專利名稱：基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的ais船載終端系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種AIS船載終端系統(tǒng)，特別涉及一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的AIS船載終端系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
AIS(船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng))的誕生彌補(bǔ)了雷達(dá)對(duì)船舶跟蹤的不足，它在保障船舶航行安全和保護(hù)海洋環(huán)境方面發(fā)揮的作用受到航海界的認(rèn)可，該系統(tǒng)是自航海雷達(dá)應(yīng)用以來又一先進(jìn)的航海設(shè)備，作為一種船與船、船與岸間通訊及安全避碰手段，支持發(fā)展了雷達(dá)和船舶交通服務(wù)(VTS)，增進(jìn)了海上生命財(cái)產(chǎn)安全和航行安全。目前，AIS系統(tǒng)是海上移動(dòng) VHF波段采用TDMA技術(shù)交換數(shù)據(jù)的一種避碰系統(tǒng)，該系統(tǒng)在161. 975MHz和162. 025MHz的兩個(gè)頻點(diǎn)即海上VHF87B/88B頻道上收發(fā)信號(hào)，并合成全球定位系統(tǒng)GPS、電羅經(jīng)及自動(dòng)舵、 雷達(dá)、電子海圖等數(shù)據(jù)，并按需要在顯示器上顯示船位、動(dòng)態(tài)等信息。最早AIS使用的衛(wèi)星定位技術(shù)主要是美國的GPS，美國的GPS只為美國(尤其是美國軍方)提供高精度定位，對(duì)其他國家用戶只提供低精度的定位服務(wù)，而且美國隨時(shí)可以關(guān)閉這種服務(wù)(特別是在戰(zhàn)時(shí))。與此同時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)日趨成熟，可向全球用戶提供高質(zhì)量的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。開放服務(wù)是向全球免費(fèi)提供定位、測速和授時(shí)服務(wù)，定位精度10米，測速精度0. 2米/秒，授時(shí)精度10納秒。目前北斗系統(tǒng)已在我國漁業(yè)安全、森林防火、水利防汛、交通運(yùn)輸、安全保衛(wèi)等領(lǐng)域獲得行業(yè)廣泛應(yīng)用。相比較美國GPS，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)有六大優(yōu)勢1)北斗定位系統(tǒng)與AIS在電路上和協(xié)議上都是互相兼容的；2)它同時(shí)具備定位與通訊功能，不需要其他通訊系統(tǒng)支持，而GPS只能定位；3)北斗系統(tǒng)覆蓋了中國及周邊國家和地區(qū)，覆蓋范圍大，沒有通訊盲區(qū)，不僅可為中國、也可為周邊國家服務(wù)；4)特別適合于集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控管理和數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用；5)融合北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)和衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)兩大資源，因此也可利用GPS使之應(yīng)用更加豐富；6)自主系統(tǒng)，安全、可靠、 穩(wěn)定，保密性強(qiáng)，適合關(guān)鍵部門應(yīng)用。目前，AIS船載設(shè)備的定位系統(tǒng)多采用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)， 如何使AIS船載設(shè)備采用我國自行發(fā)射的北斗衛(wèi)星進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并完成與其他船只以及與陸地基站之間的通訊成為目前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種能夠準(zhǔn)確定位并能通訊傳輸數(shù)據(jù)的一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的AIS船載終端系統(tǒng)。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的AIS船載終端系統(tǒng)，包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元、通訊接收單元、通訊發(fā)射單元、控制/協(xié)議棧/接口單元、顯示終端單元和穩(wěn)壓電源單元；其中，
所述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元，包括依次連接的北斗天線、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收機(jī)和放大濾波電路；
所述通訊接收單元，包括接收機(jī)前端電路、兩個(gè)TDMA接收機(jī)和一個(gè)DSC接收機(jī)，所述接收機(jī)前端電路接收來自天線的信號(hào)，濾波處理后傳輸至所述TDMA接收機(jī)和所述DSC接收機(jī)；
所述控制/協(xié)議棧/接口單元，接收來自所述放大濾波電路、所述TDMA接收機(jī)和所述 DSC接收機(jī)的信號(hào)，處理后發(fā)送至顯示終端單元和通訊發(fā)射單元；
所述通訊發(fā)射單元，包括一個(gè)TDMA發(fā)射機(jī)，將來自所述控制/協(xié)議棧/接口單元的信號(hào)處理并通過天線發(fā)射信號(hào)；
所述顯示終端單元，接收來自所述控制/協(xié)議棧/接口單元的信號(hào)并顯示； 所述穩(wěn)壓電源單元供給各單元工作電壓。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案
所述通訊接收單元和所述通訊發(fā)射單元共用天線，通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。所述TDMA發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻段為甚高頻，頻率范圍為156. 025MHz 162. 025MHz。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是采用船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)，內(nèi)嵌北斗衛(wèi)星接收模塊，在AIS標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，將北斗衛(wèi)星接收模塊作為定位源替代AIS原有的GPS定位，每個(gè)終端設(shè)備再將自己通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收的位置信息，以甚高頻如范圍為 156. 025MHz 162. 025MHz向外廣播，設(shè)備之間相互收發(fā)，讓頻點(diǎn)范圍內(nèi)的終端設(shè)備知道發(fā)射終端的位置信息，并且能夠?qū)邮盏降闹車鞍l(fā)來的報(bào)文進(jìn)行處理、分析并給出提示， 通過綜合導(dǎo)航系統(tǒng)可以直觀的顯示本船附近行駛的裝有AIS設(shè)備的船舶，對(duì)周圍可能出現(xiàn)碰撞的船舶進(jìn)行智能語音提示，達(dá)到安全預(yù)警的作用，同時(shí)又不斷將本船的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息發(fā)送給周圍船舶，增加船舶行駛的安全性，滿足國際標(biāo)準(zhǔn)IEC-62287要求。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元的電路原理簡圖； 圖3是穩(wěn)壓電源單元的電路原理簡圖。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下
