基于ais及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，包含：核心處理模塊，用于控制搜救定位終端的工作；GNSS模塊，與核心處理模塊連接，用于通過(guò)衛(wèi)星對(duì)搜救定位終端進(jìn)行定位，獲取定位數(shù)據(jù)；AIS發(fā)射機(jī)模塊，與核心處理模塊連接，用于將定位數(shù)據(jù)封裝為標(biāo)準(zhǔn)AIS消息進(jìn)行發(fā)射；北斗短報(bào)文收發(fā)模塊，與核心處理模塊連接，用于將定位數(shù)據(jù)封裝為北斗短報(bào)文進(jìn)行發(fā)射。本發(fā)明還提供一種基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位方法。本發(fā)明針對(duì)個(gè)人水上搜救，結(jié)合利用AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，有效解決了遠(yuǎn)程以及近程的連續(xù)報(bào)警以及定位搜救的問(wèn)題，提高搜救效率。
【專利說(shuō)明】基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種搜救定位終端和搜救定位方法，具體是指一種基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS, Automatic Identificat1n System)以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱北斗，BDS,BeiDou Navigat1n Satellite System)的搜救定位終端和方法,其屬于水上搜救定位和通信導(dǎo)航的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別適用于水上遇險(xiǎn)報(bào)警及位置定位報(bào)告的情況。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有技術(shù)中所使用的水上搜救定位和通信裝置主要是基于全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)C0SPAS-SARSAT系統(tǒng)和GPS/GL0NASS系統(tǒng)中的個(gè)人應(yīng)急示位儀(PLB，Personal LocatorBeacon)、應(yīng)急無(wú)線電不位標(biāo)(EPIRB, Emergency Posit1n Indicating Rad1 Beacon);近程無(wú)線電測(cè)向的 PLB ;搜救雷達(dá)應(yīng)答器(SART, Search and Rescue Radar Transponder )>AIS-SART等類型的設(shè)備。
[0003]基于全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)C0SPAS-SARSAT或GPS/GL0NASS的搜救設(shè)備是通過(guò)C0SPAS-SARSAT衛(wèi)星接收并測(cè)量遇險(xiǎn)者所攜帶的PLB、EPIRB發(fā)射的406MHz/203MHz的無(wú)線電信號(hào)，計(jì)算出遇險(xiǎn)者的具體位置；或者是遇險(xiǎn)者自身攜帶的PLB、EPIRB等設(shè)備具備GPS/GL0NASS的定位功能，因此C0SPAS-SARSAT衛(wèi)星能直接從所接收的406MHz/203MHz的無(wú)線電信號(hào)中獲取遇險(xiǎn)者目前所在的經(jīng)緯度位置信息。然而，這種設(shè)備只能進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警，而且利用C0SPAS-SARSAT衛(wèi)星進(jìn)行的信息傳遞存在滯后現(xiàn)象，容易延誤搜救。
[0004]基于近程無(wú)線電測(cè)向的PLB的主要原理是，接收機(jī)能接收PLB所發(fā)射的信號(hào)，并計(jì)算出遇險(xiǎn)者當(dāng)前所處的位置。但是，這種設(shè)備主要用于近程搜救，適用于游艇等人員落水報(bào)警搜救等。其最主要的缺點(diǎn)是:接收系統(tǒng)與現(xiàn)有水上通信設(shè)備不兼容，不能廣泛推廣；并且在用戶較多時(shí)，信號(hào)的接收測(cè)向?qū)l(fā)生紊亂，導(dǎo)致系統(tǒng)失效。
[0005]SART的主要原理是，其接收到船載搜救雷達(dá)發(fā)射的信號(hào)后，能發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，從而在搜救雷達(dá)的屏幕上形成一系列影像，指示遇險(xiǎn)位置。這種設(shè)備主要用于船舶等大型水上移動(dòng)物的近程探測(cè)，而且只有專門的搜救雷達(dá)才能掃描到該設(shè)備所發(fā)射的信號(hào)。
[0006]AIS-SART的主要原理則是，其發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)AIS消息，附近船只的AIS將接收到該消息，并顯示其位置。這種設(shè)備是SART的一種替代物，多用在水上移動(dòng)物上。其與SART相比，AIS-SART能夠與AIS設(shè)備相兼容，而AIS設(shè)備已在船舶上廣泛應(yīng)用，因此AIS-SART比SART更實(shí)用。但是，其缺點(diǎn)是，僅僅只能適用于近程探測(cè)。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有的水上搜救設(shè)備多用于船舶等水上漂浮物，甚少用于個(gè)人；而且其要么采用近程通信，要么采用遠(yuǎn)程通信，不能兩者兼顧；因此，現(xiàn)有的水上搜救設(shè)備并未能解決水上搜救從遠(yuǎn)程通信定位到近程通信定位的連續(xù)過(guò)程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端和方法，針對(duì)個(gè)人水上搜救，結(jié)合利用AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，有效解決了遠(yuǎn)程以及近程的連續(xù)報(bào)警以及定位搜救的問(wèn)題，提高搜救效率。