专利名称：带北斗功能的ais船载设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS)设备，尤其是涉及一种带北斗功能的AIS船载设备及北斗功能启停方法。
背景技术：
北斗卫星导航系统〔BeiDou(COMPASS)NavigationSatellite System〕是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，与美国GPS、俄罗斯GL0NASS和欧盟的GALILEO并列为全球四大GNSS系统。2003年建成的北斗区域导航试验系统，又称北斗一号 系统，可在中国及周边地区提供有源定位、授时和短消息通信服务(简称北斗功能)；该系统能容纳的用户数是有限的。2012年建设覆盖亚太区域的区域导航定位系统，可向亚太区域提供无源定位、授时和短消息通信服务；到2020年建成覆盖全球的全球定位系统。无源定位用户数可无限，短消息通信服务用户数仍然是有限的。船舶自动识别系统(AIS)是工作在VHF海上移动频段的船舶和基站广播系统，是促进航行安全，提高航运交通管理效率的先进工具。AIS是一种VHF无线电收发信机，它能将诸如船舶识别信息(例如MMSI)、船位经纬度、航向、航速等船舶信息(简称AIS信息)同其它船舶和基站的AIS互相收发。AIS可使船舶和基站在显示器上“看到”船舶的运行状况，从而提高船舶的水上交通情景意识。但是，AIS设备的发送和接收信息的距离是有限的，大约30 50海里，超出了基站接收范围或在未建立基站的区域航行的船舶就无法监视。文献《基于“北斗”的船舶实时监控系统》(《航海技术》2011年第4期)提出“船舶只要装备有北斗卫星船载终端、船载AIS系统、Inmarsat船站等设备”，“当船舶行驶在AIS信号接收基站覆盖范围内时，就可以通过接收船载AIS设备播发的信息监控船舶；而当船舶驶出AIS接收基站覆盖范围后，可以利用船载北斗终端回报的船舶位置信息进行监控。”这里，“船载北斗终端回报的船舶位置信息”是一直有“回报”还是根据一些具体可操作的条件才“回报”，该文献没有说明。但是可以明确的是，该文献介绍的北斗卫星船载终端和船载AIS系统是分别独立的设备，互相之间没有联系，没有监测判别的措施，船载北斗终端也没有运行/关停的装置。由于北斗一号系统面向各行各业应用，而它能容纳的用户数和信道容量是有限的，如果一直同时运行过多用户会影响其反应速度，因此要在大量船舶上推广上述文献提出的方案还有很多具体技术问题需要解决。
发明内容本实用新型的目的是提供一种当船舶在超出了 AIS基站接收范围或在未建立AIS基站的区域航行时，使船舶监控中心得知船舶AIS信息的设备。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种带北斗功能的AIS船载设备，包括卫星无源定位装置，其特征在于还包括北斗卫星用户模块及其天线和AIS功能�？榧捌涮煜撸倍肺佬怯没？榧癆IS功能�？榉直鹩胄畔⒋砟？橄嗔畔⒋砟？榛沽游佬俏拊炊ㄎ蛔爸茫渲校畔⒋砟？榘ū倍饭δ芷敉Ｄ？椋帽倍饭δ芷敉Ｄ？槟芄还赝；蛟诵斜倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能。优选地，所述北斗功能启停�？榘ˋIS功能模块故障监测�？�、卫星无源定位装置故障监测�？� 、接收区域越界监测�？�、北斗短消息监测�？�、北斗启�？匦藕偶嗖饽？�、AIS功能�？榻邮罩噶罴嗖饽？�、AIS功能�？榛窘邮占嗖饽？榧氨倍纷⒅噶罴嗖饽？橹械闹辽僖桓瞿？榧爸葱薪峁嗖饽？锳IS功能�？楣收霞嗖饽？椋嗖馑鯝IS功能�？椋粲泄收希蛟诵兴霰倍肺佬怯没？榈氖辗ê珹IS信息的短消息通信或有源定位功能；卫星无源定位装置故障监测�？椋嗖馑鑫佬俏拊炊ㄎ蛔爸茫粲泄收希蛟诵兴霰倍肺佬怯没？榈挠性炊ㄎ还δ埽唤邮涨蛟浇缂嗖饽？椋嗖馑鲂畔⒋砟？榈玫降奈佬嵌ㄎ恍畔ⅲ舾菸佬嵌ㄎ恍畔⒌玫降奈恢镁扯仍贏IS基站接收区域外，则运行所述北斗卫星用户模块的收发包括含AIS信息的短消息通信或有源定位功能；北斗短消息监测模块，监测所述北斗卫星用户�？