[發明專利]一種內陸河流水文水政船只實時定位監控系統和方法

有效

• 申請號: 201410061320.8
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103778803A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 楊勇;李永強;張雷;鄭軍;陳豪;張彬;郭巧玲;楊云松
• 申請（專利權）人: 黃河水利委員會黃河水利科學研究院
• 主分類號: G08G3/00
• 分類號: G08G3/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

技術領域

本發明涉及定位監控領域，尤其是一種基于北斗衛星導航系統和GPS導航系統的水文水政船只實時定位監控系統，可實現對水文測量船只、水政執法船只、采砂船只的實時通訊和定位監控。

背景技術

現代社會，各行各業蓬勃發展，很多產業都離不開實時監控和定位，目前普遍使用的是美國研發的GPS全球衛星定位系統。該系統在使用過程中，其精度受到一定的限制；而且在國家層面上，為了國家安全和信息的保密，不能完全依賴于該系統。因此，發展北斗導航系統是非常必要的。北斗-2（BD2）導航定位系統符合我國信息化產業發展指導方向。該系統計劃發射35~40顆衛星，現已發射可用衛星14顆，已完成對我國及周邊地區的覆蓋。2012年12月28日，BD2系統宣布進入正式運行狀態，目前在黃河、長江流域定位精度可達到5~7米，能夠基本滿足船只定位監控要求。由于目前我國發射的北斗衛星顆數還較少，導致該系統收星效果有時不太理想。為了解決該問題，目前在BD2和GPS定位系統同時使用方面開展了一定的研究，如，“文豪，萬隆君.?基于北斗和GPS的船載導航系統的模塊設計[J].?機電技術，2012，06:160-162+174.”和“趙學洋，李海紅.?船用北斗/GPS雙星座導航體系構建的探討[J].?航海技術，2013，02：39-41.”。目前，內陸河流水文測量船只和水政執法船只多采用GPS全球衛星定位系統，有時不能夠滿足導航、定位及緊急通訊需求，同時在水文測量過程中，無法實時反饋修正測線，降低了測驗效率和測量數據精度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供了一種內陸河流水文水政船只實時定位監控系統和方法，解決了內陸河流水文水政船只定位及實時監控困難的問題。

本發明的技術方案是以下述方式實現的：

一種內陸河流水文水政船只實時定位監控系統，其特征在于，所述實時定位監控系統包括衛星系統（1）、終端設備系統（2）和后臺監控系統（3），所述衛星系統（1）包括GPS衛星系統和BD2衛星系統，所述終端設備系統（2）包括移動終端和終端通訊系統，所述后臺監控系統（3）包括監控應用平臺服務器和監控應用平臺客戶端，其中監控應用平臺客戶端，為基于GIS的可視化動態監控應用平臺；所述實時定位監控系統通過衛星系統（1）能夠實現終端設備系統（2）和后臺監控系統（3）的實時通訊和定位監控，能夠實現對區域內裝有所述終端設備系統（2）的船只進行定位跟蹤、越界報警、監控調度、偏航提醒、軌跡分析的功能。

進一步，在禁采區外延設置寬度為50米的預警緩沖帶，當采砂船只使用所述實時定位監控系統時，所述后臺監控系統（3）的GIS可視化動態監控應用平臺能夠顯示寬度為50米的預警緩沖帶，當采沙船進入預警緩沖帶或禁采區時，所述后臺監控系統（3）通過對采砂船只的實時位置監控，能夠顯示不同級別的預警信息，及時向采砂船只發出越界報警信息。

進一步，水文船只測量時需要沿著計劃測線進行航行，當水文測量船只使用所述實時定位監控系統時，所述后臺監控系統（3）的GIS可視化動態監控應用平臺，分兩種模式顯示水文測量船只航行測線軌跡容許偏差范圍，所述偏差范圍為偏離預定測線軌跡的距離，日常期測量模式時容許偏差的范圍為5米，洪水期惡劣條件下測量模式容許偏差的范圍為10米；當水文測量船只的航行位置超出容許偏差范圍時，所述后臺監控系統（3）向船只發出提示信息。

進一步，水文測量船根據日常行駛、測驗時行駛、加密測驗時行駛的工況，在所述終端設備系統（2）中分別設置針對所述三種工況上報間隔時間來報送數據。

進一步，所述終端設備系統（2）采用BD2短報文的通訊方式與所述衛星系統（1）通訊，工作頻率為2491MHz，實現所述終端設備系統（2）的定位，每條BD2短報文能夠發送不超過140個字。

進一步，所述后臺監控系統（3）能夠實現水文測量船只運行軌跡、位置信息、測驗數據和測驗時間的實時同步記錄，記錄精度精確到秒。

一種內陸河流水文水政船只實時定位監控方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一、監控船只攜帶著終端設備系統（2）進行作業，通過衛星系統（1）實現實時定位，利用BD2短報文的形式將自身的位置信息定時通過衛星系統（1）上報至后臺監控系統（3），根據水文船測量、水政船執法和采砂船監控的不同使用要求，在所述終端設備系統（2）中分別設置不同報間隔時間來報送數據，保證發送信息的準確性和經濟合理性；

步驟二、后臺監控系統（3）利用GIS可視化動態監控應用平臺，顯示監控船只的報送信息；