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，包含:核心處理模塊，其用于控制所述的搜救定位終端的工作；GNSS模塊，其與所述的核心處理模塊連接，用于通過(guò)衛(wèi)星對(duì)所述的搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，并輸出包含經(jīng)緯度信息的定位數(shù)據(jù)至所述的核心處理模塊;AIS發(fā)射機(jī)模塊，其與所述的核心處理模塊連接，用于接收由核心處理模塊發(fā)出的定位數(shù)據(jù)，按照AIS標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)的定位數(shù)據(jù)封裝為標(biāo)準(zhǔn)AIS消息進(jìn)行發(fā)射，在AIS信道廣播；北斗短報(bào)文收發(fā)模塊，其與所述的核心處理模塊連接，用于接收由核心處理模塊發(fā)出的定位數(shù)據(jù)，對(duì)該定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)的定位數(shù)據(jù)封裝為北斗短報(bào)文進(jìn)行發(fā)射，向指定的北斗號(hào)碼傳播；該北斗短報(bào)文收發(fā)模塊還用于接收北斗短報(bào)文，對(duì)該北斗短報(bào)文進(jìn)行射頻信號(hào)至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的北斗短報(bào)文發(fā)送至核心處理模塊；該接收到的北斗短報(bào)文包含對(duì)搜救定位終端的功率控制信息和測(cè)試信息，用于對(duì)所述的搜救定位終端進(jìn)行測(cè)試。
[0010]所述的GNSS模塊在通過(guò)衛(wèi)星對(duì)搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，獲取當(dāng)前位置的經(jīng)緯度信息的同時(shí)，也一并記錄獲取該經(jīng)緯度信息時(shí)的時(shí)間信息，并將所述的時(shí)間信息連同經(jīng)緯度信息一起作為定位數(shù)據(jù)發(fā)送至核心處理模塊。
[0011]所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊對(duì)接收到由核心處理模塊發(fā)出的定位數(shù)據(jù)依次進(jìn)行編碼、變換、調(diào)制以及放大，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0012]所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊封裝形成的標(biāo)準(zhǔn)AIS消息中，還包含由核心處理模塊發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊的搜救定位終端的身份識(shí)別信息；所述的北斗短報(bào)文收發(fā)模塊封裝形成的北斗短報(bào)文中，還包含由核心處理模塊發(fā)送至北斗短報(bào)文收發(fā)模塊的搜救定位終端的身份識(shí)別息。
[0013]所述的核心處理模塊用于控制搜救定位終端的各個(gè)模塊工作，包含:控制GNSS模塊開啟工作狀態(tài)，并對(duì)該GNSS模塊輸出的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行解幀；對(duì)將要發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊和北斗短報(bào)文收發(fā)模塊的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行組幀；以及對(duì)北斗短報(bào)文收發(fā)模塊輸出的北斗短報(bào)文進(jìn)行解幀。
[0014]本發(fā)明所提供的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，還包含天線模塊，該天線模塊包含=GNSS天線模塊，其與所述的GNSS模塊連接，用于完成GNSS模塊接收通過(guò)衛(wèi)星獲取的搜救定位終端當(dāng)前的定位數(shù)據(jù)；AIS天線模塊，其與所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊連接，用于完成AIS發(fā)射機(jī)模塊對(duì)標(biāo)準(zhǔn)AIS消息的發(fā)射；北斗短報(bào)文天線模塊，其與所述的北斗短報(bào)文收發(fā)模塊連接，用于完成北斗短報(bào)文收發(fā)模塊對(duì)北斗短報(bào)文的發(fā)射和接收。
[0015]本發(fā)明所提供的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，還包含電源，其為搜救定位終端提供工作電源；電源管理模塊，其分別與所述的核心處理模塊、GNSS模塊、AIS發(fā)射機(jī)模塊、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊和電源連接，用于針對(duì)上述各個(gè)不同的模塊分別進(jìn)行電壓變換、控制電源輸出以及控制電源充電。
