ES2343823A1 - Remote localization multiband system with automatic generation of relief signals and alarm for maritime boats in zones a1. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2343823A1 ES200702131A ES200702131A ES2343823A1 ES 2343823 A1 ES2343823 A1 ES 2343823A1 ES 200702131 A ES200702131 A ES 200702131A ES 200702131 A ES200702131 A ES 200702131A ES 2343823 A1 ES2343823 A1 ES 2343823A1
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Ana Vazquez Alejos
Manuel Garcia Sanchez
Iñigo Cuiñas Gomez
Jose Carlos Garcia Valladares
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Universidade de Vigo
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C9/00Life-saving in water
    • B63C9/0005Life-saving in water by means of alarm devices for persons falling into the water, e.g. by signalling, by controlling the propulsion or manoeuvring means of the boat
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium

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Abstract

Multiband remote location system with automatic generation of distress and alarm signals for maritime vessels in areas a1, comprising, at least: (a) a first on-board unit, located on the vessel itself; (b) a plurality of peripheral units arranged in boats; (c) a plurality of peripheral units arranged in life jackets; and (d) a network of data control units located on the ground. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Sistema multibanda de localización remota con generación automática de señales de socorro y alarma para embarcaciones marítimas en zonas A1.Multiband remote location system with automatic generation of distress and alarm signals for sea vessels in zones A1.

La presente invención trata sobre un sistema radio que permite el seguimiento y localización de embarcaciones, transmisión de avisos de alarmas y emergencias, recepción de información y que permite la generación automática de la llamada de socorro según los canales dispuestos en la normativa nacional e internacional sobre salvamento marítimo (canales 16 y 70 de VHF).The present invention is about a system radio that allows the tracking and location of vessels, transmission of alarm and emergency warnings, reception of information and that allows the automatic generation of the call of relief according to the channels provided in the national regulations and international on marine rescue (channels 16 and 70 of VHF).

Dicha invención se fundamenta en la transmisión de información geo-referenciada capturada a través de un sistema GPS (Global Positioning System) para realizar la localización y seguimiento de la ruta de una embarcación y sus botes y personal dotado de chalecos salvavidas en los que se integran subsistemas de rastreo.Said invention is based on the transmission of geo-referenced information captured through a GPS ( Global Positioning System ) to locate and track the route of a boat and its boats and personnel equipped with life jackets in which they are integrated tracking subsystems.

Toda información transmitida y recibida de la embarcación, botes y chalecos, emplea sistemas de comunicaciones operando en diferentes bandas de frecuencia: GSM/GPRS en 900/1800 MHz, VHF y banda de 868 MHz. Se pretende así dotar al sistema de redundancia y compatibilidad con el sistema mundial de socorro y de seguridad en el mar (SMSSM).All information transmitted and received from the boat, boats and vests, employs communications systems operating in different frequency bands: GSM / GPRS in 900/1800 MHz, VHF and 868 MHz band. It is thus intended to provide the system with redundancy and compatibility with the global relief and relief system safety at sea (SMSSM).

El sistema consta de una unidad central situada a bordo de la embarcación cuya finalidad es transmitir información de posición, recibir información de otras embarcaciones o de centros en tierra, y transmitir alertas de emergencia así como automatizar la generación de la llamada de socorro. Contempla comunicaciones analógicas y digitales, voz y datos.The system consists of a central unit located aboard the vessel whose purpose is to transmit information position, receive information from other vessels or centers on land, and transmit emergency alerts as well as automate The generation of the distress call. See communications analog and digital, voice and data.

Se complementa con subsistemas para botes y chalecos salvavidas. El subsistema de bote es una réplica de la unidad central con menos funcionalidades. Al dotar los chalecos salvavidas de pequeñas balizas de localización, se pretende que la unidad de abordo detecte una posible caída al mar empleando las bandas de VHF y 868 MHz. Posee un sistema en VHF que opera paralelamente, tanto en canales analógicos como digitales. El sistema estará también dotado de un sistema de aviso y comunicaciones embarcación-embarcación en bandas VHF y 868 MHz.It is complemented with subsystems for boats and lifevest. The boat subsystem is a replica of the central unit with less functionality. When giving the vests lifeguard of small location beacons, it is intended that the onboard unit detects a possible fall to the sea using the VHF and 868 MHz bands. It has a VHF system that operates in parallel, both analog and digital channels. He system will also be equipped with a warning system and VHF boat-boat communications and 868 MHz.

Este procedimiento aporta de forma sencilla y eficaz una solución a la problemática existente acerca de la localización de una embarcación, bote o persona en situaciones de rescate o asistencia a la misma ante emergencias y alarmas. Se persigue ante todo la rapidez en la generación de estos avisos y la sencillez de uso del sistema.This procedure provides a simple and an effective solution to the existing problem about the location of a boat, boat or person in situations of rescue or assistance to it in case of emergencies and alarms. Be pursues above all the speed in the generation of these notices and the simplicity of use of the system.

Se engloba dicha invención en el sector de los sistemas vía radio para salvamento marítimo. El sector de la técnica al que se refiere es el de comunicaciones inalámbricas.This invention is included in the sector of radio systems for sea rescue. The technical sector which it refers to is wireless communications.