請(qǐng)參見圖1，一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的AIS船載終端系統(tǒng)，包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元、通訊接收單元、通訊發(fā)射單元、控制/協(xié)議棧/接口單元、顯示終端單元和穩(wěn)壓電源單元；其中，所述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元，包括依次連接的北斗天線、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收機(jī)和放大濾波電路；所述通訊接收單元，包括接收機(jī)前端電路、兩個(gè) TDMA接收機(jī)(TDMA接收機(jī)1、TDMA接收機(jī)2)和一個(gè)DSC接收機(jī)，所述接收機(jī)前端電路接收來自天線的信號(hào)，濾波處理后傳輸至所述TDMA接收機(jī)(TDMA接收機(jī)1、TDMA接收機(jī)2)和所述DSC接收機(jī)；所述控制/協(xié)議棧/接口單元，接收來自所述放大濾波電路、所述TDMA接收機(jī)和所述DSC接收機(jī)的信號(hào)，處理后發(fā)送至顯示終端單元和通訊發(fā)射單元；所述通訊發(fā)射單元，包括一個(gè)TDMA發(fā)射機(jī)，將來自所述控制/協(xié)議棧/接口單元的信號(hào)處理并通過天線發(fā)射信號(hào)；所述顯示終端單元，接收來自所述控制/協(xié)議棧/接口單元的信號(hào)并顯示；所述穩(wěn)壓電源單元供給各單元工作電壓。
所述通訊接收單元和所述通訊發(fā)射單元可共用一個(gè)甚高頻天線，頻率范圍可為 156. 025MHz 162. 025MHz，可通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。圖2是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元的電路原理簡圖，圖3是穩(wěn)壓電源單元的電路原理簡圖，電氣連接如圖2 圖3所示，穩(wěn)壓電源輸出端分別連接北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)VCC輸入端、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)內(nèi)核電壓供電輸入端，其中將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)的接收端連接到北斗ANT接收管腳，經(jīng)過放大濾波線路，將信號(hào)送到接口電路，信號(hào)在接口電路中被送去顯示終端和TDMA發(fā)射機(jī)，利用VHF_ANT向外廣播自身位置信息，實(shí)現(xiàn)船舶AIS的運(yùn)行。本發(fā)明的工作原理
本發(fā)明是一種采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的船載AIS設(shè)備。船載AIS系統(tǒng)的工作原理和核心成分，為一個(gè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)，我國的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)相對(duì)于美國的GPS而言，有較高的精確度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)通訊的功能。借助于它的精確定位和測速功能，并提供高精度的時(shí)間基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的時(shí)分多路數(shù)據(jù)通信技術(shù)，進(jìn)行人機(jī)對(duì)話、數(shù)據(jù)采集與交換的控制顯示單元。
權(quán)利要求
1.一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的Ais船載終端系統(tǒng)，其特征在于，包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元、通訊接收單元、通訊發(fā)射單元、控制/協(xié)議棧/接口單元、顯示終端單元和穩(wěn)壓電源單元；其中，所述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元，包括依次連接的北斗天線、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收機(jī)和放大濾波電路；所述通訊接收單元，包括接收機(jī)前端電路、兩個(gè)TDMA接收機(jī)和一個(gè)DSC接收機(jī)，所述接收機(jī)前端電路接收來自天線的信號(hào)，濾波處理后傳輸至所述TDMA接收機(jī)和所述DSC接收機(jī)；所述控制/協(xié)議棧/接口單元，接收來自所述放大濾波電路、所述TDMA接收機(jī)和所述 DSC接收機(jī)的信號(hào)，處理后發(fā)送至顯示終端單元和通訊發(fā)射單元；所述通訊發(fā)射單元，包括一個(gè)TDMA發(fā)射機(jī)，將來自所述控制/協(xié)議棧/接口單元的信號(hào)處理并通過天線發(fā)射信號(hào)；所述顯示終端單元，接收來自所述控制/協(xié)議棧/接口單元的信號(hào)并顯示； 所述穩(wěn)壓電源單元供給各單元工作電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的AIS船載終端系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊接收單元和所述通訊發(fā)射單元共用天線，通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的AIS船載終端系統(tǒng)，其特征在于，所述 TDMA發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻段為甚高頻，頻率范圍為156. 025MHz 162. 025MHz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的AIS船載終端系統(tǒng)，包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端接收單元、通訊接收單元、通訊發(fā)射單元、控制/協(xié)議棧/接口單元、顯示終端單元和穩(wěn)壓電源單元。本發(fā)明能夠采用船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)，內(nèi)嵌北斗衛(wèi)星接收模塊，在AIS標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，將北斗衛(wèi)星接收模塊作為定位源替代AIS原有的GPS模塊定位，每個(gè)終端設(shè)備再將自己通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收的位置信息，以甚高頻如范圍為156.025MHz～162.025MHz向外廣播，可廣泛應(yīng)用于航運(yùn)船舶等水上航行設(shè)備。
文檔編號(hào)G01S19/42GK102411150SQ201110366539
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉新, 劉臣, 李華國, 王元戰(zhàn), 王立強(qiáng), 蘇淼, 趙國彬, 馬殿光, 黃長虹 申請(qǐng)人:交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所, 天津七一二通信廣播有限公司, 天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院