本实用新型专利技术公开了一种带ADS‑B接收功能的船用AIS接收机。本实用新型专利技术包括：AIS接收模块(1)、GPS接收模块(2)、ADS‑B接收模块(3)、信息处理模块(4)、键盘(5)、显示器(6)和电源模块(7)。三种接收模块分别将接收到的无线信号，经过射频前端处理、基带数字处理后，把三路码流信息送入信息处理模块。信息处理模块完成基带的信号处理、协议解析，和应用层协议封装后，送入显示器。显示器从而可以同时显示接收机周围空域飞行器和海域船舶的状态信息。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及通信和船舶领域，尤其是涉及一种可以同时接收通用飞行器ADS-B信号的船舶自动识别系统AIS(Automatic Identification System)接收机。
技术介绍
AIS系统是一种有效的海上避碰、导航、助航安全系统。根据国际海事组织(IMO)的强制要求，目前所有300吨以上国际航行船舶和500吨以上非国际航行船舶均已经安装了AIS设备。虽然目前小型船舶未被强制安装此设备。但是由于AIS的自报位特性和制造成本的逐渐降低，AIS逐步推广应用于海域感知、海面监视、海上救援、辅助识别、休闲、环保、缉私、打击恐怖主义等方面。AIS收发机接收GPS信号从而定位本船坐标，使用VHF频段接收周围其他AIS收发机的位置报告、静态信息等数据。同时AIS接收机通过VHF频段，按照规定的时间间隔向周围发送本设备的动静态数据。只有接收，没有发送功能的AIS终端叫AIS接收机。目前越来越多的小型船只(如小型渔船、缉私船、登陆艇、游艇、帆船)开始安装了AIS接收机。ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)是美国联邦航空管理局(FAA)颁布的一种应用于通用航空器的国际通信广播标准。装载了ADS-B便携设备的飞行器，具有GPS定位导航功能，同时在1090MHz频段定期向周围和地面广播发送其自身的精确位置和其它数据(如速度、高度、航向、识别号及飞机是否转弯、爬升或下降等)。随着低空空域管理改革的日益深入和民众对低空空域使用需求的快速提升，低空空域飞行活动目前呈井喷式的快速增长。包括私人飞机、无人机、直升机、三角翼、动力伞、热气球等在内的通用飞行器的飞行活动日益增多，当这些飞行器在海面上空活动的时候势必对原来只需要关注海面上船舶状态的船员、地面管理人员造成了影响。越来越繁忙的空中飞行活动对于海面上船舶的运行安全和管理安全风险逐步增大。因此，对于海上船舶和地面航运管理机构来说，掌握空中(尤其是低空空域)的飞行器飞行状态的需求越来越强烈。目前国内很多船舶和港口管理机构已经安装了ADS-B接收机，此ADS-B接收机和AIS接收机作为两套独立的接收系统同时工作，为船舶驾驶员和港口管理人员提供海面和空域的 实时信息。欧洲一些游船厂家已经把ADS-B接收机作为必备选项配置到新出厂的游船上。两套独立的接收系统存在操作复杂、无法实现数据和报警信息的自动同步等缺陷。同时监控两组接收数据也大大增加了操作者的工作强度。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种AIS接收设备，集成现有ADS-B接收机和AIS接收机功能。使得操作者可以在一个设备上实现同时监控空域飞行器和海域船舶的状态，观察本设备周围的三维立体空间状况。终端设备可以同时把空域和海域的各种报警信息合并，汇总给操作者，减轻操作者的工作强度，降低遗漏报警信息的风险。集成后的终端设备比之前的两台独立接收机相比，还有制造成本低、占用空间小、配线简单、电源功耗小等特点，符合低碳设计的行业趋势。所述的带ADS-B接收功能的船用AIS接收机包括：AIS接收模块(1)、GPS接收模块(2)、ADS-B接收模块(3)、信息处理模块(4)、键盘(5)、显示器(6)和电源模块(7)。所述AIS接收模块(1)、GPS接收模块(2)、ADS-B接收模块(3)分别外接对应的天线，接收无线信号，在完成射频前端处理、基带数字处理后，三路码流信息都被发送到信息处理模块(4)。信息处理模块完成基带的信号处理，协议解析，和应用层协议封装后，送入显示器(6)用于显示视频信息。所述键盘(5)用于操作者进行系统配置、显示界面、模式的切换等人机交互工作。所述显示器(6)提供海域船舶和空域飞行器的运动轨迹、状态和报警信息的显示。所述电源模块(7)用于整个系统供电，同时具有电流、电压保护功能。所述AIS接收模块(1)包括了线性放大器1(1.1)、声表滤波器1(1.2)、模数转换器1(1.3)、声表滤波器2(1.4)，模数转换器2(1.5)，AIS基带处理单元(1.6)。