專利名稱：一種通過3g手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種船舶防碰撞的系統(tǒng)和方法，特別是涉及未安裝AIS的小型船舶在近海通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)與安裝AIS的大型船舶以及其它小型船舶的防碰撞的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
20世紀(jì)90年代，國(guó)際海事組織推出的船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AutomaticIdentification System,簡(jiǎn)稱AIS系統(tǒng)),是ー種集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。借此設(shè)備，船舶可以自動(dòng)獲取岸基和其他船舶信息，加強(qiáng)船舶、岸基之間的聯(lián)系。實(shí)踐證明，配備AIS的船舶事故率明顯降低，AIS對(duì)防止船舶碰撞，尤其是在能見度不良的情況下避免船舶碰撞可以發(fā)揮重要作用。國(guó)際海事組織規(guī)定，所有從事海上航行的船舶于2004年7月I日起強(qiáng)制裝備，300總噸以上能夠從事國(guó)際運(yùn)輸?shù)拇埃?00總噸及以上不從事國(guó)際航運(yùn)的貨船和所有客船，均需要安裝AIS設(shè)備。相應(yīng)的，中國(guó)海事局要求中國(guó)300總噸至500總噸沿海航行船舶、參與沿海水上水下施工作業(yè)的自航船舶以及所有港作拖船到2011年I月I日前，配置AIS設(shè)備。目前，我國(guó)沿海60馬カ以上的大型船舶已經(jīng)基本普及了 AIS設(shè)備(以下如果不做特殊說明，大型船舶特指安裝AIS設(shè)備的船舶)。所以大型船舶之間發(fā)生碰撞事故概率比較低。但是，由于成本和技術(shù)限制，60馬カ以下的小型船舶無法安裝AIS設(shè)備。這使小型船舶的海上航行缺乏有效的安全保障和避險(xiǎn)措施(以下如果不做特殊說明，小型船舶特指無法安裝AIS設(shè)備的60馬カ以下的小型船舶)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的AIS系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜、成本高昂等特點(diǎn)，通過3G通訊技術(shù)與定位技術(shù)的綜合應(yīng)用，提供ー種更為簡(jiǎn)便廉價(jià)的系統(tǒng)，滿足60馬カ以下小型船舶在近海航行時(shí)的防碰撞安全需求，提高小型船舶的防災(zāi)避險(xiǎn)能力。本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的系統(tǒng)，包括小型船舶3G手機(jī)防碰撞終端、AIS岸上基站和中心云平臺(tái)，
小型船舶3G手機(jī)防碰撞終端內(nèi)置有具備定位功能的GPS接收器，通過3G網(wǎng)絡(luò)接入中心云平臺(tái)，AIS岸上基站配置AIS設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)接入中心云平臺(tái)；
小型船舶出海后，3G手機(jī)防碰撞終端啟動(dòng)，通過GPS定位當(dāng)前位置，通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心云平臺(tái)，大型船舶出海后，船載AIS設(shè)備啟動(dòng)，廣播自身AIS信息，AIS岸上基站接收到大型船舶的AIS信息后，將信息通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)發(fā)送給中心云平臺(tái)；
中心云平臺(tái)對(duì)所有船舶的信息進(jìn)行處理，計(jì)算船舶位置、航向、航速信息，識(shí)別防碰撞區(qū)域，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)小型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有大型船舶或者其它小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過3G網(wǎng)絡(luò)向此小型船舶的3G手機(jī)防碰撞終端發(fā)送已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)大型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)向AIS岸上基站發(fā)送小型船舶的位置、航向、航速信息，AIS岸上基站通過AIS系統(tǒng)將信息向該大型船舶配置的AIS船載設(shè)備發(fā)送。所述3G手機(jī)防碰撞終端接收到中心云平臺(tái)發(fā)送的已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息后，發(fā)出聲光報(bào)警，并在電子海圖上顯示已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的船舶。一種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的方法，在小型船舶上配置3G手機(jī)防碰撞終端，在海岸線上設(shè)置AIS岸上基站，同時(shí)設(shè)置一個(gè)接入互聯(lián)網(wǎng)或者廣域網(wǎng)的中心云平臺(tái)；
小型船舶3G手機(jī)防碰撞終端內(nèi)置有具備定位功能的GPS接收器，通過3G網(wǎng)絡(luò)接入中心云平臺(tái)，AIS岸上基站配置AIS設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)接入中心云平臺(tái)；
小型船舶出海后，3G手機(jī)防碰撞終端啟動(dòng)，通過GPS定位當(dāng)前位置，通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心云平臺(tái)，大型船舶出海后，船載AIS設(shè)備啟動(dòng)，廣播自身AIS信息，AIS岸上基站接收到大型船舶的AIS信息后，將信息通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)發(fā)送給中心云平臺(tái)；
