CN102411150A - 基于北斗卫星导航的ais船载终端*** - Google Patents

基于北斗卫星导航的ais船载终端*** Download PDF

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赵国彬
刘新
苏淼
李华国
王元战
黄长虹
王立强
刘臣
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Tianjin 712 Communication and Broadcasting Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于北斗卫星导航的AIS船载终端***，包括北斗卫星导航***终端接收单元、通讯接收单元、通讯发射单元、控制/协议栈/接口单元、显示终端单元和稳压电源单元。本发明能够采用船舶自动识别***技术，内嵌北斗卫星接收模块，在AIS标准基础上，将北斗卫星接收模块作为定位源替代AIS原有的GPS模块定位，每个终端设备再将自己通过北斗卫星导航***接收的位置信息，以甚高频如范围为156.025MHz～162.025MHz向外广播，可广泛应用于航运船舶等水上航行设备。

Description

基于北斗卫星导航的AIS船载终端***
技术领域
本发明涉及一种AIS船载终端***，特别涉及一种基于北斗卫星导航的AIS船载终端***。 
背景技术
AIS(船舶自动识别***)的诞生弥补了雷达对船舶跟踪的不足,它在保障船舶航行安全和保护海洋环境方面发挥的作用受到航海界的认可，该***是自航海雷达应用以来又一先进的航海设备，作为一种船与船、船与岸间通讯及安全避碰手段，支持发展了雷达和船舶交通服务（VTS），增进了海上生命财产安全和航行安全。目前，AIS***是海上移动VHF波段采用TDMA技术交换数据的一种避碰***，该***在161.975MHz和162.025MHz的两个频点即海上VHF87B/88B频道上收发信号,并合成全球定位***GPS、电罗经及自动舵、雷达、电子海图等数据，并按需要在显示器上显示船位、动态等信息。 
最早AIS使用的卫星定位技术主要是美国的GPS，美国的GPS只为美国（尤其是美国军方）提供高精度定位，对其他国家用户只提供低精度的定位服务，而且美国随时可以关闭这种服务（特别是在战时）。与此同时，北斗卫星导航***日趋成熟，可向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。目前北斗***已在我国渔业安全、森林防火、水利防汛、交通运输、安全保卫等领域获得行业广泛应用。相比较美国GPS，北斗卫星***有六大优势：1）北斗定位***与AIS在电路上和协议上都是互相兼容的；2）它同时具备定位与通讯功能，不需要其他通讯***支持，而GPS只能定位；3）北斗***覆盖了中国及周边国家和地区，覆盖范围大，没有通讯盲区，不仅可为中国、也可为周边国家服务；4）特别适合于集团用户大范围监控管理和数据采集用户数据传输应用；5）融合北斗导航定位***和卫星增强***两大资源，因此也可利用GPS使之应用更加丰富；6）自主***，安全、可靠、稳定，保密性强，适合关键部门应用。目前，AIS船载设备的定位***多采用GPS导航***，如何使AIS船载设备采用我国自行发射的北斗卫星进行准确定位，并完成与其他船只以及与陆地基站之间的通讯成为目前需要解决的问题。 
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够准确定位并能通讯传输数据的一种基于北斗卫星导航的AIS船载终端***。 
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于北斗卫星导航的AIS船载终端***，包括北斗卫星导航***终端接收单元、通讯接收单元、通讯发射单元、控制/协议栈/接口单元、显示终端单元和稳压电源单元；其中， 
所述北斗卫星导航***终端接收单元，包括依次连接的北斗天线、北斗卫星导航***终端接收机和放大滤波电路；
所述通讯接收单元，包括接收机前端电路、两个TDMA接收机和一个DSC接收机，所述接收机前端电路接收来自天线的信号，滤波处理后传输至所述TDMA接收机和所述DSC接收机；
所述控制/协议栈/接口单元，接收来自所述放大滤波电路、所述TDMA接收机和所述DSC接收机的信号，处理后发送至显示终端单元和通讯发射单元；
所述通讯发射单元，包括一个TDMA发射机，将来自所述控制/协议栈/接口单元的信号处理并通过天线发射信号；
所述显示终端单元，接收来自所述控制/协议栈/接口单元的信号并显示；  
所述稳压电源单元供给各单元工作电压。
本发明还可以采用如下技术方案： 
所述通讯接收单元和所述通讯发射单元共用天线，通过收发转换开关切换。
所述TDMA发射机的发射频段为甚高频，频率范围为：156.025MHz～162.025MHz。 
本发明具有的优点和积极效果是：采用船舶自动识别***技术，内嵌北斗卫星接收模块，在AIS标准基础上，将北斗卫星接收模块作为定位源替代AIS原有的GPS定位，每个终端设备再将自己通过北斗卫星导航***接收的位置信息，以甚高频如范围为156.025MHz～162.025MHz向外广播，设备之间相互收发，让频点范围内的终端设备知道发射终端的位置信息，并且能够对接收到的周围船舶发来的报文进行处理、分析并给出提示，通过综合导航***可以直观的显示本船附近行驶的装有AIS设备的船舶，对周围可能出现碰撞的船舶进行智能语音提示，达到安全预警的作用，同时又不断将本船的动态和静态信息发送给周围船舶，增加船舶行驶的安全性，满足国际标准IEC-62287要求。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图； 
图2是北斗卫星导航***终端接收单元的电路原理简图；
图3是稳压电源单元的电路原理简图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下： 
请参见图1，一种基于北斗卫星导航的AIS船载终端***，包括北斗卫星导航***终端接收单元、通讯接收单元、通讯发射单元、控制/协议栈/接口单元、显示终端单元和稳压电源单元；其中，所述北斗卫星导航***终端接收单元，包括依次连接的北斗天线、北斗卫星导航***终端接收机和放大滤波电路；所述通讯接收单元，包括接收机前端电路、两个TDMA接收机（TDMA接收机1、TDMA接收机2）和一个DSC接收机，所述接收机前端电路接收来自天线的信号，滤波处理后传输至所述TDMA接收机（TDMA接收机1、TDMA接收机2）和所述DSC接收机；所述控制/协议栈/接口单元，接收来自所述放大滤波电路、所述TDMA接收机和所述DSC接收机的信号，处理后发送至显示终端单元和通讯发射单元；所述通讯发射单元，包括一个TDMA发射机，将来自所述控制/协议栈/接口单元的信号处理并通过天线发射信号；所述显示终端单元，接收来自所述控制/协议栈/接口单元的信号并显示；所述稳压电源单元供给各单元工作电压。
所述通讯接收单元和所述通讯发射单元可共用一个甚高频天线，频率范围可为：156.025MHz～162.025MHz，可通过收发转换开关切换。 
图2是北斗卫星导航***终端接收单元的电路原理简图，图3是稳压电源单元的电路原理简图，电气连接如图2～图3所示，稳压电源输出端分别连接北斗卫星导航***接收机VCC输入端、北斗卫星导航***接收机内核电压供电输入端，其中将北斗卫星导航***接收机的接收端连接到北斗ANT接收管脚，经过放大滤波线路，将信号送到接口电路，信号在接口电路中被送去显示终端和TDMA发射机，利用VHF_ANT向外广播自身位置信息，实现船舶AIS的运行。 
本发明的工作原理： 
本发明是一种采用北斗卫星导航***的船载AIS设备。船载AIS***的工作原理和核心成分，为一个北斗卫星导航***接收机，我国的北斗卫星定位***相对于美国的GPS而言，有较高的精确度，并且能够实现通讯的功能。借助于它的精确定位和测速功能，并提供高精度的时间基准，实现由计算机自动控制的时分多路数据通信技术，进行人机对话、数据采集与交换的控制显示单元。

