[發明專利]一種基于嵌入式的多船舶定位信息采集及傳輸系統

在審

• 申請號: 202011507261.4
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112634659A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 宋利民;周晶文
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G08G3/02
• 分類號: G08G3/02;H04W4/02;H04W4/029;H04W4/44;G07C5/00;G07C5/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜威威;李洪福

本發明公開了一種基于嵌入式的多船舶定位信息采集及傳輸系統，屬于目標定位及傳輸領域，包括：采集N個船舶的位置、速度、航向及姿態信息的N個數據采集模塊；接收數據采集模塊傳送的本船舶位置、速度、航向及姿態信息，設計通信協議的數據處理模塊；采用數據處理模塊設計的通信協議并采用時分多址輪詢的傳輸方式進行傳送的數據傳輸模塊；接收數據傳輸模塊傳送的加速度、角速度、角度、磁場、氣壓、高度、經度、緯度、地速、衛星定位、衛星數、水平和垂直位置信息的數據接收模塊；數據接收模塊根據通信協議解析各個船舶數據并進行顯示；該系統操作簡單，元器件升級更換檢修易操作，不需要額外操作，自動收發，滿足多對一實時信息傳輸，規避風險。

技術領域

本發明涉及目標定位及傳輸領域，尤其涉及一種基于嵌入式的多船舶定位信息采集及傳輸系統。

背景技術

隨著中國經濟的不斷發展，海洋捕撈規模的不斷擴大，海上捕撈業與運輸業越發完善的同時，船舶流量的增加給海上管理帶來了巨大的挑戰。在一個船隊的管理中，監測所有船舶的位置速度，保證船舶間互相通信，當距離小于安全范圍時及時報警以避免碰撞顯得尤為重要。另外，海域范圍大，信息交互有限也導致海上事故頻發，船隊管理難以及時發現事故，實施救助等行為。因此在船隊中管理船需要同時監測多艘船舶，確定所有船舶位置、速度、航向、姿態等信息；當海上天氣情況不佳，出現視野盲區時，也要確保船與船之間可以互相通信，保持航行的安全距離。

20世紀90年代，船舶自動識別系統(Automatic Identification System,AIS)誕生，由岸基(基站)設施和船載設備共同組成。AIS系統配合全球定位系統(GPS)將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態結合船名、呼號、吃水及危險貨物等船舶靜態資料由甚高頻(VHF)向附近水域船舶及岸臺廣播，使鄰近船舶及岸臺能及時掌握附近海面所有船舶之動靜態資訊，得以立刻互相通話協調，采取必要避讓行動，有效保障船舶航行安全。

甚高頻數據交換系統(VHF Data Exchange System，VDES)作為AIS的升級版，通過加入寬帶甚高頻數據交換(VDE)和特殊應用報文(ASM)，全面提高數據傳輸能力，完成船與船，船與岸之間的信息傳輸交換。

隨著近年來水上數據通信需求不斷提升，AIS系統在VHF頻段通信需求已經達到對頻段50％以上的占用率，國際航標組織(IALA)提出當AIS數據鏈路負載超過50％時，將會導致信息阻塞等嚴重問題的發生，影響航行安全。

安裝AIS設備是為了船舶間相互識別，了解彼此的航行動態、操作意圖，從而達到避免碰撞的目的。但存在一部分安裝AIS設備的船舶隨意輸入或從來不更新船舶相關信息，隨意開關機，不僅不能起到應有的作用，還會造成混亂局面。

我國海事局要求國內五百總噸以上船舶強制安裝AIS。但由于價格、操作復雜性、對AIS設備了解較少等原因，國內大部分小漁船還未安裝。

AIS和VDES可以滿足船舶間以及船岸間信息通信，但無法完成多艘船舶與移動漁監船的信息交互。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種基于嵌入式的多船舶定位信息采集及傳輸系統，包括：

采集N個船舶的位置、速度、航向及姿態信息的N個數據采集模塊；

接收所述數據采集模塊傳送的本船舶位置、速度、航向及姿態信息，設計通信協議的數據處理模塊；

采用數據處理模塊設計的通信協議并采用時分多址輪詢的傳輸方式將加速度、角速度、角度、磁場、氣壓、高度、經度、緯度、地速、衛星定位、衛星數、水平和垂直位置信息進行傳送的數據傳輸模塊；

接收所述數據傳輸模塊傳送的加速度、角速度、角度、磁場、氣壓、高度、經度、緯度、地速、衛星定位、衛星數、水平和垂直位置信息的數據接收模塊；所述數據接收模塊根據通信協議解析各個船舶數據并進行顯示。