利用数字选择性呼叫技术的船舶跟踪系统岸基询呼器技术方案

利用数字选择性呼叫技术的船舶跟踪系统岸基询呼器，涉及应用ＤＳＣ技术于船舶跟踪系统的装置。调制电路输入端接ＤＳＣ数据处理电路（１）的Ｉ／Ｏ口，解调电路输入端外接，输出端接电路（１）的Ｉ／Ｏ口。控制逻辑电路的输入端接电路（１）的Ｉ／Ｏ口，控制逻辑电路的控制输出端接调制电路的受控端，ＦＳＫ解调参数选择信号输出端按解调电路的ＦＳＫ解调参数选择控制端。可作为岸基航行数据处理终端，组成利用ＤＳＣ技术的船舶跟踪系统。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用数字选择性呼叫(DSC)技术于船舶跟踪系统的装置，特别是有关该系统的岸基分系统的航行数据处理终端及其与船载分系统的航行数据处理终端的通信协议。目前已知的船舶跟踪系统是由中心站(岸基分系统)和移动站(船载分系统)构成。其中，中心站主要包括中心计算机、岸基航行数据处理终端和岸基无线电收发信机；移动站主要包括船载定位仪、船载航行数据处理终端和船载无线电收发信机。其功能是1)船载航行数据处理终端采集船载定位仪输出的船舶动态数据，按一定的通信协议编码和调制，并通过船载无线电收发信机向中心站传送；2)中心站的岸基无线电收发信机将收到的航行数据报文传送给岸基航行数据处理终端进行解调、译码等预处理，之后传送给中心计算机，完成本显示、图形显示、打印、生成船舶动态信息数据库等。在上述系统的船载分系统(移动站)中，尽管船载定位仪和船载无线电收发信机是船舶电台额定配备的设备，但船载航行数据处理终端是系统开发者自行研制的设备，其实现方案、技术指标以及数据转换和通信的协议均由开发者制订。因此，已知的各类船舶跟踪系统之间各成体制，指标不一，兼容性差，造成推广困难。此外，系统为各受管船加装船载航行数据处理终端，，不仅给船东增加了设备费和安装工程费等经济负担，还降低了系统的可靠度。数字选择性呼叫技术(DSC)是数字通信技术和微处理器技术的结合，它具有一定的“智能”，可自动识别各种目的的呼叫并作出相应的响应；通过连接定位仪的接口，可方便获得船舶的航行信息；多种检错和纠错方式所提供的抗干扰能力使之特别适合海上移动通信；更由于DSC船载设备是GMDSS船舶电台必备的核心设备。显然，将数字选择性呼叫技术应用于船舶动态跟踪领域是很合适的。本技术的目在于提供一种利用数字选择性呼叫技术的船舶跟踪系统岸基询呼器，它可作为岸基航行数据处理终端，其通信协议与船载DSC终端所采用的通信协议相一致，均符合CCIR有关建议的规定，因而能与船载DSC终端建立通信交换信息，以构成利用DSC技术的船舶跟踪系统。本技术设有DSC数据处理电路，DSC数据处理电路的通信口外接PC机。设有调制电路，调制电路的信号输入端接DSC数据处理电路I/O口数据信号输出端，调制电路的信号输出端外接发信机音频输入口。设有解调电路，解调电路的信号输入端外接收信机的音频输出口，解调电路的信号输出端接DSC数据处理电路的I/O口的数据信号输入端。设有控制逻辑电路，控制逻辑电路的输入端接DSC数据处理电路I/O口的控制信号输出端，控制逻辑电路的调制控制输出端接调制电路的受控端，控制逻辑电路的解调控制输出端接解调电路的受控端，控制逻辑电路的收发信控制输出端外接收发信机的受控端。DSC数据处理单电路由单片机或中央处理器(CPU)及其外围器件组成，其主要功能是1)接受来自PC机的询呼指令和询呼信息，将询呼信息按DSC格式进行编码，生成询呼报文，并将此报文按规定速率发送给调制器进行调制；2)从解调电路接受经解调处理的由船载DSC终端发来的DSC报文，将此报文译码，生成包括船舶所在位置经纬度及定位时间在内的可供PC机使用的数据，传送给PC机。调制电路和解调电路用于实现频移键控(FSK)方式的调制和解调。调制电路接受来自DSC数据处理电路的询呼报文数据信号，对此信号作FSK调制之后，送到发信机进行发射。解调电路接受来自收信机的包含有船舶应答的DSC报文信息的FSK信号，将此信号解调为TTL电平信号之后，送入DSC数据处理电路进行译码。控制逻辑电路用于1)选定合适的调制电路和解调电路，以及与它们相连的收发信机；2)对收发信机的工作状态作必要的控制。控制逻辑电路的功能包括控制逻辑的产生和控制的执行。