Estado de la técnica anteriorPrior art

Hasta la fecha los sistemas de apoyo a la seguridad en la navegación más extendidos se basaban en radiobalizas. El sistema mundial de socorro y de seguridad en el mar (SMSSM) es capaz de localizar emergencias por medios sofisticados pero eficaces. Los sistemas INMARSAT y COSPAS/SARSAT pueden situar las radiobalizas y los transmisores de socorro utilizados por los navegantes. Los terminales del SMSSM, así como las estaciones terrestres móviles de INMARSAT pueden estar equipados con una carta-receptor GPS, que permite, a quienes disponen de este sistema, comunicar su posición, según necesidad e incluso voluntad.To date the support systems for the most extended browsing security were based on radio beacons. The global relief and safety system at sea (SMSSM) is able to locate emergencies by sophisticated means but effective The INMARSAT and COSPAS / SARSAT systems can place radio beacons and distress transmitters used by navigators The SMSSM terminals, as well as the stations INMARSAT mobile land may be equipped with a GPS letter-receiver, which allows those who have of this system, communicate your position, as needed and even Will.

Si bien los satélites desempeñan una función importante en el SMSSM, no sustituyen por completo a los sistemas de radiocomunicaciones terrestres, que usualmente emplean las bandas VHF asignadas a comunicaciones marítimas. El SMSSM combina varios subsistemas -todos los cuales tienen diversas limitaciones por lo que respecta a su cobertura- en un sistema general.While satellites play a role important in the SMSSM, do not completely replace the systems of terrestrial radiocommunications, which usually use the bands VHF assigned to maritime communications. The SMSSM combines several subsystems - all of which have various limitations so Regarding your coverage - in a general system.

Las prescripciones relativas al equipo que procede llevar a bordo varían según la zona en que opere el buque. Los buques de cabotaje, por ejemplo, sólo tienen que llevar un equipo mínimo si no operan más allá del alcance de las radioestaciones de ondas métricas (VHF) en tierra (zona A1). En la actualidad, la mayoría de los buques de pesca y embarcaciones de recreo no están obligados a participar en el SMSSM pero llevan instalada la radio marina de ondas métricas.The requirements for the equipment that It should be carried on board vary depending on the area in which the vessel operates. Cabotage vessels, for example, only have to carry a minimum equipment if they do not operate beyond the reach of Metric wave radio stations (VHF) on the ground (zone A1). In the Currently, most fishing vessels and boats Recreation are not required to participate in the SMSSM but carry installed the marine radio of metric waves.

Los sistemas de ondas métricas (VHF) que emplean estos buques son de operación manual y, en muchos casos, se limitan a comunicaciones analógicas de voz. Ofrecen, por tanto, una funcionalidad limitada y no aportan una solución eficaz al problema de la localización de una embarcación, bote o persona, en situaciones de rescate o asistencia a la misma, ante emergencias y alarmas.The VHF systems that they use These ships are manually operated and, in many cases, are limited to analog voice communications. They offer, therefore, a limited functionality and do not provide an effective solution to the problem of the location of a boat, boat or person, in rescue situations or assistance to it, in case of emergencies and alarms

En el SMSSM las falsas alertas de socorro son aún un serio problema, ya que ocasionan esfuerzos y costos innecesarios, si se inician las operaciones de búsqueda y salvamento como resultado de una falsa alerta. En 1996, se calculó que más del 90% de las alertas de socorro fueron falsas.In the SMSSM the false distress alerts are still a serious problem, since they cause efforts and costs unnecessary, if search and rescue operations begin as a result of a false alert. In 1996, it was estimated that more than 90% of distress alerts were false.

Una de las principales razones para este elevado número de falsas alertas es el uso inadecuado del equipo del SMSSM por personal que no está capacitado, y la falta de experiencia práctica a bordo para el personal que sí lo está. Pero otro factor que ha causado preocupación es el propio equipo, algunos de cuyos componentes han sido criticados tildándoseles de demasiado complicados y difíciles de usar.One of the main reasons for this high number of false alerts is the improper use of the SMSSM team by untrained staff, and lack of experience Onboard practice for the staff that is. But another factor that has caused concern is the team itself, some of whose components have been criticized as too much complicated and difficult to use.

En esta invención se plantea la aplicación a los sistemas de seguridad en el mar de un sistema radio, operando en diferentes bandas de frecuencia (GSM/GPRS en 900/1800 MHz, VHF y banda de 868 MHz), que permite el seguimiento y localización de una embarcación, sus botes y personal dotado de chalecos salvavidas; transmisión de avisos de alarmas y emergencias; recepción de información; y generación automática de la llamada de socorro según los canales dispuestos en la normativa nacional e internacional sobre salvamento marítimo (canales 16 y 70 de VHF).In this invention the application to safety systems at sea of a radio system, operating in different frequency bands (GSM / GPRS at 900/1800 MHz, VHF and 868 MHz band), which allows the tracking and location of a boat, boats and staff with life jackets; transmission of alarm and emergency warnings; receiving information; and automatic generation of the distress call according to the channels provided in national and international regulations on sea rescue (channels 16 and 70 of VHF).

