CN114885296A - 基于短报文的周边船位信息通信方法、装置及存储介质 - Google Patents

基于短报文的周边船位信息通信方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于短报文的周边船位信息通信方法，包括以下步骤：获取AIS相关数据；根据所述数据创建北斗短报文形式的周边船位信息，其中，一条周边船位信息由单条北斗短报文表示，所述单条北斗短报文为70字节共560位，其中，第1位至第4位表示消息类型，第5位至第14位表示AIS接收到总船舶数量，第15位至第544位表示不同消息类型对应的周边船位信息，第545位至560位表示CRC‑16校验码，所述信息均采用二进制表示；发送所述周边船位信息。与现有技术相比，本发明具有简单、实用、数据冗余小等优点。

Description

基于短报文的周边船位信息通信方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及信息领域，尤其是涉及一种基于短报文的周边船位信息通信方法、装置及存储介质。
背景技术
AIS是船舶自动识别***(Automatic Identification System)的简称,是一种通过无线通讯技术、计算机技术等实现的数字助航***和设备。AIS配合全球定位***(GPS)可将船速、船位、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(VHF)频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的动态消息，在必要时可立刻互相通话协调，采取必要避让行动，避免发生船舶碰撞等安全事故。
根据AIS的传输协议规范，单通道AIS接收机上每分钟最多可传输72000字节的数据，双通道为144000字节的数据。而民用北斗***一分钟仅能支持发送70个字节的短报文，因此无法将AIS数据通过北斗短报文直接转发。
发明内容
本发明的目的是为了适应短报文数据传送的特点而提供一种基于短报文的周边船位信息通信方法、装置及存储介质，方便将AIS数据经过处理后通过北斗短报文转发。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于短报文的周边船位信息通信方法，包括以下步骤：
获取AIS相关数据并存储；
根据所述数据创建北斗短报文形式的周边船位信息，其中，一条周边船位信息由单条北斗短报文表示，所述单条北斗短报文为70字节共560位，其中，第1位至第4位表示消息类型，第5位至第14位表示AIS接收到的总船舶数量，第15位至第544位表示不同消息类型对应的周边船位信息，第545位至560位表示CRC-16校验码，所述信息均采用二进制表示；
发送所述周边船位信息。
所述消息类型定义为0001时，对应的单条北斗短报文为全局船舶态势消息。
所述单条北斗短报文第15位至第16位、第529位至544位表示预留位，第17位至第528位平均分为8段，每段长度为64位，按顺序表示北、东北、东、东南、南、西南、西、西北共8个方向的周边船舶位置信息。
所述每段64位信息划分为：
第1位至第4位：表示距离AIS接收机0-0.1海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第5位至第8位：表示距离AIS接收机0.1-0.3海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第9位至第12位：表示距离AIS接收机0.3-0.5海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第13位至第16位：表示距离AIS接收机0.5-1海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第17位至第20位：表示距离AIS接收机1-3海里米范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第21位至第24位：表示距离AIS接收机3海里及以远的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第25位至第54位：表示距离AIS接收机最近的船舶MMSI；
第55位至第58位：表示距离AIS接收机最近的船舶的航行状态；
第59位至第61位：表示距离AIS接收机最近的船舶的航行速度取整，其中111代表航速7节及以上；
第62位至第64位：表示距离AIS接收机最近的船舶的实际航向，其中000至111分别代表北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。
所述消息类型定义为0010时，对应的单条北斗短报文为距离AIS接收机最近的前12条船舶信息。
所述单条北斗短报文第15位至第16位表示预留位，第17位至第544位平均分为12段，每段长度为44位，按顺序表示第1～12条船舶的相关信息。
所述每段44位信息划分为：
第1位至第30位：表示船舶MMSI；
第31位至第33位：表示船舶距离AIS接收机的距离，其中000表示0～0.01海里，001表示0.01～0.05海里，010表示0.05～0.1海里，011表示0.1～0.5海里，100表示0.5～1海里，101表示1～1.5海里，110表示1.5～2海里，111表示2海里以上；
第34位至第36位：表示船舶的实际航向，其中000至111分别代表北、东北、东、东南、南、西南、西、西北；
第37位至第40位：表示船舶的航行速度取整，其中1111表示航速15节及以上；