中心云平臺(tái)對(duì)所有船舶的信息進(jìn)行處理，計(jì)算船舶位置、航向、航速信息，識(shí)別防碰撞區(qū)域，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)小型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有大型船舶或者其它小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過3G網(wǎng)絡(luò)向此小型船舶的3G手機(jī)防碰撞終端發(fā)送已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)大型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)向AIS岸上基站發(fā)送小型船舶的位置、航向、航速信息，AIS岸上基站通過AIS系統(tǒng)將信息向該大型船舶配置的AIS船載設(shè)備發(fā)送。所述3G手機(jī)防碰撞終端接收到中心云平臺(tái)發(fā)送的已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息后，發(fā)出聲光報(bào)警，并在電子海圖上顯示已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的船舶。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的AIS系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜、成本高昂等特點(diǎn)，通過3G通訊技術(shù)與定位技術(shù)的綜合應(yīng)用，提供ー種更為簡(jiǎn)便廉價(jià)的系統(tǒng)，滿足60馬カ以下小型船舶防碰撞安全要求，提高船舶的防災(zāi)避險(xiǎn)能力。隨著3G通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，國(guó)內(nèi)特別是ー些海洋大省的3G信號(hào)已經(jīng)擴(kuò)展到沿海岸線80公里以內(nèi)的海域，基本覆蓋了小型船舶的近海航行范圍，因此本發(fā)明具有良好的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖示，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)介紹。如圖I所示，一種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的系統(tǒng)，通過3G手機(jī)防碰撞終端模擬AIS船載設(shè)備，3G手機(jī)防碰撞終是具備防水功能的3G智能手機(jī)，內(nèi)直GPS定位接收器，通過內(nèi)置電池供電，無需外部電源，與中心云平臺(tái)及AIS岸上基站配合，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)船載AIS設(shè)備的功能，成本低廉，性能穩(wěn)定。AIS岸上基站沿海岸線上批量設(shè)置，覆蓋整個(gè)小型船舶航行的近海區(qū)域。所有的AIS岸上基站與中心云平臺(tái)通過互聯(lián)網(wǎng)或者廣域網(wǎng)連接。其具體實(shí)現(xiàn)防碰撞的方法如下小型船舶A出海后，3G手機(jī)防碰撞終端啟動(dòng)，通過GPS定位當(dāng)前位置，并將自身定位信息通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心云平臺(tái)E ；
小型船舶B出海后，3G手機(jī)防碰撞終端啟動(dòng)，通過GPS定位當(dāng)前位置，并將自身定位信息通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心云平臺(tái)E ；
大型船舶C出海后，船載AIS設(shè)備啟動(dòng)，廣播自身AIS信息；
AIS岸上基站D接收到大型船舶C的AIS信息后，將信息通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)發(fā)送給中心云平臺(tái)E ；
中心云平臺(tái)E將所有的船舶定位信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)所有船舶的信息進(jìn)行處理，計(jì)算每艘船舶的位置、航向、航速信息，逐一計(jì)算每艘船舶的防碰撞區(qū)域(以該船舶為中心，半徑為預(yù)警距離的圓)。通過計(jì)算，識(shí)別出小型船舶A和小型船舶B是否在大型船舶C的防碰撞區(qū)域內(nèi)，小型船舶A和大型船舶C是否在小型船舶B的防碰撞區(qū)域內(nèi)，小型船舶B和大型船舶C是否在小型船舶A的防碰撞區(qū)域內(nèi)；
如果中心云平臺(tái)E識(shí)別出有船只進(jìn)入了其它船只的防碰撞區(qū)域內(nèi)，例如小型船舶A、小型船舶B、大型船舶C進(jìn)入了彼此的防碰撞區(qū)域，中心云平臺(tái)E就進(jìn)行以下操作
中心云平臺(tái)E通過3G網(wǎng)絡(luò)向小型船舶A的3G手機(jī)防碰撞終端發(fā)送小型船舶B和大型船舶C的位置、航向、航速信息，3G手機(jī)防碰撞終端接收到信息后發(fā)出聲光報(bào)警，并在顯示屏的電子海圖視圖中上顯示大型船舶C和小型船舶B的信息；
中心云平臺(tái)E通過3G網(wǎng)絡(luò)向小型船舶B的3G手機(jī)防碰撞終端發(fā)送小型船舶A和大型船舶C的位置、航向、航速信息，3G手機(jī)防碰撞終端接收到信息后發(fā)出聲光報(bào)警，并在顯示屏的電子海圖視圖中上顯示大型船舶C和小型船舶A的信息；
中心云平臺(tái)E通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)向AIS岸上基站D發(fā)送小型船舶A和小型船舶B的位置、航向、航速信息，AIS岸上基站D接收到小型船舶A和小型船舶B的信息后，通過AIS廣播小型船舶A和小型船舶B的信息，大型船舶C上的AIS船載設(shè)備接收到信息后報(bào)警，并在電子海圖上顯示小型船舶A和小型船舶B。
權(quán)利要求