Un antecedente del uso de sistemas de localización GSM-GPS podemos encontrarlo en los sistemas de localización de flotas de vehículos de transporte por carretera, que se vienen empleando con gran éxito desde hace unos años, si bien su penetración en el mercado de la logística no ha sido el esperado, debido al elevado precio que en ocasiones adquiere dotar a toda una flota de estos dispositivos. Lo habitual es que dichos dispositivos consten de una combinación de un aparato digital que proporciona las coordenadas geográficas (GPS) y un transceptor de datos basado en tecnología móvil (GSM/GPRS). El sistema puede proporcionar datos en tiempo real o bien almacenarlos para ser leídos posteriormente. Se complementan estos sistemas con un software apropiado, que en la mayoría de las ocasiones responde a necesidades del cliente. Como complemento y apoyo tecnológico a las labores realizadas por los servicios de salvamento marítimo, presentamos esta propuesta cuya finalidad es mejorar la labor de garantizar la seguridad en la navegación. El sistema está principalmente orientado a las embarcaciones y buques que navegan en la denominada área Al, embarcaciones de bajura, tanto de recreo como de pesca. Este tipo de embarcaciones no está obligado a adscribirse a las prescripciones marcadas por el SMSSM. Más del 80% de la flota marítima gallega, unas 6.000 embarcaciones, opera en el área Al. Es la flota de bajura, compuesta por embarcaciones que van desde tipos artesanales hasta pequeños buques.An antecedent of the use of GSM-GPS location we can find it in the fleet tracking systems for transport vehicles by road, which have been used with great success for some years, although its penetration in the logistics market has not been expected, due to the high price that sometimes acquires provide a whole fleet of these devices. The usual thing is that said devices consist of a combination of a digital device which provides geographic coordinates (GPS) and a transceiver of data based on mobile technology (GSM / GPRS). The system can provide real-time data or store it to be read later. These systems are complemented with a appropriate software, which in most cases responds to customer needs. As a complement and technological support to work performed by maritime rescue services, We present this proposal whose purpose is to improve the work of ensure navigation safety. The system is mainly oriented to the boats and ships that sail in the so-called Al area, coastal vessels, both recreational and fishing. This type of boats is not required to subscribe to the prescriptions marked by the SMSSM. More than 80% of the fleet Galician maritime, about 6,000 vessels, operates in the Al area. It is the coastal fleet, consisting of vessels ranging from types Handcrafted up to small ships.

Los buques que operan en estas aguas costeras pueden ponerse en contacto con tierra mediante telefonía normal en vez de VHF, aprovechando la cobertura ofrecida por estaciones base cercanas a la costa. Esta praxis ha sido criticada por las autoridades, quienes aconsejan evitarla como único mecanismo de comunicación entre las embarcaciones y tierra. La consecuencia de la introducción de la telefonía móvil en las embarcaciones ha sido una reducción del uso de la Llamada Selectiva Digital (LSD, canal 70), destinada a fines relacionados con la seguridad.Ships operating in these coastal waters they can get in touch with land through normal telephony in instead of VHF, taking advantage of the coverage offered by base stations near the coast. This praxis has been criticized by the authorities, who advise avoiding it as the only mechanism for communication between vessels and land. The consequence of the introduction of mobile telephony in vessels has been a reduced use of the Digital Selective Call (LSD, channel 70), intended for security related purposes.

El área A1 es zona de cobertura UHF, pero también lo es de cobertura celular. Pruebas llevadas a cabo por el equipo de investigación que presenta esta invención, han demostrado que a una distancia de 15 Km de una estación base se sigue recibiendo señal de la misma, con un nivel de potencia en torno a -70 dBm y una tasa de error BER inferior al 1.55%. Estos niveles han demostrado ser suficientes para la viabilidad de un sistema de salvamento marítimo en entornos costeros, como el aquí propuesto, que se apoye en las redes GSM ya establecidas, aprovechando la cobertura que las estaciones más cercanas al mar puedan prestar.Area A1 is UHF coverage zone, but so is cell coverage. Tests carried out by the Research team presenting this invention have demonstrated that at a distance of 15 km from a base station you follow receiving signal from it, with a power level around -70 dBm and a BER error rate of less than 1.55%. These levels have proved sufficient for the viability of a system of maritime rescue in coastal environments, such as the one proposed here, that relies on already established GSM networks, taking advantage of the coverage that stations closest to the sea can provide.

Las llamadas de socorro de estas embarcaciones se resuelven, al utilizar el VHF, por sistemas de radiogoniometría. En muchos casos, se ha demostrado que estos sistemas no han resultado ser los más adecuados ni los más precisos a la hora de resolver una llamada de socorro. Mediante el sistema de seguimiento continuo de la posición del buque propuesto en esta invención se pretende incrementar la fiabilidad y, mediante el desarrollo de un interfaz hombre máquina, mejorar su facilidad de uso.The distress calls of these boats they are solved, when using the VHF, by radiogoniometry systems. In many cases, it has been shown that these systems have not turned out to be the most appropriate nor the most accurate at the time of Resolve a distress call. Through the tracking system Continuous position of the vessel proposed in this invention is aims to increase reliability and, through the development of a Machine man interface, improve its ease of use.