[0016]所述的電源管理模塊包含:充電管理模塊，其與所述的電源連接，用于監(jiān)控當(dāng)前電源的電量狀態(tài)，對(duì)電源進(jìn)行充電控制，并監(jiān)控當(dāng)前電源的充電狀態(tài)；電源轉(zhuǎn)換模塊，其分別與所述的核心處理模塊、GNSS模塊、AIS發(fā)射機(jī)模塊、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊和電源連接，用于將電源輸出的工作電壓分別轉(zhuǎn)化成核心處理模塊、GNSS模塊、AIS發(fā)射機(jī)模塊以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊各自所需的工作電壓以獨(dú)立提供各模塊的工作電源，并在核心處理模塊的控制下分別實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS模塊、AIS發(fā)射機(jī)模塊以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊的獨(dú)立供電和斷電。
[0017]本發(fā)明還提供一種基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位方法，該方法使用所述的搜救定位終端實(shí)現(xiàn)，具體包含以下步驟:
51、當(dāng)人員在水上遇險(xiǎn)后，開啟隨身攜帶的搜救定位終端，由電源提供工作電壓；
52、核心處理模塊控制GNSS模塊開始工作，該GNSS模塊利用GNSS天線模塊通過(guò)衛(wèi)星對(duì)所述的搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，并輸出包含經(jīng)緯度信息以及獲取該經(jīng)緯度信息時(shí)的時(shí)間信息的定位數(shù)據(jù)至所述的核心處理模塊；
53、核心處理模塊將所述的定位數(shù)據(jù)以及搜救定位終端的身份識(shí)別信息同時(shí)發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊和北斗短報(bào)文收發(fā)模塊；該AIS發(fā)射機(jī)模塊按照AIS標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該定位數(shù)據(jù)和身份識(shí)別信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并封裝為標(biāo)準(zhǔn)AIS消息通過(guò)AIS天線模塊進(jìn)行發(fā)射，在AIS信道廣播；該北斗短報(bào)文收發(fā)模塊對(duì)該定位數(shù)據(jù)和身份識(shí)別信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并封裝為北斗短報(bào)文通過(guò)北斗短報(bào)文天線模塊進(jìn)行發(fā)射，向指定的北斗號(hào)碼傳播。
[0018]所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位方法，在步驟S3之后還包含S4、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊接收北斗短報(bào)文，對(duì)該北斗短報(bào)文進(jìn)行射頻信號(hào)至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的北斗短報(bào)文發(fā)送至核心處理模塊；該接收到的北斗短報(bào)文包含對(duì)搜救定位終端的功率控制信息和測(cè)試信息，用于對(duì)所述的搜救定位終端進(jìn)行測(cè)試。
[0019]綜上所述，本發(fā)明所提供的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端和方法，其采用在AIS信道廣播，以及通過(guò)北斗短報(bào)文傳播并行的方式，既能將定位信息連同身份信息主動(dòng)實(shí)時(shí)的傳遞到周邊船舶的AIS接收機(jī)上進(jìn)行報(bào)警，也能同時(shí)將定位信息和身份信息遠(yuǎn)程傳遞給指定的北斗號(hào)碼進(jìn)行報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程和近程相結(jié)合的遇險(xiǎn)報(bào)警和定位搜救方式，極大的提高搜救效率；并且本發(fā)明所提供的搜救定位終端利于個(gè)人攜帶，方便安全，準(zhǔn)確可靠。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明中的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合圖1，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
[0022]如圖1所示，為本發(fā)明提供的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端的結(jié)構(gòu)示意圖，該搜救定位終端包含:核心處理模塊1，其用于控制所述的搜救定位終端的工作；GNSS (全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，Global Navigat1n Satellite System)模塊2，其與所述的核心處理模塊I連接，用于通過(guò)衛(wèi)星對(duì)所述的搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，并輸出包含經(jīng)緯度信息的定位數(shù)據(jù)至所述的核心處理模塊I ;AIS發(fā)射機(jī)模塊3，其與所述的核心處理模塊I連接，用于接收由核心處理模塊I發(fā)出的定位數(shù)據(jù)，按照AIS標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)的定位數(shù)據(jù)封裝為標(biāo)準(zhǔn)AIS消息進(jìn)行發(fā)射，在AIS信道廣播；北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4，其與所述的核心處理模塊I連接，用于接收由核心處理模塊I發(fā)出的定位數(shù)據(jù)，對(duì)該定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)的定位數(shù)據(jù)封裝為北斗短報(bào)文進(jìn)行發(fā)射，向指定的北斗號(hào)碼傳播；同時(shí)，該北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4用于接收北斗短報(bào)文，對(duì)該北斗短報(bào)文進(jìn)行射頻信號(hào)至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的北斗短報(bào)文發(fā)送至核心處理模塊I ;該接收到的北斗短報(bào)文包含對(duì)搜救定位終端的功率控制信息、測(cè)試信息等內(nèi)容，可對(duì)所述的搜救定位終端進(jìn)行測(cè)試。