1.一種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的系統(tǒng)，其特征在于包括小型船舶3G手機(jī)防碰撞終端、AIS岸上基站和中心云平臺(tái)； 小型船舶3G手機(jī)防碰撞終端內(nèi)置有具備定位功能的GPS接收器，通過3G網(wǎng)絡(luò)接入中心云平臺(tái)，AIS岸上基站配置AIS設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)接入中心云平臺(tái)； 小型船舶出海后，3G手機(jī)防碰撞終端啟動(dòng)，通過GPS定位當(dāng)前位置，通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心云平臺(tái)，大型船舶出海后，船載AIS設(shè)備啟動(dòng)，廣播自身AIS信息，AIS岸上基站接收到大型船舶的AIS信息后，將信息通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)發(fā)送給中心云平臺(tái)； 中心云平臺(tái)對(duì)所有船舶的信息進(jìn)行處理，計(jì)算船舶位置、航向、航速信息，識(shí)別防碰撞區(qū)域，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)小型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有大型船舶或者其它小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過3G網(wǎng)絡(luò)向此小型船舶的3G手機(jī)防碰撞終端發(fā)送已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)大型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)向AIS岸上基站發(fā)送小型船舶的位置、航向、航速信息，AIS岸上基站通過AIS系統(tǒng)將信息向該大型船舶配置的AIS船載設(shè)備發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的系統(tǒng)，其特征在于所述.3G手機(jī)防碰撞終端接收到中心云平臺(tái)發(fā)送的已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息后，發(fā)出聲光報(bào)警，并在電子海圖上顯示已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的船舶。
3.—種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的方法，其特征在于在小型船舶上配置3G手機(jī)防碰撞終端，在海岸線上設(shè)置AIS岸上基站，同時(shí)設(shè)置一個(gè)接入互聯(lián)網(wǎng)或者廣域網(wǎng)的中心云平臺(tái)； 小型船舶3G手機(jī)防碰撞終端內(nèi)置有具備定位功能的GPS接收器，通過3G網(wǎng)絡(luò)接入中心云平臺(tái)，AIS岸上基站配置AIS設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)接入中心云平臺(tái)； 小型船舶出海后，3G手機(jī)防碰撞終端啟動(dòng)，通過GPS定位當(dāng)前位置，通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心云平臺(tái)，大型船舶出海后，船載AIS設(shè)備啟動(dòng)，廣播自身AIS信息，AIS岸上基站接收到大型船舶的AIS信息后，將信息通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)發(fā)送給中心云平臺(tái)； 中心云平臺(tái)對(duì)所有船舶的信息進(jìn)行處理，計(jì)算船舶位置、航向、航速信息，識(shí)別防碰撞區(qū)域，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)小型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有大型船舶或者其它小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過3G網(wǎng)絡(luò)向此小型船舶的3G手機(jī)防碰撞終端發(fā)送已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息，當(dāng)識(shí)別出某個(gè)大型船舶的防碰撞區(qū)域內(nèi)有小型船舶出現(xiàn)，中心云平臺(tái)通過互聯(lián)網(wǎng)或廣域網(wǎng)向AIS岸上基站發(fā)送小型船舶的位置、航向、航速信息，AIS岸上基站通過AIS系統(tǒng)將信息向該大型船舶配置的AIS船載設(shè)備發(fā)送。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的方法，其特征在于所述.3G手機(jī)防碰撞終端接收到中心云平臺(tái)發(fā)送的已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的大型船舶或者其它小型船舶的位置、航向、航速信息后，發(fā)出聲光報(bào)警，并在電子海圖上顯示已進(jìn)入防碰撞區(qū)域的船舶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過3G手機(jī)實(shí)現(xiàn)船舶防碰撞的系統(tǒng)和方法，針對(duì)現(xiàn)有的AIS系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜、成本高昂等特點(diǎn)，通過3G通訊技術(shù)與定位技術(shù)的綜合應(yīng)用，提供一種更為簡(jiǎn)便廉價(jià)的系統(tǒng)，滿足60馬力以下小型船舶防碰撞安全要求，提高船舶的防災(zāi)避險(xiǎn)能力。隨著3G通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，國(guó)內(nèi)特別是一些海洋大省的3G信號(hào)已經(jīng)擴(kuò)展到沿海岸線80公里以內(nèi)的海域，基本覆蓋了小型船舶的近海航行范圍，因此本發(fā)明具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102622914SQ20121011809
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者俞震, 潘嘯天 申請(qǐng)人:浙江省郵電工程建設(shè)有限公司