Con el fin de determinar la posición del personal de abordo, se ha dotado a los botes y chalecos salvavidas de un sistema de comunicaciones en la banda de VHF, 868 MHz. Mediante un cálculo de la potencia de señal en el canal ocupado, o RSSI (Received Signal Strength Indicator), se calcula la posición a bordo del personal.In order to determine the position of the aboard personnel, boats and life jackets have been provided of a communications system in the VHF band, 868 MHz. By calculating the signal strength in the busy channel, or RSSI (Received Signal Strength Indicator), position a is calculated staff board.

El sistema propuesto también representará una mejora de la fiabilidad de los sistemas de generación de alarmas y llamadas de socorro, y una reducción de las falsas alarmas. Es importante que, en caso de solucionar la emergencia por sus propios medios, después de haber hecho la llamada de socorro, pueda avisar a los medios de salvamento para poner fin a la emergencia: la operación de búsqueda y salvamento desencadenada puede haber sido compleja y costosa.The proposed system will also represent a improved reliability of alarm generation systems and distress calls, and a reduction of false alarms. Is important that, in case of solving the emergency on their own means, after having made the distress call, you can notify Rescue means to end the emergency: the search and rescue operation triggered may have been complex and expensive.

Otras aplicaciones que permitiría alcanzar el sistema planteado podrían ser el control del tráfico marítimo, la tarificación automatizada de impuestos etc.Other applications that would allow to reach the raised system could be maritime traffic control, the automated tax charging etc.

Explicación de la invenciónExplanation of the invention.

Se describe en la presente invención, un sistema de comunicaciones multiplataforma cuya finalidad principal es proporcionar a un centro de control en tierra el posicionamiento en tiempo real de las embarcaciones, de pesca o recreo, que habitualmente se mueven en la zona costera A1 (hasta 20 millas).A system is described in the present invention. of cross-platform communications whose main purpose is provide a ground control center with positioning in real time of boats, fishing or recreation, which they usually move in coastal zone A1 (up to 20 miles).

El objetivo fundamental es incrementar la seguridad de la navegación en la zona Al, así como facilitar las labores de salvamento y seguridad marítimos ante las llamadas de alerta y socorro, al incrementar la precisión en el posicionamiento de embarcaciones siniestradas. El sistema dispone de facilidades para automatizar dichas llamadas de socorro.The fundamental objective is to increase the navigation safety in the Al zone, as well as facilitating Maritime rescue and security work before calls from alert and relief, by increasing positioning accuracy of wrecked boats. The system has facilities to automate these distress calls.

El sistema consta de una unidad central situada a bordo de la embarcación, denominada Unidad de Abordo, cuya finalidad es transmitir información de posición GPS de forma periódica, recibir información de otras embarcaciones o de centros en tierra, y transmitir alertas de emergencia así como automatizar la generación de la llamada de socorro. Contempla comunicaciones analógicas y digitales, de voz y datos, en distintas bandas de frecuencia: VHF, 900/1800 MHz y 868 MHz.The system consists of a central unit located aboard the vessel, called the On-Board Unit, whose purpose is to transmit GPS position information so periodically, receive information from other vessels or centers on land, and transmit emergency alerts as well as automate The generation of the distress call. See communications analog and digital, voice and data, in different bands of Frequency: VHF, 900/1800 MHz and 868 MHz.

A través de un adecuado interfaz hombre-máquina (HMI), como pantallas táctiles, la Unidad de Abordo puede procesar la información transmitida y recibida, presentándola en forma gráfica al usuario.Through an appropriate interface man-machine (HMI), such as touch screens, the Onboard Unit can process the transmitted information and received, presenting it graphically to the user.

Se ha designado una Unidad de Control de Datos situada en tierra, encargada de monitorizar la información procedente de todas las embarcaciones, botes y chalecos que operen en su radio de cobertura. Estas unidades pueden comunicarse con la embarcación y con el bote, mediante tecnología GSM 900/1800 MHz y VHF. Además, pueden recibir información de posición GPS, procedente de un chaleco salvavidas, transmitida sobre el canal 70 de VHF.A Data Control Unit has been designated located on land, responsible for monitoring the information from all boats, boats and vests that operate in its coverage radius. These units can communicate with the boat and with the boat, using GSM 900/1800 MHz technology and VHF In addition, they can receive GPS position information, from of a life jacket, transmitted on channel 70 of VHF.

La transmisión de información de posición GPS por parte de la Unidad de Abordo, se realiza sobre tecnología GPRS y, en caso de fallo de cobertura, sobre un canal digital de VHF. Las comunicaciones de voz entre la embarcación y tierra, se realizan en sistema GSM si la zona de cobertura lo permite, o sobre la banda VHF.The transmission of GPS position information by the On-Board Unit, it is carried out on GPRS technology and, in case of coverage failure, on a digital VHF channel. The voice communications between the boat and land, are made in GSM system if the coverage zone allows it, or over the band VHF

Las llamadas de alerta, emergencia y socorro consisten en la transmisión simultánea, sobre tecnología GSM y sobre el canal 16 de VHF, de mensajes de voz analógicos pregrabados. Además, se procede a la transmisión de mensajes digitales sobre el canal 70 de VHF y en tecnología GPRS con el mensaje de alerta o socorro y la posición de la embarcación. La tecnología GSM permite la comunicación con la Unidad de Control de Datos en tierra. El empleo de VHF permite, además de enlazar con la Unidad de Control de Datos, la comunicación con el resto de embarcaciones.Alert, emergency and distress calls consist of simultaneous transmission, about GSM technology and about VHF channel 16, of pre-recorded analog voice messages. In addition, digital messages are transmitted on the VHF channel 70 and in GPRS technology with the alert message or relief and the position of the boat. GSM technology allows Communication with the Ground Data Control Unit. He The use of VHF allows, in addition to linking with the Control Unit of Data, communication with other vessels.