[0023]所述的GNSS模塊2采用成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊，如Ublox的6M系列等實(shí)現(xiàn)，其在通過(guò)衛(wèi)星對(duì)搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，獲取當(dāng)前位置的經(jīng)緯度信息的同時(shí)，也一并記錄獲取該經(jīng)緯度信息時(shí)的時(shí)間信息，并將所述的時(shí)間信息連同經(jīng)緯度信息一起作為定位數(shù)據(jù)發(fā)送至核心處理模塊I。
[0024]所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊3采用標(biāo)準(zhǔn)的AIS發(fā)射設(shè)備實(shí)現(xiàn)，如由MCL公司的AIS處理器CMX7045以及普通功放組成的AIS發(fā)射機(jī)，對(duì)接收到由核心處理模塊I發(fā)出的定位數(shù)據(jù)依次進(jìn)行HDLC (高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制，High-Level Data Link Control)編碼、NRZI (翻轉(zhuǎn)不歸零，Non-Return-to-Zero Inverted)變換、GMSK (高斯最小頻移鍵控,Gaussian FilteredMinimum Shift Keying)調(diào)制以及放大至1W,以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0025]所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊3封裝形成的標(biāo)準(zhǔn)AIS消息中，除了包含具有經(jīng)緯度信息和時(shí)間信息的定位數(shù)據(jù)之外，還包含由核心處理模塊I發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊3的搜救定位終端的身份識(shí)別信息。
[0026]所述的北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4采用如型號(hào)為TM0510的模塊實(shí)現(xiàn)，其封裝形成的北斗短報(bào)文中，除了包含具有經(jīng)緯度信息和時(shí)間信息的定位數(shù)據(jù)之外，還包含由核心處理模塊I發(fā)送至北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4的搜救定位終端的身份識(shí)別信息。
[0027]所述的核心處理模塊I可采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，如ST公司的ARM系列單片機(jī)STM32F103，其用于控制搜救定位終端的其他各個(gè)模塊的工作；具體包含:控制GNSS模塊2開啟工作狀態(tài)，并對(duì)該GNSS模塊2輸出的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行解幀；對(duì)將要發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊3和北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行組幀；以及對(duì)北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4輸出的北斗短報(bào)文進(jìn)行解幀。
[0028]本發(fā)明所提供的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，還包含天線模塊5，其分別與所述的GNSS模塊2、AIS發(fā)射機(jī)模塊3和北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4連接。
[0029]進(jìn)一步，所述的天線模塊5包含:GNSS天線模塊，可采用如GPS/北斗三頻天線實(shí)現(xiàn)，其與所述的GNSS模塊2連接，用于完成GNSS模塊2接收通過(guò)衛(wèi)星獲取的搜救定位終端當(dāng)前的定位數(shù)據(jù)；AIS天線模塊，可采用如小型VHF螺旋天線等實(shí)現(xiàn)，其與所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊3連接，用于完成AIS發(fā)射機(jī)模塊3對(duì)標(biāo)準(zhǔn)AIS消息的發(fā)射；北斗短報(bào)文天線模塊，可采用如北斗短報(bào)文S/L雙頻天線實(shí)現(xiàn)，其與所述的北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4連接，用于完成北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4對(duì)北斗短報(bào)文的發(fā)射和接收。
[0030]本發(fā)明所提供的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，還包含電源6，其為搜救定位終端提供工作電源；電源管理模塊7，其分別與所述的核心處理模塊1、GNSS模塊2、AIS發(fā)射機(jī)模塊3、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4和電源6連接，用于針對(duì)上述各個(gè)不同的模塊分別進(jìn)行電壓變換、控制電源輸出以及控制電源充電。
