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主动发射本身航行信息的船只防撞系统和相应方法技术方案

技术编号:2651391 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种防止船只相撞系统,所述系统会自动连续地向附近的船发送本船的航行信息,每一笔航行信息共有140bit资料,如采用寻呼机编码来传送,需时不超过0.1秒,即每一频道每秒可传送10笔航行信息,如果采用3个频道传送,每秒可传送30艘船的航行信息,当附近船只接收到航行信息后,就可计算出附近船只与本船的距离,更可模拟附近各船跟着会怎样航行,当发现可能会发生相撞时,立即提示驾驶员采取行动避免发生相撞事件。本发明专利技术的系统与传统雷达的操作方式相反,传统雷达的操作是由雷达去探测附近的有什么船,船是在被动的被雷达所探测,而本发明专利技术的系统是由船只主动将本船的航行信息向其他船报告,船只每须安装雷达,成本只需数千元人民币。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机和通讯技术相结合的领域,特别是所述技术用于改善船只航行安全 的系统和方法。技术背景现时一般的船只航行时,由船长即驾驶员操控船只行驶,万一出错就造成意外,而且 船只驾驶员一般是用肉眼观察周围附近环境的其他航行中的船只,尤其是小型船只,当驾 驶员发现本身船只与周围附近的其他船只的安全距离不足够时,要立即采取行动,改变航 行路线以保持与其他船只的安全距离,这种使用肉眼去探测周围附近环境的其他航行中的 船只,要依赖驾驶员的经验、判断力和反应,当驾驶员判断错误时,就会有机会发生相撞 意外,尤其是在恶劣天气时,特别容易发生相撞意外,例如一些经常出现大雾天气的地区, 例如重庆、长江三峡地区,当出现大雾的天气,由于容易发生撞船意外,所以大部份的船 只地要停航,严重影响了水上交通,是一个极待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的,在于提供一种防止船只相撞的系统和方法,用于防止发生船只相撞意 外,以保障船只航行的安全。本专利技术的目的是这样实现的,采用这样一种防止船只相撞的系统,所述的系统包括有 防撞电脑系统(1)、无线数码发射机(2)、无线数码接收机(3)、航行信息采集装置 (4) 、 GPS定位仪(5),其中,防撞电脑系统(1)是一计算机装置,内存有防止船只相撞的程序,并与无线数码发 射机(2)、无线数码接收机(3)、航行信息采集装置(4) 、 GPS定位仪(5)等设备相 连接,主要负责通过航行信息采集装置(4)采集船只上的基本仪表的航行数据信息,将 所述航行数据信息通过无线数码发射机(2)以射频信号向外发送,以及,通过无线数码 接收机(3)接收由附近其他船只所发出的航行信息资料,将所接收到的航行信息资料与 本身船只的航行信息资料相核对,当出现其他船只与本身的船只的航行安全距离不足时, 向船只驾驶员发出警告信息;无线数码发射机(2)用于以射频信号将本身的船只的航行信息资料向外发送;无线数码接收机(3)用于接收由由附近其他的船只的发出的航行信息资料的射频信 号,以及接收本身船只所发出的航行信息资料的射频信号,从所接收到的射频信号还原出 航行信息资料;航行信息采集装置(4)用于采集船只航行时船只上各仪表的数据,将所采集的数据 信息转换为数字信号,然后传送给防撞电脑系统(1);GPS定位仪(5)是全球卫星定位系统器件,提供船只当前位置的坐标信息。所述的航行信息资料包括船只的识别编号、位置坐标、船只长度、船只排水量、航行 速度、航行方向等资料及下次信息发送时间资料,其中船只的编号占用32 bit资料、位 置坐标占用64 bit资料、船只长度占用10 bit资料、船只排水量占用10 bit资料、航 行速度占用8 bit资料、航行方向占用8 bit资料、下次信息发送时间资料占用8 bit资 料,即每一次发送航行信息资料共需要140 bit资料,如果采用2400 bit/s的寻呼机P0CSAG 编码传送这140 bit资料,寻呼机POCSAG编码的每一帧占用32 bit,其中20 bit为有效 数据,传送140 bit有效数据共需7帧,即传送140 bit有效数据需时7 x 32 + 2400./S 二 0.093秒,即只需不到0.1秒时间就可以将一笔航行信息资料出去。以及,所述的航行信息资料包括船只的识别编号、位置坐标、船只长度、船只排水量、航行 速度、航行方向等资料及下次信息发送时间资料,其中,所述识别编号是一个识别船只身 份的编号,用于识别不同船只所发出的航行信息资料,识别编号可以是一个唯一的编号, 每一艘船有其本身专用的编号,可方便地从识别编号识别出每一艘船的身份,识别编号也 可以是一个由船只本身自定的编号,每一船只可以随时更改自身的识别编号,当船只接收 到由其他船只发出的航行信息资料内的识别编号与本身的识别编号相同时,船只可立即改 变本身的识别编号;以及,所述下次信息发送时间资料是以本次信息发送后至下次信息开 始发送时之间的时间T。