大器相连。

根据本实用新型的一个实施例，还包括电池组、触发开关与供电电源，所述电池组、所述触发开关与所述供电电源依次相连，所述供电电源为所述个人应急定位指示装置供电。

本实用新型的有益效果：

本实用新型公开了一种基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，包括：天线，用于发射AIS与DSC信号，并接收DSC信号；发射器，与所述天线相连，用于向所述天线传输AIS与DSC信号；接收器，与所述天线相连，用于接收并处理所述天线接收的DSC信号；主控处理器，分别与所述发射器、所述接收器相连，用于向所述发射器输出基带信息，还用于接收所述接收器处理的DSC信号并解码所述DSC信号；报警器，与所述主控处理器相连，用于在所述主控处理器解析出报警信息之后发出报警信号。本实用新型的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，在保留AIS-MOB模式的情况下，增加了基于DSC的个人报警系统，采用两种模式同时工作，利用基于DSC的个人报警系统的工作特点，弥补传统AIS-MOB在数据量过大或者开机前几十秒的时间段内，难以保障船员救援的问题，从而提高了船员的安全保障。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型实施例的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置的原理结构图。

其中图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、天线；2、发射器；3、接收器；4、主控处理器；5、报警器；6、GNSS信号处理器；7、功率控制器；10、低通滤波器；20、射频开关二极管；21、压控振荡器；22、缓冲放大器；23、驱动器；24、功率放大器；25、输出匹配器；30、第一带通滤波器；31、第一放大器；32、第二带通滤波器；33、混频器；34、中频滤波器；35、第二放大器；36、解调器；37、第三放大器；38、第三带通滤波器；60、GPS天线；70、耦合器；71、功率检测器；72、第四放大器；80、电池组；81、触发开关；82、供电电源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

参照图1，示出了本实用新型实施例的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置的原理结构图。本实用新型实施例的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置包括天线1、发射器2、接收器3主控处理器4、报警器5。其中，天线1用于发射AIS与DSC信号，并接收DSC信号；发射器2与天线1相连，用于向天线1传输AIS与DSC信号；接收器3与天线1相连，用于接收并处理天线1接收的DSC信号；主控处理器4分别与发射器2和接收器3相连，用于向发射器2输出基带信息，还用于接收接收器3处理的DSC信号并解码该DSC信号；报警器5与主控处理器4相连，用于在主控处理器4解析出报警信息之后发出报警信号。

通用的AIS-MOB只能在GNSS定位到位置信息后，发射本机位置。当应急定位指示装置启动后，其向外部发送个人位置信息，这样任何配备有AIS接收装置的设备都能够收到此小心，从而判断出求救者的位置，前往解救求救者。在AIS-MOB处于正常工作的情况下时，可以及时的在船员遇到险情时发送求救信号，但是，在一些特殊的情况下，比如在近海AIS的数据量过于庞大，会造成求救的信号因繁忙而被其他信息给淹没而耽误救援，又如在设备开机的前几十秒时间段内，定位模块正处于定位中而无法获取定位信息，导致AIS-MOB无法正确的发出求救信号，从而错过最佳救援时间。于是本实施例在AIS-MOB的基础上，引入了DSC的呼叫方式来弥补AIS-MOB的缺陷。DSC是先于AIS系统的一种数字选呼性呼叫，其基本方法是在VHF70频道以上以DSC方式自动发出询问信息，接收到询问的船只以同样的频道将本船的基本信息发送回询问方。DSC询问采用广播的方式，通过信息中的地址码判断询问的对象，被询问的船才会回应，其余船只不响应。该系统已经利用了数字式自动传输技术，并将船舶的位置信息与电子海图结合起来，可以实现对船位等信息的显示。

本实用新型实施例中，应急定位指示装置同时配备了基于AIS和基于DSC的两套求救系统，当AIS-MOB出现异常情况无法正常发送求救信号时，通过DSC求救系统实现对AIS-MOB进行弥补，确保应急定位指示装置能够应对各种突发情形，提高船员的安全保障。

根据本实用新型的一个实施例，发射器2的输出端连接有射频开关二极管20，射频开关二极管20的阳极与发射器2的输出端相连，射频开关二极管20的阴极与天线1相连。在工作时，天线1不仅用于将发射器2传输的AIS和DSC信号发射出去，还接收外部的DSC信号，并传输给接收器3，通过射频开关二极管20的设置，确保发射器2正常向天线输出AIS和DSC信号，也避免天线接收的信号进入到发射器2，避免了发射器2和接收器3之间的干扰。