榻邮盏亩滔ⅲ粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿亩滔ⅲ蛟诵谢蚬赝Ｋ霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹is信息的短消息通信或有源定位功能；北斗启�？匦藕偶嗖饽？椋嗖馑鲂畔⒋砟？槭欠窀霰倍菲敉？匦藕牛粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿目匦藕牛蛟诵谢蚬赝Ｋ霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能；AIS功能模块接收指令监测�？椋嗖馑鯝IS功能�？榻邮盏男畔ⅲ粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿闹噶睿蛟诵谢蚬赝Ｋ霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能；AIS功能模块基站接收监测�？椋嗖馑鯝IS功能�？榻邮盏男畔ⅲ羰詹坏紸IS基站信息并超过预设时间长度，则运行所述北斗卫星用户�？榈氖辗ê珹IS信息的短消息通信或有源定位功能；北斗转发指令监测�？椋嗖馑霰倍肺佬怯没？榻邮盏亩滔⒑退鯝IS功能�？榻邮盏男畔ⅲ粲性诵谢蚬赝Ｍü倍纷⒅鼙叽癆IS信息的指令，则运行或关停所述北斗卫星用户�？榈姆⑺秃鼙叽癆IS信息的短消息通信；执行结果监测�？椋觳樗霰倍饭δ芷敉Ｄ？橹兴衅渌嗖饽？榈闹葱薪峁羲嗖獾奶跫绰悖蚍直鸸赝Ｋ霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能。优选地，所述北斗功能启停�？榛拱ㄓ鱿蘸艟燃嗖饽？椋艏嗖獾叫畔⒋砟？楦鲇鱿蘸艟绕舳畔ⅲ蛟诵兴霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的遇险呼救的短消息通"[目。优选地，所述信息处理�？榛拱ˋIS转发指令监测�？椋嗖馑霰倍肺佬怯没？榻邮盏亩滔⒒駻IS功能模块接收的信息，若有运行或关停通过AIS转发周边船舶AIS信息的指令，则运行或关停所述AIS功能�？榈姆⑺秃鼙叽癆IS信息的短消息报文。本实用新型对比现有技术有如下有益效果本实用新型提供一种带北斗功能的AIS船载设备，当AIS基站不能收到船载设备AIS发送的信息时，该船载设备才通过运行北斗卫星用户�？榈挠性炊ㄎ�、收发包括含AIS信息的短消息通信功能，解决失去监视的问题，也减少对北斗信道资源不必要的占用。并且，当卫星无源定位装置、AIS功能�？榉⑸收鲜保么厣璞敢材茉诵斜倍肺佬怯没？榈挠性炊ㄎ�、收发包括含AIS信息的短消息通信功能，为普通AIS船载设备提供备份，整体提高AIS船载设备的可靠性。该船载设备还具有按监控中心指令转发周边船舶AIS信息的功能。
图I示出了本实用新型的带北斗功能的AIS船载设备实施例的组成示意图； 图2示出了本实用新型的带北斗功能的AIS船载设备实施例的信息处理�？樽槌墒疽馔�。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。以下实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本实用新型的，但并非用以限定本实用新型，任何不脱离本实用新型的精神和范围所作的修改，仍包括在本实用新型的专利保护范围内。本实用新型的保护范围以权利要求书所界定的为准。如图I所示，为本实用新型提供的一种带北斗功能的AIS船载设备的实施例的组成示意图。卫星无源定位装置即采用无源定位的卫星导航定位系统(GNSS)用户设备，包括美国GPS、俄罗斯GL0NASS、欧盟的GALILEO、北斗无源定位装置都可以。该装置可以装入本实用新型的带北斗功能的AIS船载设备，也可以通过其他设备将本船位置信息等卫星导航信息连接输入于本实用新型的带北斗功能的AIS船载设备。卫星无源定位装置的含本船定位的信息送入信息处理�？