以及,所述防撞电脑系统(1)连续地间歇地将航行信息资料通过无线数码发射机(2)以射 频信号方式向外发送,每次发送航行信息资料后,无线数码发射机(2)会根据所发送的 航行信息资料内的下次信息发送时间资料,停止发送射频信号一段时间T,随后防撞电脑 系统(1)会自动再次将最新的航行信息资料通过无线数码发射机(2)以射频信号向外发 送,其中,所述时间T的数值由防撞电脑系统(1)于每次发送航行信息资料前,根据从 无线数码接收机(3)所接收到由其他船只所发出的航行信息资料的内容结合一个随机数 值而产生,所述随机数值的范围从O秒至数十秒。以及,所述时间T的产生的计算方法是防撞电脑系统(1)每次通过无线数码发射机(2)发 送包含航行信息的射频信号前,由防撞电脑系统(1)产生一个随机数值,由发出当前航 行信息后开始的一段随机数值的时间就是随机时段,并从无线数码接收机(3)所接收到 由其他船只所发出的航行信息资料内,根据航行信息资料内的下次信息发送时间资料,计 算出所述的其他船只将会发出航行信息资料的开始时间和所占用的时段,然后在随机时段 内找出没有所述的其他船只将会发出航行信息资料所占用的时段内,找出最后一个足够发 送本船只的航行信息的时段,将所述时段的开始时间减去发出当前航行信息后的时间就是 所述的时间T,如果在随机时段内找不到足够发送本船只的航行信息的时段,防撞电脑系 统(1)会找出在随机时段内所述的其他船只中与本船只距离最远的船只将会所发出航行 信息资料所占用的时段,将该时段的开始时间减去发出当前航行信息后的时间就是所述的 时间T。所述的每一台防撞电脑系统(1)可以连接1至3台无线数码发射机(2)和5台无线 数码接收机(3);其中,无线数码发射机(2)和无线数码接收机(3)使用的5个不同 的工作频道,每一工作频道由其中一台无线数码接收机(3)负责接收该工作频道的射频 信号,也可以采用一台可以同时接收5个频道信号的无线数码接收机(3)来代替5台无 线数码接收机(3);以及,无线数码发射机(2)是可改变工作频道的发射机;以及, 所述工作频道包括5组频道,第一组为船只频道(601),共占用3个频道,用于船只向 外发送载有航行信息资料的射频信号,第二组为船只航行安全中心频道(602),共占用1 个频道,用于船只航行安全中心(7)向区域内所有船只发出的船只分布资料,第三组为 求救频道(603),共占用l个频道,用于在紧急状态下航行的船只所使用。由于每次发送航行信息资料的射频信号后,无线数码发射机(2)都会停止发送射频 信号一段随机的时间,这样即使附近有数艘船只在同一时间发出航行信息资料的射频信 号,而产生信号间的同频干扰,但由于各艘船上的防撞电脑系统(1)每次所产生的随机 的时间是不相同的,也就是各艘船下一次所发出的航行信息资料的射频信号时,只有很少 机会会再次发生信号间的同频干扰,而且一般在同一范围内,不会同时聚集有大量船只同 时航行, 一般最多只会有十数艘船在同一范围内航行,即使在同一时间在附近和较远地方 的不同船只均同时发出相同频率的射频信号,接收信号的船只也只会接收到与本船只距离 最近的船只所发出的射频信号,这是因为所接收到的信号的强度不相同,距离越近所收到 的信号越强,而强的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止船只相撞的系统,用于防止发生撞船意外,其特征在于,所述的系统包括有防撞电脑系统(1)、无线数码发射机(2)、无线数码接收机(3)、航行信息采集装置(4)、GPS定位仪(5),    其中,    防撞电脑系统(1)是一计算机装置,内存有防止船只相撞的程序,并与无线数码发射机(2)、无线数码接收机(3)、航行信息采集装置(4)、GPS定位仪(5)等设备相连接,主要负责通过航行信息采集装置(4)采集船只上的基本仪表的航行数据信息,将所述航行数据信息通过无线数码发射机(2)以射频信号向外发送,以及,通过无线数码接收机(3)接收由附近其他船只所发出的航行信息资料,将所接收到的航行信息资料与本身船只的航行信息资料相核对,当出现其他船只与本身的船只的航行安全距离不足时,向船只驾驶员发出警告信息;    无线数码发射机(2)用于以射频信号将本身的船只的航行信息资料向外发送;    无线数码接收机(3)用于接收由由附近其他的船只的发出的航行信息资料的射频信号,以及接收本身船只所发出的航行信息资料的射频信号,从所接收到的射频信号还原出航行信息资料;    航行信息采集装置(4)用于采集船只航行时船只上各仪表的数据,将所采集的数据信息转换为数字信号,然后传送给防撞电脑系统(1);    GPS定位仪(5)是全球卫星定位系统器件,提供船只当前位置的坐标信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄金富
申请(专利权)人:黄金富
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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