第41位至第44位：表示船舶的航行状态。
所述单条北斗短报文第15位至第544位中预留位数量根据实际需要设置。
一种基于短报文的周边船位信息通信装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的方法。
一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如上述所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明给出了一种基于北斗短报文的周边船位信息通信方法，解决了AIS数据无法通过北斗短报文直接转发的问题。
(2)本发明可以根据实际需求选择不同的消息类型有侧重地传递船位信息，能够充分利用有限的单条消息容量。
(3)本发明中用户可以根据实际需求自定义其它格式的消息类型，具有广泛的适用性和实用性。
(4)本发明对560位数据应用尽用，数据冗余小。
附图说明
图1为本发明的消息位图；
图2为全局船舶态势消息的消息位图；
图3为距离AIS接收机最近的前12条船舶信息的消息位图；
图4为全局船舶态势消息的消息位图示例；
图5为距离AIS接收机最近的前12条船舶信息的消息位图示例。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种基于短报文的周边船位信息通信方法，包括以下步骤：
获取AIS相关数据并存储；
根据所述数据创建北斗短报文形式的周边船位信息，其中，一条周边船位信息由单条北斗短报文表示，所述单条北斗短报文为70字节共560位，其中，第1位至第4位表示消息类型，第5位至第14位表示AIS接收到的总船舶数量，第15位至第544位表示不同消息类型对应的周边船位信息，第545位至560位表示CRC-16校验码，所述信息均采用二进制表示；
发送所述周边船位信息。
本实施例最多可定义16种不同的消息类型及其对应的船位信息。
所述消息类型定义为0001时，对应的单条北斗短报文为全局船舶态势消息，消息位图如图2所示。
所述单条北斗短报文第15位至第16位、第529位至544位表示预留位，第17位至第528位平均分为8段，每段长度为64位，按顺序表示北、东北、东、东南、南、西南、西、西北共8个方向的周边船舶位置信息。
每段64位信息划分为：
第1位至第4位：表示距离AIS接收机0-0.1海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第5位至第8位：表示距离AIS接收机0.1-0.3海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第9位至第12位：表示距离AIS接收机0.3-0.5海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第13位至第16位：表示距离AIS接收机0.5-1海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第17位至第20位：表示距离AIS接收机1-3海里米范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第21位至第24位：表示距离AIS接收机3海里及以远的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第25位至第54位：表示距离AIS接收机最近的船舶MMSI；
第55位至第58位：表示距离AIS接收机最近的船舶的航行状态；
第59位至第61位：表示距离AIS接收机最近的船舶的航行速度取整，，其中111代表航速7节及以上；
第62位至第64位：表示距离AIS接收机最近的船舶的实际航向，其中000至111分别代表北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。
一种具体的消息位图示例如图4所示，此条消息中AIS合计观察到AIS目标共180艘，具体信息如下表所示。
Figure BDA0003642599140000051
其中，航行状态为“0”表示状态为“航行中”，定义与AIS规范一致。
所述消息类型定义为0010时，对应的单条北斗短报文为距离AIS接收机最近的前12条船舶信息，消息位图如图2所示。
所述单条北斗短报文第15位至第16位表示预留位，第17位至第544位平均分为12段，每段长度为44位，按顺序表示第1～12条船舶的相关信息。
所述每段44位信息划分为：
第1位至第30位：表示船舶MMSI；
第31位至第33位：表示船舶距离AIS接收机的距离，其中000表示0～0.01海里，001表示0.01～0.05海里，010表示0.05～0.1海里，011表示0.1～0.5海里，100表示0.5～1海里，101表示1～1.5海里，110表示1.5～2海里，111表示2海里以上；
第34位至第36位：表示船舶的实际航向，其中000至111分别代表北、东北、东、东南、南、西南、西、西北；
第37位至第40位：表示船舶的航行速度取整，其中1111表示航速15节及以上；
第41位至第44位：表示船舶的航行状态。
一种具体的消息位图示例如图5所示，此条消息中AIS合计观察到AIS目标共20艘，具体信息如下表所示。
船舶数 MMSI 距离 方向 航行速度 航行状态
船舶1 990000001 0.01至0.05海里 西 11节 0
船舶2 990000002 0.01至0.05海里 东北 2节 0
船舶3 990000003 0.01至0.05海里 东北 3节 0