根据本实用新型的一个实施例，还包括低通滤波器10，低通滤波器10的一端与天线1相连，低通滤波器10的另一端分别与发射器2和接收器3相连。具体的，射频开关二极管20的阴极以及接收器3的接收端分别与低通滤波器10相连，在发射和接收信号时滤除高频信号。

根据本实用新型的一个实施例，发射器2包括依次设置的压控振荡器21、缓冲放大器22、驱动器23、功率放大器24以及输出匹配器25，压控振荡器21与主控处理器4相连，输出匹配器25与天线1相连，其中输出匹配器25具体通过射频开关二极管20以及低通滤波器10与天线1相连。压控振荡器21与主控处理器4分别通过I2S总线和数据传输线相连，主控处理器4通过I2S总线向压控振荡器21输出控制信息，对压控振荡器21内的锁相环进行接收发射的频率控制，主控处理器4通过数据传输线向压控振荡器21传输数据信息，压控振荡器21对主控处理器4发送的基带消息进行调制，并输出带调制的载波，载波经过缓冲放大器22、驱动器23和功率放大器24之后，经过输出匹配器25，最后通过天线1发射出去。

根据本实用新型的一个实施例，应急定位指示装置还包括GNSS信号处理器6，GNSS信号处理器6的一端与主控处理器4相连，GNSS信号处理器6的另一端连接有GPS天线60。GNSS信号处理器6在GPG天线60的作用下，能够准确定位到目标所在的坐标信息，并将该位置信息输出给主控处理器4。

根据本实用新型的一个实施例，主控处理器4包括串口及USB端口，串口用于连接通信协议配置单元，具体的，通信协议配置单元选择为配置NMEA0183协议，USB端口用于连接身份信息配置单元，为本机配置相关的身份识别码和其他相关信息。基于此，本实施例的应急定位指示装置可以选择将一艘船上的所有作业员通过串口或者USB端口配置设置在同一呼叫组内，在工作时，不需要定位信息就可以发送DSC的组内呼叫，将带有身份识别码的信息发送给组内的船员，这样船员可以今早发现周围作业员的情况，对落水人员进行搜救。

根据本实用新型的一个实施例，应急定位指示装置还包括功率控制器7，功率控制器7的一端与主控处理器4相连，功率控制器7的另一端与发射器2的输出端相连。功率控制器7的作用在于向主控处理器4反馈发射器2的输出功率，进而可以判定AIS信号与DSC信号是否发射成功。

在一个具体的示例中，功率控制器7包括耦合器70与功率检测器71，耦合器70的第一端与发射器2的输出端相连，耦合器70的第二端与功率检测器71的第一端相连，功率检测器71的第二端与主控处理器4相连。耦合器70在发射器2的输出端耦合出发射的功率并发送给功率检测器71，功率检测器71对接收的功率信号进行检测并反馈给主控处理器4。

进一步地，功率控制器7还包括第四放大器72，第四放大器72的输入端与主控处理器4相连，第四放大器72的输出端分别与驱动器23、功率放大器24相连，分别为驱动器23、功率放大器24提供偏置电压。本实施例中，根据发射器2输出的功率的大小，主控处理器4调节其向第四放大器72输出的电压信号，进而通过改变偏置电压来调节发射器2的输出功率的大小。

根据本实用新型的一个实施例，接收器3包括依次设置的第一带通滤波器30、第一放大器31、混频器32、中频滤波器33、第二放大器34、解调器35、第三放大器36与第三带通滤波器37，第一带通滤波器30与天线1相连，具体选择为通过低通滤波器10与天线1相连，第三带通滤波器37与主控处理器4相连，混频器32还与压控振荡器21相连。在工作时，天线1接收的DSC信号依次经过低通滤波器10、第一带通滤波器30、第一放大器31，然后发送至混频器32，同时压控振荡器21将本振信息传输至混频器32，两种信息经过混频器32进行混频处理得到中频信息，再依次经过中频滤波器33与第二放大器34，传输至解调器35，解调器35选择为中频解调器，其将接收的中频信息解调出所需的基带信息，该基带信息经过第三放大器36以及第三带通滤波器37之后发送给主控处理器4，其中第三放大器36可以选择为音频放大器，主控处理器4接收到基带信息后进行采样检测，最后做算法运算处理，完成DSC信号的解码，根据解码后的信息作出判断并输出报警消息，主控处理器4将该报警消息发送给报警器5，通过报警器5完成报警，提示搜救人员进行搜救。