La integración de comunicación bidireccional de voz del buque a tierra, permite establecer protocolos de confirmación de alarmas con el fin de detectar falsas alarmas.The two-way communication integration of ship's voice to ground, allows to establish protocols for Alarm confirmation in order to detect false alarms.

El sistema de seguridad descrito en esta invención, se extiende, mediante el desarrollo de sistemas de menor tamaño, a botes y chalecos salvavidas, denominados Unidades Periféricas. Cada Unidad Periférica tiene asignada de forma única un canal de comunicaciones en la banda de 868 MHz, además de un identificador alfanumérico de 8 dígitos. En una situación normal, las unidades periféricas transmiten dicho identificador sobre su canal asignado.The security system described in this invention, extends, through the development of smaller systems size, to boats and life jackets, called Units Peripherals Each Peripheral Unit is uniquely assigned a communications channel in the 868 MHz band, in addition to a 8-digit alphanumeric identifier. In a normal situation, the peripheral units transmit said identifier on their assigned channel

La transmisión se realiza con un protocolo de intervalo temporal (token), para evitar contienda en el acceso al medio. Dicha transmisión se repite con tres valores distintos de potencia transmitida. Esto permite mejorar la estimación de la posición y hacer frente a cambios en las condiciones de propagación del canal radio. De forma permanente, la Unidad de Abordo, estima la posición de estas unidades dentro del buque, empleando una técnica basada en el cálculo de potencia del canal ocupado o RSSI.The transmission is done with a protocol of time interval (token), to avoid contention in the access to means, medium. This transmission is repeated with three different values of transmitted power This allows to improve the estimation of the position and deal with changes in propagation conditions of the radio channel. On a permanent basis, the On-Board Unit estimates the position of these units within the vessel, using a technique based on the calculation of power of the busy channel or RSSI.

Las unidades de los botes también permiten la comunicación bidireccional de voz (sobre GSM y/o VHF) con la Unidad de Control de Datos, mientras que las de los chalecos son unidireccionales y se limitan a la transmisión de datos digitales, con el mensaje de socorro y la posición, sobre el canal 70 de VHF.Boat units also allow Two-way voice communication (over GSM and / or VHF) with the Unit Data Control, while those in the vests are Unidirectional and limited to the transmission of digital data, with the distress message and position, on channel 70 of VHF

La activación de transmisión de datos GPS por parte de las Unidades Periféricas se realiza sólo en caso de emergencia, activándose el mecanismo de forma manual o remota. La activación remota la lleva a cabo la Unidad de Abordo, si decide que una unidad periférica se encuentra en situación de socorro (caída al agua).The activation of GPS data transmission by part of the Peripheral Units is carried out only in case of emergency, activating the mechanism manually or remotely. The Remote activation is carried out by the On-Board Unit, if it decides that a peripheral unit is in distress (fall to Water).

La transmisión periódica de información de posición GPS por parte de las Unidades Periféricas para botes, durante una situación de socorro, se realiza sobre tecnología GPRS y, en caso de fallo de cobertura, sobre un canal digital de VHF (canal 70). En el caso de chalecos, sólo se transmite sobre el canal 70 de VHF.The periodic transmission of information from GPS position by the Peripheral Units for boats, during a distress situation, it is done on GPRS technology and, in case of coverage failure, on a digital VHF channel (channel 70). In the case of vests, it is only transmitted on the channel VHF 70.

Después de su activación, la Unidad de Abordo, sigue estimando la posición de la unidad periférica mediante el cálculo de potencia RSSI del canal 70. Esta información es transmitida a la Unidad de Control de Datos en tierra, sobre tecnología GPRS y, en caso de fallo de cobertura, sobre un canal digital de VHF (canal 70). El objetivo es reforzar las labores de salvamento asegurando la determinación fiable y precisa de la posición del bote y/o chalecos. También actuará como mecanismo redundante de seguridad ante un posible fallo de las Unidades Periféricas.After its activation, the On-Board Unit, continue to estimate the position of the peripheral unit using the RSSI power calculation of channel 70. This information is transmitted to the Ground Data Control Unit, about GPRS technology and, in case of coverage failure, on a channel VHF digital (channel 70). The objective is to reinforce the work of salvage ensuring the reliable and accurate determination of the Boat position and / or vests. It will also act as a mechanism redundant security against a possible failure of the Units Peripherals

Otra innovación importante del sistema es que integra capacidad de comunicaciones buque-buque, a fin de permitir intercambio de información diversa con otras embarcaciones de la zona. Para el desarrollo de esta funcionalidad se ha adoptado tecnología en banda VHF y 868 MHz.Another important innovation of the system is that integrates ship-to-ship communications capability, to in order to allow diverse information exchange with others boats in the area. For the development of this functionality VHF and 868 MHz band technology has been adopted.