船舶4 990000004 0.01至0.05海里 西 8节 0
船舶5 990000005 0.05至0.1海里 西南 12节 0
船舶6 990000006 0.05至0.1海里 西北 11节 0
船舶7 990000007 0.05至0.1海里 东 6节 0
船舶8 990000008 0.1至0.5海里 东南 7节 0
船舶9 990000009 0.1至0.5海里 西 9节 0
船舶10 990000010 0.5至1海里 西南 8节 0
船舶11 990000011 1.5至2海里 北 15节及以上 0
船舶12 990000012 2海里及以上 东北 9节 0
其中，航行状态为“0”表示状态为“航行中”，定义与AIS规范一致。
所述单条北斗短报文第15位至第544位中预留位数量用户可自定义数据进行设置，以满足不同消息类型的需要。
上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取AIS相关数据并存储；
根据所述数据创建北斗短报文形式的周边船位信息，其中，一条周边船位信息由单条北斗短报文表示，所述单条北斗短报文为70字节共560位，其中，第1位至第4位表示消息类型，第5位至第14位表示AIS接收到的总船舶数量，第15位至第544位表示不同消息类型对应的周边船位信息，第545位至560位表示CRC-16校验码，所述信息均采用二进制表示；
发送所述周边船位信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，所述消息类型定义为0001时，对应的单条北斗短报文为全局船舶态势消息。
3.根据权利要求2所述的一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，所述单条北斗短报文第15位至第16位、第529位至544位表示预留位，第17位至第528位平均分为8段，每段长度为64位，按顺序表示北、东北、东、东南、南、西南、西、西北共8个方向的周边船舶位置信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，所述每段64位信息划分为：
第1位至第4位：表示距离AIS接收机0-0.1海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第5位至第8位：表示距离AIS接收机0.1-0.3海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第9位至第12位：表示距离AIS接收机0.3-0.5海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第13位至第16位：表示距离AIS接收机0.5-1海里范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第17位至第20位：表示距离AIS接收机1-3海里米范围内的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第21位至第24位：表示距离AIS接收机3海里及以远的船舶数量，其中1111代表15艘及以上；
第25位至第54位：表示距离AIS接收机最近的船舶MMSI；
第55位至第58位：表示距离AIS接收机最近的船舶的航行状态；
第59位至第61位：表示距离AIS接收机最近的船舶的航行速度取整，其中111代表航速7节及以上；
第62位至第64位：表示距离AIS接收机最近的船舶的实际航向，其中000至111分别代表北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。
5.根据权利要求1所述的一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，所述消息类型定义为0010时，对应的单条北斗短报文为距离AIS接收机最近的前12条船舶信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，所述单条北斗短报文第15位至第16位表示预留位，第17位至第544位平均分为12段，每段长度为44位，按顺序表示第1～12条船舶的相关信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，所述每段44位信息划分为：
第1位至第30位：表示船舶MMSI；
第31位至第33位：表示船舶距离AIS接收机的距离，其中000表示0～0.01海里，001表示0.01～0.05海里，010表示0.05～0.1海里，011表示0.1～0.5海里，100表示0.5～1海里，101表示1～1.5海里，110表示1.5～2海里，111表示2海里以上；
第34位至第36位：表示船舶的实际航向，其中000至111分别代表北、东北、东、东南、南、西南、西、西北；
第37位至第40位：表示船舶的航行速度取整，其中1111表示航速15节及以上；
第41位至第44位：表示船舶的航行状态。
8.根据权利要求1所述的一种基于短报文的周边船位信息通信方法，其特征在于，所述单条北斗短报文第15位至第544位中预留位数量根据实际需要设置。
9.一种基于短报文的周边船位信息通信装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
10.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
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