楹蟀聪中泄娣缎纬杀ㄎ模ù笆侗鹦畔�(例如丽SI)、船位经纬度、航向、航速等船舶信息(简称AIS信息)，送入AIS功能�？椋訟IS规范的周期向基站和其他船舶广播发送，达到监视(“看到”)本船的目的。AIS功能�？榛箍梢越邮掌渌胺⑺偷幕蚧痉⑺偷腁IS信息，为船舶运行提供支持。当然，送入信息处理�？榈暮敬ㄎ坏奈佬堑己叫畔⒁餐ü倍饭δ芷敉Ｄ？樾纬珊珹IS信息的短消息，再送入北斗卫星用户�？橐越下闹芷�(因北斗系统限制)点对点地向船舶监控中心发送，达到监视的目的。北斗卫星用户�？橐步邮沾凹嗫刂行幕蚱渌胺⑺偷暮珹IS信息的短消息，为船舶运行提供支持。并且，在运行北斗短消息通信的同时运行或者只运行北斗卫星用户�？榈挠性炊ㄎ还δ埽材苁贡倍肺佬堑孛嬷行恼镜弥没Т暗奈恢茫驯倍肺佬堑孛嬷行恼玖拥酱凹嗫刂行牟⑾蚱浯陀没Т拔恢眯畔ⅲ材艽锏郊嗍拥哪康�。因此在北斗卫星覆盖区域，可以解决船舶超出AIS基站接收范围或在未建立AIS基站的区域航行时失去AIS监视的问题。但是，考虑到北斗系统信道容量有限，能同时容纳的短消息通信、有源定位业务有限，并且有源定位和短消息发送因系统限制周期较慢以及不是广播发送，因此，AIS信息优选通过AIS功能�？楸３址⑺停倍肺佬怯没？榈慕邮展δ芤脖３衷诵校辉诵斜倍范滔⒎⑺秃陀性炊ㄎ还δ�。那么，在什么条件下运行或关停北斗短消息发送或有源定位功能呢？这通过北斗功能启停�？槔赐瓿桑绺軦IS基站能否收到AIS功能�？榈男畔ⅲ赝；蛟诵斜倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能，两者可以同时运行也可以只运行一个。如图2所示，为本实用新型的信息处理模块组成示意图，所包括的�？槭迪址椒ㄖ皇潜嘈醇扑慊绦蚴迪�。图中涉及的监测�？楦菥咛迨褂眯枰梢陨炯�。该北斗功能启停�？榘ǖ牟糠止δ苣？楹凸ぷ餍鹗鋈缦�。AIS功能�？楣收霞嗖饽？�31 :监测所述船载设备的AIS功能�？椋粲泄收希蛟诵斜倍肺佬怯没？榈氖辗ê珹IS信息的短消息通信或有源定位功能，两者可以同时运行也可以只运行一个，达到船舶监视的目的。卫星无源定位装置故障监测模块32 :监测所述船载设备的卫星无源定位装置，若有故障，则运行北斗卫星用户�？榈挠性炊ㄎ还δ埽竦梦佬嵌ㄎ恍畔�。接收区域越界监测�？�33 :监测所述船载设备的信息处理模块得到的卫星定位信息，若位置经纬度在AIS基站能可靠接收的区域之外，就判定为船舶超出AIS基站接收范围或在未建立AIS基站的区域航行，则运行北斗卫星用户模块的收发包括含AIS信息的短消息通信或有源定位功能，两者可以同时运行也可以只运行一个，达到船舶监视的目的。所述信息处理�？橥ü佑谄渖系奈佬嵌ㄎ蛔爸玫玫轿佬嵌ㄎ恍畔�。北斗短消息监测�？�34，监测所述船载设备的北斗卫星用户�？榻邮盏亩滔ⅲ粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿亩滔ⅲ蛟诵谢蚬赝１倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能，北斗短消息接收等功能通常继续运行。AIS基站收不到船舶AIS信息并超过预设时间长度或者有其他需要(例如AIS基站因维修暂停工作)，船舶监控中心就会对该船舶北斗卫星用户模块发送运行北斗功能的短消息，以便通过北斗功能继续达到船舶监视的目的；AIS基站能收到船舶AIS信息，船舶监控中心就会对该船舶北斗卫星用户�？榉⑺凸赝１倍饭δ艿亩滔�。北斗启�？匦藕偶嗖饽？�35，监测所述船载设备的信息处理�？槭欠窀霰倍菲敉？匦藕牛粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿目匦藕牛缂嗖獾狡敉１倍返目亓啃藕牛蛘卟僮髡呤仗郊嗫刂行娜嗽钡闹噶疃Χ龃厣璞傅谋倍菲敉０磁セ蚩兀畔⒋砟？榫透霰倍菲敉？匦藕牛蛟诵谢蚬赝１倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能，北斗短消息接收等功能通常继续运行。AIS功能模块接收指令监测模块36 :监测所述船载设备的AIS功能�？