[0031]所述的電源6采用鋰電池或干電池實(shí)現(xiàn)，為搜救定位終端提供長(zhǎng)航程的工作電源，使得搜救定位終端能夠方便攜帶。
[0032]所述的電源管理模塊7包含:充電管理模塊，可使用專用充電芯片如BQ24450實(shí)現(xiàn)，其與所述的電源6連接，用于監(jiān)控當(dāng)前電源6的電量狀態(tài)，對(duì)電源6進(jìn)行充電控制，并監(jiān)控當(dāng)前電源6的充電狀態(tài)；電源轉(zhuǎn)換模塊，可采用多片DC-DC芯片如LM20242等，或者LDO芯片如Sipex3819實(shí)現(xiàn)，其分別與所述的核心處理模塊1、GNSS模塊2、AIS發(fā)射機(jī)模塊3、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4和電源6連接，用于將電源6輸出的工作電壓分別轉(zhuǎn)化成核心處理模塊1、GNSS模塊2、AIS發(fā)射機(jī)模塊3以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4各自所需的工作電壓以獨(dú)立提供各模塊的工作電源，并在核心處理模塊I的控制下分別實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS模塊2、AIS發(fā)射機(jī)模塊3以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4的獨(dú)立供電和斷電。
[0033]本實(shí)施例中，電源管理模塊7的充電管理模塊對(duì)電源6的電量狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電源6的電量不足時(shí)，控制充電器對(duì)電源6進(jìn)行充電，并對(duì)電源6的充電狀態(tài)(充滿、正在充、過(guò)熱等)進(jìn)行監(jiān)控，并及時(shí)輸出狀態(tài)指示信號(hào)；例如當(dāng)電源6的電量充滿時(shí)，停止充電，又例如當(dāng)電源6在充電過(guò)程中發(fā)生過(guò)熱等現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)暫停充電，待其冷卻后繼續(xù)。而電源管理模塊7的電源轉(zhuǎn)換模塊則將電源6輸出的電壓分別轉(zhuǎn)換成三路3.3V的電壓和一路5V的電壓，分別提供核心處理模塊1、GNSS模塊2、AIS發(fā)射機(jī)模塊3以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4的工作電源；并在核心處理模塊I的控制下分別實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS模塊2、AIS發(fā)射機(jī)模塊3以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4的獨(dú)立供電和斷電；例如，電源轉(zhuǎn)換模塊在核心處理模塊I的控制下，按照工作時(shí)隙，對(duì)當(dāng)前正在工作的模塊提供其相應(yīng)的工作電源，對(duì)當(dāng)前無(wú)需工作的模塊則做斷電處理，從而能夠節(jié)省搜救定位終端的電源消耗，延長(zhǎng)其工作時(shí)間。
[0034]本發(fā)明還提供一種基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位方法，該方法使用所述的搜救定位終端實(shí)現(xiàn)，具體包含以下步驟:
51、當(dāng)人員在水上遇險(xiǎn)后，開啟隨身攜帶的搜救定位終端，由電源6提供工作電壓；
52、核心處理模塊I控制GNSS模塊2開始工作，該GNSS模塊2利用GNSS天線模塊通過(guò)衛(wèi)星對(duì)所述的搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，并輸出包含經(jīng)緯度信息以及獲取該經(jīng)緯度信息時(shí)的時(shí)間信息的定位數(shù)據(jù)至所述的核心處理模塊I ;
53、核心處理模塊I將所述的定位數(shù)據(jù)以及搜救定位終端的身份識(shí)別信息同時(shí)發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊3和北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4 ;該AIS發(fā)射機(jī)模塊3按照AIS標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該定位數(shù)據(jù)和身份識(shí)別信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并封裝為標(biāo)準(zhǔn)AIS消息通過(guò)AIS天線模塊進(jìn)行發(fā)射，在AIS信道廣播；該北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4對(duì)該定位數(shù)據(jù)和身份識(shí)別信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并封裝為北斗短報(bào)文通過(guò)北斗短報(bào)文天線模塊進(jìn)行發(fā)射，向指定的北斗號(hào)碼傳播。
[0035]所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位方法，在步驟S3之后還包含S4、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊4接收北斗短報(bào)文，對(duì)該北斗短報(bào)文進(jìn)行射頻信號(hào)至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的北斗短報(bào)文發(fā)送至核心處理模塊I ;該接收到的北斗短報(bào)文包含對(duì)搜救定位終端的功率控制信息、測(cè)試信息等內(nèi)容，可對(duì)所述的搜救定位終端進(jìn)行測(cè)試。