实时的船舶动态跟踪技术是当前航海科研的热点，已知诸多的系统或方案中，绝大部分都必须给受跟踪的船舶加装自行研制的通信终端及其导航数据接口，不仅给船东增加了设备费和安装工程费等经济负担，还降低了系统的可靠度，更大的问题还在于由于各成体制，指标不一，通用性受影响，造成推广困难。本技术有利于构成利用DSC技术的船舶跟踪系统，实现对海上船舶群船位的动态跟踪管理，其通信协议和信号特征符合CCIR建议493-4的规定，并能升级与新的有关建议相兼容，以下以符合CCIR建议493-4格式的询呼报文为例对系统的通信协议和信号特征作一介绍。1.询呼报文的典型格式询呼报文为一具有比特同步(200BITS点图)和帧同步(定相)前置结构，并以差错检验符结尾的数据包，信息编码采用十单元水平一致检错码。符合CCIR建议493-3的询呼报文典型格式具有如下表的信息内容。格 式地址类别 自识别 遥指令 电 文结束符岸基对电台船台船舶岸台船位无要求呼叫呼 叫MMSI安全MMSI报告信息 应答船台对电台岸台船舶船台船位经纬度应答应答呼 叫MMSI安全MMSI报告时 间确认2.发射种类、频移、波特率在MF和HF信道上，采用J2B发射种类，调制副载波中心频率为1700Hz，频移170Hz(±85Hz)，波特率100Bd，是相位连续的频移键控(CP-FSK)。在VHF信道上，采用G2B发射种类，调制副载波中心频率为1700Hz，频移800Hz(±400Hz)，波特率1200Bd，对副载波有6dB/倍频程的预加重，调制系数2.0±10％。3.报文传输除点图及定相信息外，所有报文数据都以时间分集方式发射两次(间隔四个字符单元)，以此实现前向纠错(FEC)。对于HF和MF信道，时分间隔为400ms；对于VHF信道，时分间隔为33.33ms。4.系统的跟踪监测范围通信的信道条件是决定船舶跟踪系统监测范围的最重要的因素。在DSC船舶跟踪系统可使用的VHF、MF、HF三个通信频段中，VHF信道条件可满足对近程海区(30海里范围)的可靠覆盖；MF信道条件可满足对中程海区(150海里范围)的可靠覆盖。对于分布在(150海里范围之外)远程海区中不同地理位置的船舶则可选择适当的HF频率进行询呼。HF信道是典型的衰落信道，因而会影响远程覆盖的可靠性，必须采取相应的差错控制技术来改善通信效果。在DSC船舶跟踪系统中，询呼和应答通信的报文均采用符合CCIR建议的DSC格式，因而本身就具有了“水平一致检校”、“垂直群检校”、“二重时间分集”等多种检错和纠错手段。理论与实践均已证明，DSC技术是目前应用于海上移动通信的误码率最低的一种数据通信技术，可以获得较好的传输效果。为进一步提高在HF频段上远程询呼的可靠度，在特殊情况下，还可执行连续多次的询呼。这种连续的询呼可以在同一频率上进行，也可布在几个不同的频率上，即所谓的“单频呼叫尝试”和“多频呼叫尝试”。CCIR所进行的试验表明采用“单频呼叫尝试”或“多频呼叫尝试”可以将HF频段上的远程无差错接收概率提高到90％以上。附图说明图1为本技术的组成框图。图2为本技术的一种实用DSC数据处理电路原理图。图3为本技术的一种实用调制电路、解调电路和控制逻辑电路原理图。如图1所示，DSC数据处理电路(1)的通信口外接PC机，从PC机接收初始询呼与控制信息，DSC数据处理电路(1)的I/O口数据信号输出端接调制电路(2)的信号输入端，调制电路(2)的信号输出端外接发信本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用数字选择性呼叫技术的船舶跟踪系统岸基询呼器，其特征在于１）设有ＤＳＣ数据处理电路，ＤＳＣ数据处理电路的通信口外接ＰＣ机；２）设有调制电路，调制电路的信号输入端接ＤＳＣ数据处理电路的Ｉ／０口数据信号输出端，调制电路的信号输出端外接 发信机音频输入口；３）设有解调电路，解调电路的信号输入端外接接收机音频输出口，解调电路的信号输出端接ＤＳＣ数据处理电路的Ｉ／０口数据信号输入端；４）设有控制逻辑电路，控制逻辑电路的输入端接ＤＳＣ数据处理电路的Ｉ／０口控制信号输出端， 控制逻辑电路调制控制输出端接调制电路的受控端，控制逻辑电路的解调控制输出端接解调电路的受控端，控制逻辑电路的收发信控制输出端接收发信机的受控端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞舟，
申请(专利权)人：集美航海学院，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]