[发明专利]基于水下目标定位跟踪的无线网络通信系统及方法

说明书

技术领域

    本发明涉及水下目标定位跟踪技术和无线电通信技术领域，特别涉及一种基于水下目标定位跟踪的无线网络通信系统及通信方法。

背景技术

    水下目标定位跟踪技术被广泛应用于各种水下目标的定位和跟踪，以及水声对抗领域。现有的水下目标定位跟踪通信系统，由一个基站加若干个浮标组成简单的无线通信网，使用自己内部的通信协议，而不是通用的TCP/IP通信协议，网络节点少，扩展不方便，导致定位跟踪的水下目标有限。

发明内容

本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于水下目标定位跟踪的无线网络通信系统及方法。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种基于水下目标定位跟踪的无线网络通信系统，它包括船载基站、中继站、近处水声浮标阵及远处水声浮标阵；

所述近处水声浮标阵通过无线网络与所述船载基站连接形成无线局域网；

所述远处水声浮标阵通过无线网络与所述中继站连接形成无线局域网，所述中继站通过一微波传输系统与所述船载基站连接形成微波传输网。

优选的，所述近处水声浮标阵/远处水声浮标阵由至少四个浮标组成。

优选的，所述近处水声浮标阵与所述船载基站之间通过无线网桥连接，所述远处水声浮标阵与所述中继站之间通过无线网桥连接，所述无线网桥上的通信接口为网口。

优选的，所述无线局域网执行WLAN空中接口标准IEEE802.11b标准，所述微波传输网执行WLAN空中接口标准IEEE802.16标准。 

一种基于无线网络的水下目标定位跟踪通信方法，包括以下步骤：

处于同一网段的浮标与船载基站/中继站建立无线网络连接，处于不同网段的中继站与船载基站通过微波传输系统建立微波传输网络连接；

船载基站根据IP地址与对应的浮标进行通信，向对应的浮标下发帧命令；

浮标接收所述帧命令，根据帧命令中“帧类型和补码”判断该帧命令的用途，然后执行所述帧命令；

浮标根据IP地址向所述船载基站回传反馈信息。

进一步的，所述船载基站根据IP地址与对应的浮标进行通信，向对应的浮标下发帧命令具体包括步骤：

判断当前帧命令中的IP地址与船载基站是否处于同一个网段内；

若是，则判断为船载基站与对应的浮标可以直接通信，不需要经过中继站，船载基站直接将帧命令发送至同一网段内对应的浮标；

若不是，则判断为船载基站需要通过中继站才能与对应的浮标通信，船载基站先将帧命令发送至对应网段中的中继站，中继站再将该帧命令转发至同一网段内对应的浮标。

进一步的，所述浮标向所述船载基站回传反馈信息具体包括步骤：

判断当前反馈信息中的IP地址与浮标是否处于同一个网段内；

若是，则判断为浮标与对应的船载基站直接通信，不需要经过中继站，浮标直接将反馈信息发送至同一网段内的船载基站；

若不是，则判断为浮标需要通过中继站才能与对应的船载基站通信，浮标先将反馈信息发送至同一网段中的中继站，中继站再将该反馈信息转发至对应网段内的船载基站。

进一步的，所述船载基站以分时的方式和各个浮标通信，时隙由船载基站进行分配，每次船载基站只与其中一个浮标进行通信。

本发明的有益效果是：其一、本发明的通信系统及方法，由浮标、中继站和船载基站组成一个多元的无线网络， 其网络节点扩展方便，可以根据实际需要增加浮标的数量，这样定位和跟踪的水下目标的范围就可以显著增加，实现大范围多个水下目标的跟踪；其二、无线网络通过微波传输系统可以允许浮标与船载基站距离很远，即借助微波传输系统实现船载基站与浮标的远距离通信，可多区域同时跟踪；其三、该通信系统及方法除了实现船载基站与浮标的通信，还实现了船载基站对浮标的遥控，船载基站对整个水下目标定位跟踪系统的工作状态可以进行控制，同时可以顺利从浮标上得到探测数据回传至基站。此外，设备维护方便，通信可靠性高，可以保证系统对水下目标的实时跟踪。

附图说明

图1是本发明系统实施例的系统框图

图2是本发明系统实施例的通信原理图；

图3是本发明方法的流程图；

图4是浮标接收帧命令判定帧类型的流程图；

图5是应用本发明方法进行水下航行器定位跟踪的效果图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式