[0036]綜上所述，本發(fā)明所提供的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端和方法，其采用在AIS信道廣播，以及通過(guò)北斗短報(bào)文傳播并行的方式，既能將定位信息連同身份信息主動(dòng)實(shí)時(shí)的傳遞到周邊船舶的AIS接收機(jī)上進(jìn)行報(bào)警，也能同時(shí)將定位信息和身份信息遠(yuǎn)程傳遞給指定的北斗號(hào)碼進(jìn)行報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程和近程相結(jié)合的遇險(xiǎn)報(bào)警和定位搜救方式，極大的提高搜救效率；并且本發(fā)明所提供的搜救定位終端利于個(gè)人攜帶，方便安全，準(zhǔn)確可靠。
[0037]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Ais及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，包含: 核心處理模塊(1)，其用于控制所述的搜救定位終端的工作； GNSS模塊(2)，其與所述的核心處理模塊(I)連接，用于通過(guò)衛(wèi)星對(duì)所述的搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，并輸出包含經(jīng)緯度信息的定位數(shù)據(jù)至所述的核心處理模塊(I); AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)，其與所述的核心處理模塊(I)連接，用于接收由核心處理模塊(I)發(fā)出的定位數(shù)據(jù)，按照AIS標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)的定位數(shù)據(jù)封裝為標(biāo)準(zhǔn)AIS消息進(jìn)行發(fā)射，在AIS信道廣播； 北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)，其與所述的核心處理模塊(I)連接，用于接收由核心處理模塊(I)發(fā)出的定位數(shù)據(jù)，對(duì)該定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)的定位數(shù)據(jù)封裝為北斗短報(bào)文進(jìn)行發(fā)射，向指定的北斗號(hào)碼傳播；該北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)還用于接收北斗短報(bào)文，對(duì)該北斗短報(bào)文進(jìn)行射頻信號(hào)至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的北斗短報(bào)文發(fā)送至核心處理模塊(I);該接收到的北斗短報(bào)文包含對(duì)搜救定位終端的功率控制信息和測(cè)試信息，用于對(duì)所述的搜救定位終端進(jìn)行測(cè)試。
2.如權(quán)利要求1所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，所述的GNSS模塊(2)在通過(guò)衛(wèi)星對(duì)搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，獲取當(dāng)前位置的經(jīng)緯度信息的同時(shí)，也一并記錄獲取該經(jīng)緯度信息時(shí)的時(shí)間信息，并將所述的時(shí)間信息連同經(jīng)緯度信息一起作為定位數(shù)據(jù)發(fā)送至核心處理模塊(I)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)對(duì)接收到由核心處理模塊(I)發(fā)出的定位數(shù)據(jù)依次進(jìn)行編碼、變換、調(diào)制以及放大，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
4.如權(quán)利要求3所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)封裝形成的標(biāo)準(zhǔn)AIS消息中，還包含由核心處理模塊(I)發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)的搜救定位終端的身份識(shí)別信息； 所述的北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)封裝形成的北斗短報(bào)文中，還包含由核心處理模塊(O發(fā)送至北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)的搜救定位終端的身份識(shí)別信息。
5.如權(quán)利要求4所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，所述的核心處理模塊(I)用于控制搜救定位終端的各個(gè)模塊工作，包含:控制GNSS模塊(2)開啟工作狀態(tài)，并對(duì)該GNSS模塊(2)輸出的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行解幀；對(duì)將要發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)和北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行組幀；以及對(duì)北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)輸出的北斗短報(bào)文進(jìn)行解幀。