榻邮盏降男畔ⅲ粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿闹噶睿蛟诵谢蚬赝１倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能，北斗短消息接收等功能通常继续运行。AIS基站收不到船舶AIS信息并超过预设时间长度或者有其他需要(例如AIS基站因维修暂停工作)，船舶监控中心通过最后收到该船舶信息的AIS基站对该船舶AIS船载设备发送运行北斗功能的指令，以便通过北斗功能继续达到船舶监视的目的；AIS基站能收到船舶AIS信息，船舶监控中心通过该AIS基站对该船载设备发送关停北斗功能的指令。AIS功能�？榛窘邮占嗖饽？�37 :监测所述船载设备的AIS功能�？榻邮盏男畔ⅲ羰詹坏紸IS基站信息并超过预设时间长度，则运行北斗卫星用户�？榈氖辗ê珹IS信息的短消息通信或有源定位功能，两者可以同时运行也可以只运行一个，达到船舶监视的目的。AIS基站为船舶广播相关交通信息，以及天气、风、浪、水域限制等航行信息，船舶若收不到基站信息并超过预设时间长度，就判定为船舶可能超出AIS基站接收范围或在未建立AIS基站的区域航行，则运行北斗功能达到自动相关监视的目的。[0032]北斗转发指令监测�？�38，监测所述船载设备的北斗卫星用户�？榻邮盏亩滔⒑虯IS功能�？榻邮盏男畔ⅲ粲性诵谢蚬赝Ｍü倍纷⒅鼙叽癆IS信息的指令，则运行或关停北斗卫星用户�？榈姆⑺秃鼙叽癆IS信息的短消息通信。当船舶监控中心通过北斗或AIS基站发出运行北斗转发指令，该船就把通过AIS功能�？榻邮盏降闹鼙叽癆IS信息，通过北斗卫星用户�？榈亩滔⑼ㄐ欧⑺统鋈ァＵ庀嗟庇谑垢么晌贫那虼癆IS信息转发中心，使船舶监控中心能将船舶监控范围按需要随船舶移动扩展。不需要时，船舶监控中心发出关停北斗转发指令，该船就关停北斗卫星用户�？榈姆⑺秃鼙叽癆IS彳目息的短消息通/[目。执行结果监测�？�40 :检查北斗功能启停�？橹兴衅渌嗖饽？榈闹葱薪峁� 若所监测的条件未满足，即若卫星无源定位装置无故障，则关停北斗卫星用户模块的有源定位功能；若其他监测的条件全部未满足，则关停北斗卫星用户�？檎谠诵械姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能，北斗短消息接收等功能通常继续运行。本实施例的北斗功能启停�？榛拱ㄓ鱿蘸艟燃嗖饽？�39，请参见图2，若监测到信息处理�？楦鲇鱿蘸艟绕舳畔ⅲ绮僮髡叽蚩艟劝磁ジ遣⒔铣な奔浒聪滤龃厣璞傅挠鱿蘸艟劝磁ィ畔⒋砟？榫透鲇鱿蘸艟绕舳畔ⅲ蛟诵斜倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的遇险呼救的短消息通信。含AIS信息的遇险呼救短消息包含遇险标志、船舶识别信息(例如丽SI)、船位经纬度、航向、航速等船舶信息，向船舶监控中心呼救。本实施例的信息处理�？榛拱ˋIS转发指令监测�？�51，请参见图2，监测所述船载设备的北斗卫星用户�？榻邮盏亩滔⒒駻IS功能�？榻邮盏男畔ⅲ粲性诵谢蚬赝Ｍü鼳IS转发周边船舶AIS信息的指令，则运行或关停AIS功能模块的发送含周边船舶AIS信息的短消息报文。当船舶监控中心通过北斗或AIS基站发出运行AIS转发指令，该船就把通过AIS功能�？榻邮盏降闹鼙叽癆IS信息，通过AIS功能�？榈亩滔⒈ㄎ姆⑺统鋈�。这相当于使该船成为移动的区域船舶AIS信息转发中心，使船舶监控中心能将船舶监控范围按需要随船舶移动扩展。不需要时，船舶监控中心发出关停AIS转发指令，该船就关停AIS功能�？榈姆⑺秃鼙叽癆IS信息的短消息报文。
权利要求1.一种带北斗功能的AIS船载设备，包括卫星无源定位装置，其特征在于还包括北斗卫星用户�？榧捌涮煜吆虯IS功能�？榧捌涮煜撸倍肺佬怯没？榧癆IS功能�？榉直鹩胄畔⒋砟？橄嗔畔⒋砟？榛沽游佬俏拊炊ㄎ蛔爸茫渲校畔⒋砟？榘ū倍饭δ芷敉Ｄ？椋帽倍饭δ芷敉Ｄ？槟芄还赝；蛟诵斜倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能。