Las comunicaciones de voz buque-buque, se realizan sobre un canal analógico no comercial en la banda VHF determinado por el SMSSM. Para las comunicaciones de datos entre embarcaciones se emplean tanto canales de VHF, como un módem en banda 868 MHz operando sobre el último canal. De forma permanente se determina la actividad sobre los canales de escucha de señales de socorro: el canal 16 (analógico) y el 70 (digital) de VHF, mecanismo prescrito por el SMSSM.Voice communications ship-to-ship, are performed on an analog channel not commercial in the VHF band determined by the SMSSM. For the data communications between vessels are used both channels VHF, such as an 868 MHz band modem operating on the last channel. Permanently determines the activity on the distress signal listening channels: channel 16 (analog) and VHF (digital) 70, mechanism prescribed by the SMSSM.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Para una mejor compresión del sistema descrito anteriormente se acompañan cinco dibujos.For a better compression of the described system previously five drawings are accompanied.

La Figura 1 es una representación en bloques funcionales o esquema del funcionamiento global del sistema propuesto. Se distinguen las siguientes unidades básicas: unidad de abordo, situada en la embarcación; unidades periféricas, situadas en botes y chalecos; centro de datos, situado en tierra.Figure 1 is a block representation functional or scheme of the overall operation of the system proposed. The following basic units are distinguished: unit of aboard, located on the boat; peripheral units, located in boats and vests; data center, located on land.

La denominada Unidad de Abordo se representa en la Figura 2.The so-called Boarding Unit is represented in Figure 2.

La Figura 3 corresponde al diagrama de bloques funcionales de la denominada Unidad Periférica para botes salvavidas.Figure 3 corresponds to the block diagram functionalities of the so-called Peripheral Unit for boats lifeguard

La Figura 4 representa el diagrama funcional de la Unidad Periférica para chalecos salvavidas.Figure 4 represents the functional diagram of the Peripheral Unit for life jackets.

En la Figura 5 se describen los canales de comunicación empleados por las diferentes unidades que integran el sistema.Figure 5 describes the channels of communication used by the different units that make up the system.

Exposición detallada de un modo de realización de la invenciónDetailed exposition of an embodiment of the invention

Se describe a continuación la implementación elegida para cada una las diferentes unidades que integran el sistema multibanda de localización remota con generación automática de señales de socorro y alarma para embarcaciones marítimas en zonas A1.The implementation is described below. chosen for each one the different units that make up the multiband remote location system with automatic generation of distress and alarm signals for maritime vessels in areas A1.

1. Prototipo para el buque (Unidad de Abordo)1. Prototype for the ship (Onboard Unit)

Este prototipo se compone de un módem GPRS/GSM para voz y datos de clase 10, un GPS de 12 canales, y un transceptor VHF en la banda de 132 a 180 MHz de 25 W de salida y 4 W de entrada. Se completa el sistema con antenas omnidireccionales, sistema de alimentación por corriente continua proveniente de la embarcación y un sistema redundante a base de baterías recargables. Se alcanzan tasas de 36 kbps (GPRS) y 10 kbps (VHF). Se integra un módulo módem en la banda de 868 MHz para las funciones de comunicaciones buque a buque y con las unidades periféricas. Un microcontrolador actúa de sistema de control de los distintos elementos.This prototype consists of a GPRS / GSM modem for class 10 voice and data, a 12-channel GPS, and a transceiver VHF in the 132 to 180 MHz band with 25 W output and 4 W input. The system is completed with omnidirectional antennas, system DC power supply from the boat and a redundant system based on rechargeable batteries. Are reached 36 kbps (GPRS) and 10 kbps (VHF) rates. A modem module is integrated in the 868 MHz band for ship communications functions at ship and with peripheral units. A microcontroller acts as control system of the different elements.

2. Prototipos para bote salvavidas (Unidad Periférica)2. Lifeboat prototypes (Unit Peripheral)

La composición es similar al prototipo del buque, pero incorpora además un sistema paralelo de alimentación por placas solares. Se emplea tecnología de 2.8-3.3 V con el fin de minimizar el consumo. Se ha minimizado el tamaño de estas unidades y en especial, del sistema de antenas.The composition is similar to the prototype of the vessel, but also incorporates a parallel feeding system by solar panels. 2.8-3.3V technology is used in order to minimize consumption. The size of these units and especially the antenna system.

3. Prototipos para chaleco salvavidas (Unidad Periférica)3. Prototypes for lifejackets (Unit Peripheral)

Consta de un GPS, un transceptor VHF en la banda de 132 a 180 MHz y un módem en la banda de 868 MHz. Un microcontrolador actúa de sistema de control de los distintos elementos. Se completa la unidad con un sistema de antenas de tamaño mínimo.It consists of a GPS, a VHF transceiver in the band 132 to 180 MHz and a modem in the 868 MHz band. A microcontroller acts as a control system for the various elements. The unit is completed with a size antenna system minimum.

4. Interfaz hombre-máquina4. Human machine interface

Consistente en una pantalla TFT táctil, completa el sistema de la Unidad de Abordo, y está dotada de botones de función, con salida/entrada de audio. El software de este interfaz presenta datos enviados y recibidos, tanto de otras embarcaciones como del centro de control de forma clara y concisa. Dispone del botón estándar definido por el SMSSM para la activación manual de la llamada de socorro. Se ha definido un protocolo de comunicación con las unidades de bote y chaleco para la activación remota.Consisting of a complete TFT touch screen the on-board unit system, and is equipped with buttons function, with audio output / input. The software of this interface presents data sent and received from both other vessels as of the control center clearly and concisely. It has the standard button defined by the SMSSM for manual activation of the call for help. A communication protocol has been defined with the boat and vest units for remote activation.

