一种基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统设计

船舶报警系统完善程度直接关系到船舶安全,为了使船员能有效进行航线调整,减少事故的发生,保证船舶安全,文章设计了一种船舶智能报警系统,应用于基于北斗卫星定位的船舶智能避碰报警终端。该系统通过北斗卫星定位单元来确认其他船舶的位置、航向及航速等信息,并通过数据采集单元采集本船舶的位置、航向及航速等信息,控制处理单元根据两种信息进行计算,在本船舶处于不同的航速时,采用不同的预警条件,在其他船舶的航行状态达到预警条件时,控制报警单元进行报警,以使本船能对其他船舶进行有效避让。在船舶进入港口区域时,因港口船舶密度过大,系统自动关闭报警避免不必要的扰乱,在船舶进入特定水域时,通过报警单元进行语音提示。这是一种智能化、使用方便的船舶报警系统,具有很大的实用价值,应用前景广阔。     

北斗系统在智慧航运领域的应用研究

目前,卫星系统与船舶导航系统的结合逐步深入,除了具有传统的定位导航功能外,卫星系统赋予了船载导航终端网络通信、信息集成、航线优化、避碰辅助、海图管理等新功能和新技术。本文介绍了目前主流的卫星导航定位系统,对基于我国自主研发的北斗卫星导航系统的船舶信息系统进行了技术分析,提出了一个基于北斗系统的远洋船舶监控和信息服务平台的建设思路。     

基于GPS／GPRS的船载导航监控系统设计与实现

随着科技的发展和人们对通信及导航技术的需求进一步提高,目前基于以全球定位(GPS)导航技术与通用无线分组(GPRS)技术相结合,实现了船载导航监控系统的定位、导航、监控.该文提出在嵌入式平台上实现船载信息处理终端的开发方案,给出了船载信息终端的软件及硬件组成.介绍了各功能模块的功能与实现方法,实现了终端的高度集成,为船舶管理信息化及航运安全生产提供了低成本的解决方案.     

船载移动通信终端设计与实现

针对我国现有海上通信能力较为薄弱,不能满足大量远洋船舶实时话音、高速数据和图像传输的海上通信需求的问题。设计支持卫星移动通信和北斗短报文功能的船载双模高速卫星移动通信终端。针对双模船载终端天线数量多、功能密度比高等特点,研究适用于船载终端的电磁兼容设计技术,实现终端在多模并发条件下工作的稳定性,提高各模式接收灵敏度。以整机的小型化、低功耗、低成本、环境适应性和电磁兼容设计为重点,从系统、模块、部件和软件等方面研究降低终端功耗的方法,采用多时钟域和多电源域方案,以AP为功耗管理的核心,通过感知终端工作状态,制定系统供电策略进行电源管理,从而实现体积小巧、低功耗的船载终端设备。     

便携式北斗通信定位终端系统的研究与设计

为了保障在应急情况下数据信息的正常传输和通信能力,利用北斗卫星导航系统的导航定位、短报文通信功能,研究并设计了基于微控制器的便携式北斗通信定位终端系统。通信定位终端以STC89C52RC微处理器为控制核心,通过串口与通信定位模块进行命令和数据通信,文中研究了系统的软硬件详细设计,对通信协议进行了详细解析,研究了汉字短信息的输入方法,并给出了系统实验测试结果,测试结果表明：系统能够运行稳定、可靠,可作为公共网络通信的重要补充和应急通信方式。文中研究的北斗通信定位终端系统对应用北斗短报文进行通信监视的系统设计具有较好的借鉴意义。     

AIS链路GPS/北斗区域差分精确引航系统设计

研究GPS/北斗区域差分技术在三峡库区船舶精确引航的应用,提出建立三峡大坝区域差分增强AIS岸基站,利用AIS船舶自动识别系统的通信链路传输GPS/北斗伪距差分信号,实现船载AIS终端高精度定位引航的设计方案。阐明了系统总体设计架构,描述了系统各单元的原理设计和主要功能,分析了AIS技术和DGPS技术的相关标准,提出了基于AIS播发GPS/北斗伪距差分信号的扩展标准建议,具有广泛的应用推广价值。     