2.如权利要求I所述的一种带北斗功能的AIS船载设备，其特征在于所述北斗功能启停�？榘ˋIS功能�？楣收霞嗖饽？�、卫星无源定位装置故障监测�？�、接收区域越界监测模块、北斗短消息监测�？�、北斗启�？匦藕偶嗖饽？�、AIS功能模块接收指令监测�？�、AIS功能�？榛窘邮占嗖饽？榧氨倍纷⒅噶罴嗖饽？橹械闹辽僖桓瞿？榧爸葱薪峁嗖饽？� AIS功能�？楣收霞嗖饽？椋嗖馑鯝IS功能�？椋粲泄收希蛟诵兴霰倍肺佬怯没？榈氖辗ê珹IS信息的短消息通信或有源定位功能； 卫星无源定位装置故障监测�？椋嗖馑鑫佬俏拊炊ㄎ蛔爸茫粲泄收希蛟诵兴霰倍肺佬怯没？榈挠性炊ㄎ还δ埽� 接收区域越界监测�？椋嗖馑鲂畔⒋砟？榈玫降奈佬嵌ㄎ恍畔ⅲ舾菸佬嵌ㄎ恍畔⒌玫降奈恢镁扯仍贏IS基站接收区域外，则运行所述北斗卫星用户�？榈氖辗ê珹IS信息的短消息通信或有源定位功能； 北斗短消息监测�？椋嗖馑霰倍肺佬怯没？榻邮盏亩滔ⅲ粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿亩滔ⅲ蛟诵谢蚬赝Ｋ霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能； 北斗启�？匦藕偶嗖饽？椋嗖馑鲂畔⒋砟？槭欠窀霰倍菲敉？匦藕牛粲性诵谢蚬赝１倍饭δ艿目匦藕牛蛟诵谢蚬赝Ｋ霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能； AIS功能模块接收指令监测�？椋嗖馑鯝IS功能模块接收的信息，若有运行或关停北斗功能的指令，则运行或关停所述北斗卫星用户�？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能； AIS功能�？榛窘邮占嗖饽？椋嗖馑鯝IS功能模块接收的信息，若收不到AIS基站信息并超过预设时间长度，则运行所述北斗卫星用户�？榈氖辗ê珹IS信息的短消息通信或有源定位功能； 北斗转发指令监测�？椋嗖馑霰倍肺佬怯没？榻邮盏亩滔⒑退鯝IS功能�？榻邮盏男畔ⅲ粲性诵谢蚬赝Ｍü倍纷⒅鼙叽癆IS信息的指令，则运行或关停所述北斗卫星用户�？榈姆⑺秃鼙叽癆IS信息的短消息通信； 执行结果监测�？椋觳樗霰倍饭δ芷敉Ｄ？橹兴衅渌嗖饽？榈闹葱薪峁羲嗖獾奶跫绰悖蚍直鸸赝Ｋ霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能。
3.如权利要求I所述的一种带北斗功能的AIS船载设备，其特征在于所述北斗功能启停模块还包括遇险呼救监测�？椋艏嗖獾叫畔⒋砟？楦鲇鱿蘸艟绕舳畔ⅲ蛟诵兴霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的遇险呼救的短消息通信。
4.如权利要求I所述的带北斗功能的AIS船载设备，其特征在于所述信息处理�？榛拱ˋIS转发指令监测�？椋嗖馑霰倍肺佬怯没？榻邮盏亩滔⒒駻IS功能�？榻邮盏男畔ⅲ粲性� 行或关停通过AIS转发周边船舶AIS信息的指令，则运行或关停所述AIS功能�？榈姆⑺秃鼙叽癆IS信息的短消息报文。
专利摘要本实用新型提供一种带北斗功能的AIS船载设备，包括卫星无源定位装置，还包括北斗卫星用户�？榧捌涮煜吆虯IS功能�？榧捌涮煜撸直鹆佑谛畔⒋砟？椋黄渲校鲂畔⒋砟？榘ū倍饭δ芷敉Ｄ？椋芄还赝；蛟诵兴霰倍肺佬怯没？榈姆⑺秃珹IS信息的短消息通信或有源定位功能。本实用新型的有益效果是当船舶在超出了AIS基站接收范围航行时，或当卫星无源定位装置、AIS功能�？榉⑸收鲜保么厣璞竿ü诵斜倍肺佬堑己降挠性炊ㄎ弧⑹辗ê珹IS信息的短消息通信功能达到纳入监视的目的，也减少对北斗信道资源不必要的占用。该船载设备还具有按监控中心指令转发周边船舶AIS信息的功能。
文档编号G01S19/42GK202533585SQ20122013077
公开日2012年11月14日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者夏华龙, 孙强, 陈涤非 申请人:上海埃威航空电子有限公司
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