5. Unidad de Datos5. Data Unit

Se compone de un módem GPRS/GSM para voz y datos de clase 10, un transceptor VHF en la banda de 132 a 180 MHz de 25 W de salida y 4 W de entrada. Se completa el sistema con antenas omnidireccionales.It consists of a GPRS / GSM modem for voice and data Class 10, a VHF transceiver in the 132 to 180 MHz band of 25 W output and 4 W input. The system is completed with antennas omnidirectional.

6. Software de control6. Control software

El software de la Unidad de Control de Datos emplea servicios basados en bases de datos relaciónales (geodatabases). Para asegurar la interoperabilidad de las distintas partes del sistema, así como con otros sistemas externos proveedores de información georeferenciada, los datos intercambiados siguen estándares internacionales de GIS (Geo-Information System), como ISO/OGC, pero también se aplican estándares para el almacenamiento e intercambio de información como SQL. De esta forma, se garantiza un sistema abierto, interoperable y escalable respecto al componente de información georeferenciada.The software of the Data Control Unit employs services based on relational databases (geodatabases). To ensure the interoperability of the different parts of the system, as well as with other external systems suppliers of georeferenced information, the data exchanged follows International GIS standards (Geo-Information System), such as ISO / OGC, but standards for the storage and exchange of information such as SQL. Thus, an open, interoperable and scalable system is guaranteed to the georeferenced information component.

Se han determinado los criterios que permitan asegurar el intercambio de información en situaciones críticas. Asimismo, han sido consideradas políticas de privacidad en la información manipulada.The criteria that allow for ensure the exchange of information in critical situations. They have also been considered privacy policies in the manipulated information.

La parte correspondiente al software de la Unidad de Control de Datos cierra la descripción de la implementación aquí presentada.The part corresponding to the software of the Data Control Unit closes the description of the implementation presented here.

Claims (4)

