[發明專利]一種基于時頻編址的落水集裝箱探測定位方法及系統

有效

• 申請號: 201610107788.5
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105548999B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 王瑩;劉小艷;熊木地;烏旭
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G01S11/14
• 分類號: G01S11/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 楊威,李洪福

1.一種基于時頻編址的落水集裝箱探測定位方法，所述方法適用于對多個安裝有水聲信標的落水集裝箱進行探測定位，其特征在于：

包括如下步驟

S1、在待探測區域的水面上投放能夠與各落水集裝箱上的水聲信標進行通信的水面探測節點；

S2、確定當前所要進行探測定位的落水集裝箱的地址碼，所述水面探測節點按照所述落水集裝箱的地址，以相匹配的脈沖時間間隔生成對應的第一脈沖信號及第二脈沖信號，發送第一脈沖信號并延遲所述脈沖時間間隔后發送第二脈沖信號；所述地址碼是通過預先對每一集裝箱賦予一個與該集裝箱唯一對應的通信地址所獲得的地址碼，所述地址碼包括兩個頻率均處于所述水面探測節點與水聲信標的水聲換能器的工作頻帶內的調頻脈沖信號及兩個調頻脈沖信號間所對應的時間間隔，將兩個調頻脈沖信號分別稱為第一脈沖信號及第二脈沖信號；

S3、各落水集裝箱上的水聲信標分別按照各自對應的地址碼進行尋址，判斷當前接收到的第一脈沖信號、第二脈沖信號及兩個脈沖信號間的時間間隔是否與各自對應的地址碼匹配；是則確認尋址成功，發送定位響應水聲信號，否則確認尋址失敗，執行休眠程序；

S4、所述水面探測節點接收所述定位響應水聲信號并基于該定位響應水聲信號完成確認尋址成功的落水集裝箱的探測定位；

S5、重復S2-S4直至完成所有落水集裝箱的探測定位。

2.根據權利要求1所述的基于時頻編址的落水集裝箱探測定位方法，其特征在于：

所述S3中所發送的定位響應水聲信號的調制頻率為第一脈沖信號及第二脈沖信號所對應頻率值的平均值。

3.根據權利要求1所述的基于時頻編址的落水集裝箱探測定位方法，其特征在于：

所述S3包括如下步驟：

S31、各落水集裝箱上的水聲信標分別通過各自對應的水聲換能器持續監聽信道，如果監聽到所述水面探測節點所發送的第一脈沖信號，立即執行S32；

S32、各所述水聲信標分別啟動各自對應的計時器開始計時，并對接收到的第一脈沖信號進行頻率測量，獲得對應的頻率值；

S33、各所述水聲信標分別判斷S32所獲得頻率值是否與各水聲信標所對應的地址碼中的第一脈沖信號的頻率值一致，是則控制計時器繼續計時，并執行S34，否則，控制計時器停止計時并休眠一定時間，休眠結束后返回S31；

S34、繼續監聽信道，等待所對應的地址碼中的第二脈沖信號；

S35、若在上述地址碼對應的時間間隔內沒有收到第二脈沖信號，確認匹配失敗，則控制計時器停止計時并休眠一定時間，休眠結束后返回S31；

S36、若在上述地址碼對應的時間間隔內接收到第二脈沖信號，則進行如下操作：(1)控制計時器停止計時，并記錄計時時間，(2)測量所接收到第二脈沖信號的頻率值并執行S37；

S37、判斷S36所獲得計時時間與頻率值是否分別與所對應的地址碼中的時間間隔和第二脈沖信號的頻率值一致，是則，確認尋址成功，發送定位響應水聲信號，否則確認尋址失敗，休眠一定時間，休眠結束后返回S31。

4.根據權利要求1所述的基于時頻編址的落水集裝箱探測定位方法，其特征在于：

所述水聲信標包括能夠按照對應的地址碼進行尋址，判斷當前接收到的第一脈沖信號、第二脈沖信號及第一脈沖信號和第二脈沖信號所對應的時間間隔是否與所對應的地址碼匹配的編址處理電路，所述編址處理電路包括放大濾波電路、脈沖整形電路、計時模塊以及鑒頻模塊；所述放大濾波電路用于對接收到的第一脈沖信號或者第二脈沖信號進行放大濾波處理，以濾除信號帶外干擾與噪聲；所述脈沖整形電路將經放大濾波處理的第一脈沖信號或者第二脈沖信號轉化為對應的具有一定占空比的方波信號；所述計時模塊用于監測脈沖整形電路輸出的方波信號，并在監測到方波信號的第一個上升沿時控制計時器開始計時；所述鑒頻模塊用于測量脈沖整形電路輸出的方波信號的頻率，并根據方波信號的頻率測量值以及所對應的地址碼中的第一脈沖信號或者第二脈沖信號的頻率值的比較結果，控制計時模塊的計時器是否繼續計時或確認是否尋址成功。