Claims (3)

1.一种基于北斗卫星导航的AIS船载终端***，其特征在于，包括北斗卫星导航***终端接收单元、通讯接收单元、通讯发射单元、控制/协议栈/接口单元、显示终端单元和稳压电源单元；其中，
所述北斗卫星导航***终端接收单元，包括依次连接的北斗天线、北斗卫星导航***终端接收机和放大滤波电路；
所述通讯接收单元，包括接收机前端电路、两个TDMA接收机和一个DSC接收机，所述接收机前端电路接收来自天线的信号，滤波处理后传输至所述TDMA接收机和所述DSC接收机；
所述控制/协议栈/接口单元，接收来自所述放大滤波电路、所述TDMA接收机和所述DSC接收机的信号，处理后发送至显示终端单元和通讯发射单元；
所述通讯发射单元，包括一个TDMA发射机，将来自所述控制/协议栈/接口单元的信号处理并通过天线发射信号；
所述显示终端单元，接收来自所述控制/协议栈/接口单元的信号并显示；   
所述稳压电源单元供给各单元工作电压。
2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星导航的AIS船载终端***，其特征在于，所述通讯接收单元和所述通讯发射单元共用天线，通过收发转换开关切换。
3.根据权利要求1所述的基于北斗卫星导航的AIS船载终端***，其特征在于，所述TDMA发射机的发射频段为甚高频，频率范围为：156.025MHz～162.025MHz。
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