基于北斗的移动应急监控与指挥技术

针对公共安全与应急反应的需求与具体特点,基于北斗终端、GPS终端、智能PDA、北斗卫星通信网络和移动通信网络,构建移动应急位置服务网,实现基于北斗的移动应急监控与指挥技术。以车载型北斗终端作为服务中心接入模块（代替指挥型北斗用户机）,接入其他北斗应用终端上报的位置与信息,以降低北斗的应用组网成本。基于通信服务器研发北斗终端与GPS终端的位置与信息融合与交互技术,实现应急反应友邻互视、信息交互、移动指挥等功能,实现移动通信覆盖盲区（沙漠、戈壁、边境等）的人员、车辆、物资监控与指挥。在应急位置服务网中,PDA可与北斗终端进行通信;基于移动GIS可对北斗终端及其他GPS终端进行位置监控和指挥,从而为应急管理中存在的现场位置共享、团队协作和移动指挥等问题提供可行解决方案。结合新疆兵团某师开展了技术验证与示范,试运行表明,系统与技术可满足边境应急反应的基本需求,并具有较好的灵活性、性价比和可推广性。     

GMDSS海上无线电通信设备在船舶上的应用浅析

GMDSS是全球海上遇险与安全系统的简称,该系统能够对遇险的船舶提供求救通信,并对搜救的船只发出搜救信号,以保证遇险船只能够及时地被搜救船只找到,最大程度上防止遇险船只海难事故的发生。由于该系统具有良好的稳定性和安全性,并且功能齐全可靠,因此GMDSS在船舶上的应用比较广泛,已经成为了保证船舶安全航行的必备系统,文章研究的便是GMDSS海上无线电通信设备在船舶应用中存在的问题和改进措施。     

基于北斗通信的小型无线信标机设计

针对短时目标物定位需求,提出了一种基于北斗通信的小型无线信标机设计方法。该信标机由北斗通信模块、定位模块、数据处理模块和电源管理模块组成。利用定位模块实现精准定位,北斗通信模块将定位信息通过北斗卫星发送至接收终端,地面人员根据信息可快速锁定目标物位置。本设计以电源管理模块和北斗双SIM卡切换通信为核心,在保证了系统高可靠性的同时,实现了各模块的低功耗化,极大提高了短时条件下目标物定位能力。     

一种基于无人机航拍图像的船舶航行速度测量方法

随着计算机科学技术和摄影技术的飞速发展,目前已可以通过无人机实时自动地获取到大量船舶图像数据。通过图像数据处理技术自动地分析出船舶在监控海域中航行的速度及有无抛锚现象,利用这些信息可以实现对监控海域中的船只活动状况进行管控和预警。文章提出了一种基于无人机航拍高分辨率图像的船舶航行速度测量方法,该方法的特点是实时、高效、无接触。实验结果表明,我们提出的方法能够计算出船舶实时的航行速度。     

基于北斗2代的定位跟踪系统

主要描述了基于北斗2代卫星的定位跟踪系统的实现,该系统由北斗卫星系统、CDMA通信网络、信标终端、服务器和监控中心组成。信标终端启动时间小于45 s,语音拾取范围2~3 m,定位精度小于10 m。具有精度更好、通信速度更快、安全性更高的特点,并具备CDMA信号丢失下的信息自动存储、信号恢复后的信息补传功能,能够完整地还原目标的整个运动轨迹。     

基于北斗的应急通信技术研究及系统设计

基于对卫星通信的应急通信技术的分析,结合中国拥有完整知识产权的北斗卫星导航系统的应用,设计并实现了一套基于北斗卫星导航技术的应急通信系统,由北斗卫星、信息采集终端、信息运行中心和控制中心等组成,集定位、导航、短报文通信功能于一体,为抢险救灾中的应急通信提供了一种技术保障手段。     

基于LoRa的海上航行安全及应急救援系统设计

针对海上未配备AIS的小型船舶存在航行安全等问题,设计一种基于LoRa的海上航行安全及应急救援系统。该系统利用LoRa技术在大船-小船间进行AIS数据流的远距离传输,并通过设计AIS解析算法实时提取船舶的动静态信息,结合船舶的GPS信息和姿态传感信息,可在手机终端APP里实时显示未配备AIS的小型船舶信息,有效实现海上航行安全及应急救援。测试结果表明,该系统的有效通信距离可以满足安全航行需求。且与传统的互联网装置及手持式AIS设备相比,该系统突破了距离覆盖和电能消耗的制约,具有广泛的应用前景。     