根据本实用新型的一个实施例，应急定位指示装置还包括电池组80、触发开关81与供电电源82，其中，电池组80、触发开关81与供电电源82依次相连，供电电源82为应急定位指示装置提供电源，即供电电源82为整个应急定位指示装置提供电源，当触发开关81断开的时候，由于供电电源82与电池组80断开，此时，整个应急定位指示装置断电，处于待机的状态，当触发开关81连通时，电池组80与供电电源82导通，从而供电电源82为应急定位指示装置提供电源，使应急定位指示装置进行工作，发出求救信号。在可选的实施例中，触发开关81可以选择为按压式开关，当开关被按下时，触发开关81处于导通状态，同时，当处于船员落水时，触发开关81处于有水的环境下，造成触发开关短接，使得触发开关81连通，应急定位指示装置开启工作。

下面介绍本实用新型实施例的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置的工作原理流程：

当船员落水时，通过按压触发开关81或者由于处于水环境下使得触发开关81导通，应急定位指示装置开启工作，此时，两种求救系统同时开启工作。首先，在第一方面，AIS-MOB求救系统工作，GNSS信号处理器6在GPS天线60的作用下，在定位成功，准确定位目标所处的坐标信息后，将该位置信息输出给主控处理器4，主控处理器4控制发射器2工作，进而发射器2通过天线1发射AIS信息，当目标船员获救后，手动关闭应急定位指示装置，如果目标船员未获救，则继续发射AIS信息，直至目标船员获救。在第二方面，进行组内呼叫操作，即在发射AIS信息的同时，也发射DSC信息，进行组内呼叫，当目标船员获救后，手动关闭触发开关81，若没有获救，则可以根据时间段进行选择性处理，比如，当时间段小于10分钟时，继续进行组内呼叫，当超过10分钟仍没有获救，则将GNSS信息仪器发送DSC全呼给所有周围的船只，在获救之后手动关闭触发开关81。基于此，采用本实用新型的应急定位指示装置，能够显著地提高船员的安全保障，确保尽快对处于意外状况的船员进行救援。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，包括：

天线，用于发射AIS与DSC信号，并接收DSC信号；

发射器，与所述天线相连，用于向所述天线传输AIS与DSC信号；

接收器，与所述天线相连，用于接收并处理所述天线接收的DSC信号；

主控处理器，分别与所述发射器、所述接收器相连，用于向所述发射器输出基带信息，还用于接收所述接收器处理的DSC信号并解码所述DSC信号；

报警器，与所述主控处理器相连，用于在所述主控处理器解析出报警信息之后发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，还包括低通滤波器，所述低通滤波器的一端与所述天线相连，另一端分别与所述发射器和所述接收器相连。

3.根据权利要求1所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，所述发射器的输出端连接有射频开关二极管，所述射频开关二极管的阳极与所述发射器相连，所述射频开关二极管的阴极与所述天线相连。

4.根据权利要求1所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，所述发射器包括依次设置的压控振荡器、缓冲放大器、驱动器、功率放大器以及输出匹配器，所述压控振荡器与所述主控处理器相连，所述输出匹配器与所述天线相连。

5.根据权利要求4所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，所述接收器包括依次设置的第一带通滤波器、第一放大器、第二带通滤波器、混频器、中频滤波器、第二放大器、解调器、第三放大器与第三带通滤波器，所述第一带通滤波器与所述天线相连，所述第三带通滤波器与所述主控处理器相连，所述混频器还与所述压控振荡器相连。

6.根据权利要求1所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，还包括GNSS信号处理器，所述GNSS信号处理器一端与所述主控处理器相连，另一端连接有GPS接收天线。

7.根据权利要求1所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，所述主控处理器包括串口与USB端口，用于配置身份识别信息。

8.根据权利要求4所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，还包括功率控制器，所述功率控制器一端与所述主控处理器相连，另一端与所述发射器的输出端相连。

9.根据权利要求8所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，所述功率控制器包括耦合器与功率检测器，所述耦合器的第一端与所述发射器的输出端相连，所述耦合器的第二端与所述功率检测器的第一端相连，所述功率检测器的第二端与所述主控处理器相连；所述功率控制器还包括第四放大器，所述第四放大器的输入端与所述主控处理器相连，所述第四放大器的输出端分别与所述驱动器、所述功率放大器相连。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的基于海事AIS与DSC的组合式个人应急定位指示装置，其特征在于，还包括电池组、触发开关与供电电源，所述电池组、所述触发开关与所述供电电源依次相连，所述供电电源为所述个人应急定位指示装置供电。

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