1. Sistema multibanda de localización remota con generación automática de señales de socorro y alarma para embarcaciones marítimas en zonas A1 que comprende, al menos:1. Multiband remote location system with automatic generation of distress and alarm signals for maritime vessels in zones A1 comprising at least:
(a)(to)
una primera unidad de a bordo; situada en la propia embarcación y que comprende, a su vez, una unidad de control que gobierna un módulo de comunicaciones GPRS/GSM, un módulo GPS, un módulo interfaz hombre-máquina, un módulo VHF y un módulo módem en la banda de 868 MHz para la comunicación buque a buque y con las unidades periféricas, así como antenas omnidireccionales y medios de alimentación eléctrica;a first unit on board; located on own vessel and that includes, in turn, a control unit that governs a GPRS / GSM communications module, a GPS module, a man-machine interface module, a VHF module and a modem module in the 868 MHz band for ship communication to ship and with peripheral units as well as antennas omnidirectional and power supply means;
(b)(b)
una pluralidad de unidades periféricas dispuestas en botes que comprenden, a su vez, una unidad central de control que gobierna un módulo de comunicaciones GPRS/GSM para comunicación bidireccional de voz, un módulo GPS, un módulo VHF y un módulo módem en la banda de 868 MHz para comunicación con la unidad de abordo, así como antenas omnidireccionales y medios de alimentación eléctrica en paralelo mediante placas solares;a plurality of peripheral units arranged in boats comprising, in turn, a central control unit that governs a GPRS / GSM communication module for communication bidirectional voice, a GPS module, a VHF module and a modem module in the 868 MHz band for communication with the onboard unit, as well as omnidirectional antennas and power supplies parallel electrical by solar panels;
(c)(C)
una pluralidad de unidades periféricas dispuestas en chalecos salvavidas que comprenden, a su vez, un módulo GPS, un módulo VHF en el canal 70 para la comunicación digital unidireccional, y un módulo módem en la banda de 868 MHz para comunicación con la unidad de a bordo, así como antenas omnidireccionales; ya plurality of peripheral units arranged in life jackets comprising, in turn, a GPS module, a VHF module on channel 70 for digital communication unidirectional, and a modem module in the 868 MHz band for communication with the on-board unit, as well as antennas omnidirectional; Y
(d)(d)
una red de unidades de control de datos situadas en tierra, comunicadas mediante una red de comunicaciones tipo internet, que están configuradas con medios para monitorizar la información GPS y detectar las señales de alarma, emergencia o socorro procedente de la unidad de a bordo de la embarcación, de los botes y/o de los chalecos operativos en su radio de cobertura, comprendiendo además medios de comunicación GPRS/GSM, VHF y VHF sobre el canal 70;a network of data control units located in land, communicated through a communications network type internet, which are configured with means to monitor the GPS information and detect alarm, emergency or relief from the on-board unit of the vessel, of the boats and / or operating vests on your coverage radius, further comprising GPRS / GSM, VHF and VHF communication media over channel 70;
que se caracteriza porquethat is characterized because la primera unidad de a bordo está configurada para la transmisión vía GPRS y en caso de fallo de cobertura, sobre VHF, a la red de unidades de control de datos situados en tierra, la posición GPS de la embarcación, constituida por la latitud, longitud e instante temporal, para su monitorización y control; y en donde la pluralidad de unidades periféricas de botes y chalecos es monitorizada por la primera unidad de a bordo, siendo estos datos igualmente transmitidos a la red de control de datos situados en tierra.the first on-board unit is configured for transmission via GPRS and in case of coverage failure, about VHF, to the network of ground control data control units, the GPS position of the boat, consisting of latitude, longitude and temporary instant, for monitoring and control; and where the plurality of peripheral units of boats and vests is monitored by the first on-board unit, this data being also transmitted to the data control network located in land.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
2. Método de localización remota con generación automática de señales de socorro y alarma para embarcaciones marítimas en zona A1, el cual se implementa en el sistema de la reivindicación 1, y que se caracteriza porque comprende las etapas de:2. Remote location method with automatic generation of distress and alarm signals for sea vessels in zone A1, which is implemented in the system of claim 1, and characterized in that it comprises the steps of:
(i)(i)
monitorizar de la posición de las unidades periféricas de botes y chalecos por la unidad de a bordo, de tal forma que sea posible detectar una posible caída al mar de alguna de esas unidades;monitor the position of the units boat and vest peripherals by the on-board unit, of such so that it is possible to detect a possible fall to the sea of any of those units;
(ii)(ii)
generar una señal de emergencia, alarma o socorro por parte de la unidad de a bordo, y donde una vez generada la señal, la posición de las unidades periféricas será monitorizada por la unidad de a bordo, a través de la estimación de potencia del canal 70 de VHF y por la unidad de control de datos situada en tierra, dentro del área de cobertura de dicha unidad de control; ygenerate an emergency signal, alarm or distress by the on-board unit, and where once the signal, the position of the peripheral units will be monitored by the on-board unit, through the power estimation of the VHF channel 70 and by the data control unit located in land, within the coverage area of said control unit; Y
(iii) (iii)
transmitir a la unidad de a bordo y a la unidad de control de datos situada en tierra la información de posición GPS (latitud, longitud y hora):transmit to the on-board unit and to the unit Ground control data control GPS position information (latitude, longitude and time):
--
sobre tecnología GPRS y en caso de fallo de cobertura, sobre el canal 70 de VHF por las unidades periféricas de bote; yon GPRS technology and in case of coverage failure, on channel 70 of VHF by peripheral boat units; Y
--
sólo sobre el canal 70 de VHF para las unidades de chaleco.alone over VHF channel 70 for vest units.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
3. Método de acuerdo con la reivindicación 2 que se caracteriza porque en la unidad de a bordo se generan automáticamente las llamadas de alerta, emergencia y socorro, según los canales dispuestos en la normativa nacional e internacional sobre salvamento marítimo (canales 16 y 70 de VHF) y simultáneamente sobre tecnología GSM/GPRS, mediante una transmisión que incluye el mensaje, de voz analógico pregrabado sobre tecnología GSM y canal 16 de VHF o digital para el canal 70 de VHF y tecnología GPRS, de alerta, emergencia o socorro y la posición GPS de la embarcación (latitud, longitud, hora).3. Method according to claim 2 characterized in that the alert, emergency and distress calls are automatically generated in the on-board unit, according to the channels provided in the national and international regulations on maritime rescue (channels 16 and 70 of VHF) and simultaneously on GSM / GPRS technology, by means of a transmission that includes the message, of pre-recorded analog voice over GSM technology and channel 16 of VHF or digital for channel 70 of VHF and GPRS technology, of alert, emergency or distress and the GPS position of the boat (latitude, longitude, hour).
         \newpage\ newpage
      
4. Método de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 3 que se caracteriza porque determina, desde la unidad de abordo, la posición de las unidades periféricas dispuestas en los botes y chalecos salvavidas a través de transceptores operando en la banda de VHF y 868 MHz, permitiendo el cálculo de la potencia de señal en el canal ocupado, o RSSI, mediante un algoritmo con nivel de potencia transmitida variable por parte de las unidades periféricas, cada una de las cuales tiene asignada de forma única un canal de comunicaciones en la banda de 8 68 MHz, además de un identificador alfanumérico de 8 dígitos que es transmitido en situación de normalidad con un protocolo de intervalo temporal (token) sobre el canal de radiofrecuencia asignado.4. Method according to claims 2 and 3 characterized in that it determines, from the on-board unit, the position of the peripheral units arranged in lifeboats and life jackets through transceivers operating in the VHF and 868 MHz band, allowing the calculation of the signal power in the busy channel, or RSSI, by means of an algorithm with a variable transmitted power level by the peripheral units, each of which is uniquely assigned a communications channel in the band of 8 68 MHz, in addition to an 8-digit alphanumeric identifier that is transmitted normally with a time interval protocol (token) over the assigned radio frequency channel.
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VAZQUEZ ALEJOS et al. "Development of a Tracking and Automatic Distress Generation System for Coastal Fleet Ships" IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 2007. ISIE 2007. 2007 IEEE Piscataway, NJ, USA. 07.06.2007. ISBN: 978-1-4244-0755-2. Todo el documento. *

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