AIS接收模块外接AIS天线，接收天线传来的无线信号。无线信号通过线性放大器完成放大后，分别和两个声表滤波器连接进行滤波。两个声表滤波器分别在AIS的两个规定频道上进行带通滤波，提取有效数据再送入模数转换器进行模拟信号到数字信号的转换。数字信号随后送入AIS基带处理单元， 依次完成解调、解码、前向纠错、代码解析后，把AIS数据包输出到信息处理模块。所述GPS接收模块(2)包括了线性放大器2(2.1)、声表滤波器3(2.2)、模数转换器3(2.3)、GPS基带处理模块(2.4)。GPS接收模块外接GPS天线，接收天线传来的无线信号，通过线性放大器对信号进行放大后，再送入声波滤波器进行带通滤波，提取GPS频段的有效信号。有效信号随后送入模数转换器完成模拟信号到数字信号的转换后，送入GPS基带处理模块。GPS基带处理模块对接收的数字信号，进行中频解调、解码、捕获、跟踪和导航电文解析，随后送入信息处理模块。所述ADS-B接收模块(3)包括了带通滤波器1(3.1)、线性放大器4(3.2)、软件无线电模块(3.3)。ADS-B接收模块外接ADS-B天线接收天线传来的无线信号，通过带通滤波器提取有效频段信号。然后线性放大器对滤波后的信号进行放大再送入软件无线电模块。所述软件无线电模块(3.3)包括模数转换器4(3.3.1)和SDR基带处理单元(3.3.2)。软件无线电模块首先通过模数转换器把接收到的模拟信号转换成数字信号，然后送入SDR基带处理单元。SDR基带模块负责对接收到的数字信号进行信道选择、采样率转换、解码、基带算法处理、协议封装，最后把ADS-B码流送入信息处理模块。所述信息处理模块(4)把从AIS接收模块、GPS接收模块和ADS-B接收模块接收到的码流信息分别进行速率匹配后，利用DSP(数字信号处理器)完成信息合成、最后将空域飞行器信息、海域船舶信息以及设备自身位置的信息发送到显示器，用于显示。信号处理模块另外一个功能是提取三路码流信息里面的告警信息，输送到显示模块用于告警驱动。综上所述，本技术一种带ADS-B接收功能的船用AIS接收机设备具有制造成本低、占用空间小、配线简单、电源功耗小等特点，符合低碳设计的行业趋势。操作者只需要一台终端设备就可以同时监控周围空域和海域的各种状态，获取空域和海域的报警信息。此终端设备减轻了操作者的工作强度，降低了遗漏报警信息的风险。附图说明图1是本技术的接收机系统结构示意图。图2为图1的AIS接收模块结构示意图。图3为图1的GPS接收模块结构示意图。图4为图1的ADS-B接收模块结构示意图。具体实施方式下面结合附图，进一步说明本技术是如何实现的。如图1所示，所述的带ADS-B接收功能的船用AIS接收机包括：AIS接收模块(1)、GPS接收模块(2)、ADS-B接收模块(3)、信息处理模块(4)、键盘(5)、显示器(6)和电源模块(7)。如图1所示，AIS接收模块、GPS接收模块、ADS-B接收模块分别外接天线，模块通电后，天线开始接收无线信号，整个模块开始工作。所述AIS接收模块、GPS接收模块、ADS-B接收模块，在完成前端射频信号处理、基带数本文档来自技高网...
【技术保护点】
带ADS‑B接收功能的船用AIS接收机，包括：AIS接收模块(1)、GPS接收模块(2)、ADS‑B接收模块(3)、信息处理模块(4)、键盘(5)、显示器(6)和电源模块(7)，其特征是：所述船用AIS接收机除了包括AIS接收模块和GPS接收模块外，还包括ADS‑B接收模块，可以接收附近飞行器的ADS‑B信号；所述AIS接收模块、GPS接收模块、ADS‑B接收模块分别外接对应的天线；信息处理模块完成基带的信号处理，协议解析，和应用层协议封装后，送入显示器用于显示视频信息。
【技术特征摘要】
1.带ADS-B接收功能的船用AIS接收机，包括：AIS接收模块(1)、GPS接收模块(2)、ADS-B接收模块(3)、信息处理模块(4)、键盘(5)、显示器(6)和电源模块(7)，其特征是：所述船用AIS接收机除了包括AIS接收模块和GPS接收模块外，还包括ADS-B接收模块，可以接收附近飞行器的ADS-B信号；所述AIS接收模块、GPS接收模块、ADS-B接收模块分别外接对应的天线；信息处理模块完成基带的信号处理，协议解析，和应用层协议封装后，送入显示器用于显示视频信息。2.根据权利要求1所述的带ADS-B接收功能的船用AIS接收机，其特征在于，所述ADS-B接收模块(3)包括了带通滤波器(3.1)、线性放大器(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁海峰，
申请(专利权)人：袁海峰，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。