[发明专利]大型短波通信网络船舶监控定位和应急报警设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种船舶定位监控和应急报警设备及其方法，具体地说，是在一个大型短波通信网络中的一个短波频点下能够在对船舶进行常规定位监测的同时，既能对发出警报的船舶进行监控定位，又能够通过控制中心进行台风等警报信息的发布和统一指挥管理的大型短波通信网络船舶监控定位和应急报警设备及其方法。

背景技术

我国是渔业大国，海洋捕捞业、海水养殖业在经济中占据重要地位。建立完善的海上通信网络对于保障渔民生命财产安全、提高渔业生产信息化以及现代化水平具有重要意义。由于短波通信具有设备简单、通信方式灵活及通信距离远的特点，一直是高空和海上的必备通信方式。对于渔场等船舶密集的地区，将船载电台等通信设备组成一个有机的大型短波通信网络，不仅能够减少用户之间的相互干扰，而且能够提高通信的效率，降低各种风险。

短波信道存在多径时延、衰落、多普勒频移和电台干扰等一系列复杂现象，是一种条件比较恶劣的信道。正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种特殊的多载波传输方式，它把高速数据通过串并转换后在一系列正交子载波上进行并行传输，降低了子信道上的信息速率，使得各个子载波上的数据符号持续长度增加。同时，OFDM将频率选择性衰落信道转换为一系列窄带平坦衰落信道，从而具有良好的抗噪声、抗多径干扰能力。与常规的频分复用系统相比，OFDM可以最大限度地利用频率谱资源。正交频分复用接入(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)是基于OFDM的一种接入技术，通过为用户分配独立子载波和时隙的方法实现多址。对于带宽有限的短波信道，通过OFDM/OFDMA技术对于提高系统抗干扰性能具有重要意义。

利用全球卫星定位系统(GPS，Gobal Positioning System)，船载卫星定位接收机可以得到包含当前时间、船舶的经纬度、速度等参数的定位信息。结合地理信息系统(GIS，GeographicInformation System)，这些定位信息对船舶的行驶起到一定的导航作用。为了保证发出警报的船舶得到及时救助，对于向管理部门发出的紧急情况求救信号的船舶，必须保证该信息的迅速传递和及时处理。同时，如果终端能在发出报警信号的同时自动汇报本船舶当前定位信息，这对于报警处理具有十分重要的意义。

构筑一个高效的同时具备常规定位导航功能以及紧急报警定位功能的短波通信网络，是实现完善的船舶信息及导航控制管理系统的关键，也是构筑平安渔业的重要基础设施。对渔船进行监测是当前各国加强渔业生产安全和渔业管理重要手段。我国使用的船位监测服务系统主要有国际海事卫星系统、ARGOS系统和北斗系统。虽然国际海事卫星系统等具有基本无盲区、覆盖范围大等特点，但是卫星通信具有费用昂贵、设备比较庞大等缺点，在小型的船舶中普及不够，船舶中仍然较多地采用短波电台进行通信。而农业部建立的全国海洋渔业安全生产网络中的海洋渔业短波安全通信网正是充分利用了大量存在的短波电台来进行渔业安全管理的。

目前虽然有了一些将具有定位功能的终端组成网络的定位导航系统，通过通信模块将GPS定位信息发回控制中心，便于用户掌握终端的定位信息或者便于管理部门进行监控管理，但是考虑到短波通信和海上生产活动的具体特点，在一个短波频点下，在进行诸如定时查询的常规定位系统中如何保证终端发出的紧急报警信息高优先级地、有效地传递到控制中心的问题还没有得到解决；同时由控制中心发出的诸如台风等警报如何通过常规定位系统及时地下发到船舶也是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种同时具有常规定位导航和紧急报警定位功能的大型船载短波通信网络GPS定位设备和方法，利用该设备和方法可以建立高效的大型短波通信网络船舶定位监控系统，使得在一个短波频点下系统在具备常规定位功能的同时，能及时有效地对发出紧急报警的船舶进行定位，从而使船舶控制中心能有效对船舶进行实时定位监控管理和处理渔船报警信息。同时控制中心需要下发的台风等警报信息也能够通过该系统及时发放。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：