6.如權(quán)利要求5所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，還包含天線模塊(5)，該天線模塊(5)包含: GNSS天線模塊，其與所述的GNSS模塊(2)連接，用于完成GNSS模塊(2)接收通過(guò)衛(wèi)星獲取的搜救定位終端當(dāng)前的定位數(shù)據(jù)； AIS天線模塊，其與所述的AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)連接，用于完成AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)AIS消息的發(fā)射； 北斗短報(bào)文天線模塊，其與所述的北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)連接，用于完成北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)對(duì)北斗短報(bào)文的發(fā)射和接收。
7.如權(quán)利要求1所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，還包含: 電源(6)，其為搜救定位終端提供工作電源； 電源管理模塊(7)，其分別與所述的核心處理模塊(I)、GNSS模塊(2)、AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)和電源(6)連接，用于針對(duì)各個(gè)不同的模塊分別進(jìn)行電壓變換、控制電源輸出以及控制電源充電。
8.如權(quán)利要求7所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位終端，其特征在于，所述的電源管理模塊(7)包含: 充電管理模塊，其與所述的電源(6)連接，用于監(jiān)控當(dāng)前電源(6)的電量狀態(tài)，對(duì)電源(6)進(jìn)行充電控制，并監(jiān)控當(dāng)前電源(6)的充電狀態(tài)； 電源轉(zhuǎn)換模塊，其分別與所述的核心處理模塊(I )、GNSS模塊(2)、AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)和電源(6)連接，用于將電源(6)輸出的工作電壓分別轉(zhuǎn)化成核心處理模塊(1)、GNSS模塊(2)、AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)各自所需的工作電壓以獨(dú)立提供各模塊的工作電源，并在核心處理模塊(I)的控制下分別實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS模塊(2)、AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)以及北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)的獨(dú)立供電和斷電。
9.一種基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的搜救定位終端實(shí)現(xiàn)，具體包含以下步驟: 51、當(dāng)人員在水上遇險(xiǎn)后，開啟隨身攜帶的搜救定位終端，由電源(6)提供工作電壓； 52、核心處理模塊(I)控制GNSS模塊(2)開始工作，該GNSS模塊(2 )利用GNSS天線模塊通過(guò)衛(wèi)星對(duì)所述的搜救定位終端當(dāng)前所處的具體位置進(jìn)行定位，并輸出包含經(jīng)緯度信息以及獲取該經(jīng)緯度信息時(shí)的時(shí)間信息的定位數(shù)據(jù)至所述的核心處理模塊(I); 53、核心處理模塊(I)將所述的定位數(shù)據(jù)以及搜救定位終端的身份識(shí)別信息同時(shí)發(fā)送至AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)和北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4);該AIS發(fā)射機(jī)模塊(3)按照AIS標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)該定位數(shù)據(jù)和身份識(shí)別信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并封裝為標(biāo)準(zhǔn)AIS消息通過(guò)AIS天線模塊進(jìn)行發(fā)射，在AIS信道廣播；該北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)對(duì)該定位數(shù)據(jù)和身份識(shí)別信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)至射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并封裝為北斗短報(bào)文通過(guò)北斗短報(bào)文天線模塊進(jìn)行發(fā)射，向指定的北斗號(hào)碼傳播。
10.如權(quán)利要求9所述的基于AIS及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的搜救定位方法，其特征在于，在步驟S3之后還包含S4、北斗短報(bào)文收發(fā)模塊(4)接收北斗短報(bào)文，對(duì)該北斗短報(bào)文進(jìn)行射頻信號(hào)至數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的北斗短報(bào)文發(fā)送至核心處理模塊(I);該接收到的北斗短報(bào)文包含對(duì)搜救定位終端的功率控制信息和測(cè)試信息，用于對(duì)所述的搜救定位終端進(jìn)行測(cè)試。
【文檔編號(hào)】G01S19/46GK104360364SQ201410647289
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】嚴(yán)小商, 張小和, 陳宇賢 申請(qǐng)人:上海無(wú)線電設(shè)備研究所