基于多项式卡尔曼滤波的船舶轨迹预测算法

考虑到在船舶航行的实际过程中,船舶自动识别系统（AIS）设备提供的船舶运动点迹往往呈现出信息缺失、非线性、多机动的问题,导致利用AIS设备辅助海上指挥系统难以准确判断船舶位置。针对以上问题,本文在传统卡尔曼滤波理论的基础上构建多项式卡尔曼滤波器拟合非线性系统,补偿航迹定位数据信息缺失、更新较慢等问题,并基于经纬度信息预测船舶运动轨迹。结果表明,该方法实现简单且收敛迅速,能够有效解决实际过程中船舶轨迹的预测问题,满足基本的实效性与准确性,能够为相关海事部门预测船舶目的、行为提供较为可靠的辅助手段。      

北斗卫星系统在远洋船舶上应用的研究

介绍了我国北斗卫星一代和二代卫星导航系统的主要技术特点、发展过程及其应用情况。根据远洋船舶对海上导航定位、时统对时以及应急通信的需求,针对目前船舶所使用导航系统的局限性,提出了北斗卫星导航系统在远洋船舶上应用的设想。该系统可提供导航定位、精密授时和报文通信等相关业务,能充分满足远洋船舶的需求。对应用该系统的必要性和可行性进行了深入分析和探讨。     

近海船舶点对点无线通信监测策略的研究

海洋水域广阔,使得长期以来海上通信由于距离问题一直存在着部分信号盲区.而现今海上贸易运输量不断增长,对船舶的通信安全和通信质量提出了更高的要求,使得这一问题变得更加紧迫.本文针对近海船舶的通信质量问题,提出了点对点无线通信监测策略.该策略借助GPRS网络技术,将船舶航行数据以无线中继转发为主,以SMS短消息转发为辅,在加强了船只与陆地基站实时通信的同时,构建了海上船只之间的点对点通信手段.通过对方案系统构架、无线监测终端和点对点通信方式的设计,提高了海上船舶通信的高效性和及时性,有效地消除了信号盲区.     

基于Web的AIS／北斗导航系统研究

随着现代航运与互联网技术的快速发展,文中提出了一种基于web平台的船舶导航系统．以解决传统软件兼容性差与交互性不是很好的缺点,来满足现代航运的需求;本系统主要借助后台数据库的管理。实现对AIS、北斗信息采集与处理及实时建立船舶位置信息数据库,采用改进Kalman加权融合算法对AIS／北斗位置数据进行融合,将船舶位置信息精确及时的在Web平台上显示,用户可以方便的查询船舶所在位置及航行路径等。     

船舶遇险报警通信设备使用策略

介绍了新航天测量船在航天工程中的重要作用,简述了各种船载通信设备的配备和功能。针对船载通信设备的特点,具体阐述了船载遇险报警通信设备的作用。特别是总结了在船舶遇险时,根据通信设备无线电波的覆盖范围和船舶所在的海区,对遇险报警设备进行正确使用的策略,以保障遇险报警及时而有效。最后举例说明了船舶在三大洋航行时,某点位发生遇险时,船舶如何求救的措施。     

基于CAN总线的船舶自动舵监控报警系统设计

为了减少船舶驾驶人员使用自动舵设备航行时引发的事故,并且方便船舶相关人员查看相关故障信息。以Visual Basic为编程语言,采用双CAN总线通信、串口通信,设计能实时监控自动舵信息并提供报警信息的系统,并详细说明该系统的构架、功能、信息传输接口和界面设计。以某段航线为例,在该系统上进行仿真测试,结果表明,该系统能实时并且正确地显示航行信息,对超出安全阈值的信息能及时产生报警并且存入数据库。该系统对减少船舶航行事故有很大帮助,对整体自动舵的安全使用很有意义。     

基于北斗/GPS的城市公共自行车管理系统设计

为了提高公共自行车管理系统的便利性水平和功能性水平,本文研究并设计了一套基于北斗/GPS定位的城市公共自行车管理系统.该系统由安卓(Android)手机终端、服务器端和车载终端组成.车载终端以单片机(MCU)为主控芯片,并采用北斗定位模块、GSM/GPRS模块及按键模块进行公共自行车运行状态的监测及远程通信.本设计能够实现车辆查找、空位查询、损坏报修、车辆定位、车辆管理、信息登记等功能.实际测试表明,该系统具有运行稳定、装配简易、操作便利和功能丰富的特点,同时还可为城市公共自行车分布规划提供数据支持,具有较好的推广前景.