一种AIS报告频率自动管理方法技术

本发明专利技术公开了一种AIS报告频率自动管理方法，具体涉及船舶通信导航领域，包括AIS报告频率自动管理系统，所述AIS报告频率自动管理系统包括动态信息采集单元、动态信息分析单元、报告频率分配单元和船舶报告配置单元。本发明专利技术提出了一种AIS报告频率自动管理方法，实现了对复杂海区内船舶报告频率的自动管理，提高了时隙利用率，极大地降低了船舶碰撞安全隐患；在现有的AIS框架下实现，满足AIS标准要求，并解决了复杂海区信道负载过高、时隙冲突严重的问题；可以显著提高海区内AIS信道利用率，为大型港口内船舶安全提供有力保障。型港口内船舶安全提供有力保障。型港口内船舶安全提供有力保障。

【技术实现步骤摘要】
一种AIS报告频率自动管理方法


[0001]本专利技术涉及船舶通信导航
，更具体地说，本专利技术涉及一种AIS报告频率自动管理方法。

技术介绍

[0002]船舶通信导航
中包含AIS船舶自动识别系统，该系统是一种安装于船舶上的无线电通信导航设备，适用于内河，港口及外海等各类船舶。AIS系统是船舶间互相自动交换信息的实用系统，主要交换信息包括当前航行状态和船舶信息等。AIS技术标准规定，每分钟划分为2250个时间段，每个时间段可发布一条不长于256比特的信息，每条船舶会通过建立时隙表选择与他船不发生冲突的时间段发布本船信息。AIS规定了默认情况下船舶的报告频率和报告方式，当处于复杂海域，船舶数量较多时，特别是大型港口附近，AIS船舶自身的自组网系统，会产生非常多的时隙冲突，大量船舶位置信息丢失，当船舶无法及时的通过AIS获取周边船舶信息时，航行安全无法保证，容易产生碰撞风险。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种AIS报告频率自动管理方法，本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种AIS报告频率自动管理方法，本专利技术技术可以根据海域内船舶所有船舶的航行轨迹，预测船舶航行情况，通过动态指配的方式实时控制海域内各船舶报告频率，极大地提高了时隙利用率，降低时隙冲突，保证航行安全。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种AIS报告频率自动管理方法，包括AIS报告频率自动管理系统，所述AIS报告频率自动管理系统包括动态信息采集单元、动态信息分析单元、报告频率分配单元和船舶报告配置单元；其中动态信息采集单元负责采集目标海区内船舶的动态信息，给动态信息分析单元提供数据支撑；动态信息分析单元对海区内的船舶动态信息进行分析，建立区域数据模型；报告频率分配单元负责动态分配各区域模型中船舶的报告频率；船舶报告配置单元运用船舶指配、区域指配、群组指配的方法控制目标海区船舶按照优化的报告频率进行动态信息报告；具体管理步骤如下：S1：由动态信息采集单元采集A类船舶的动态信息、B类船舶的动态信息以及基站动态信息；S2：动态信息分析单元根据动态信息采集单元采集到的船舶信息建立船舶航行轨迹，并根据船舶的动态信息预测船舶8分钟的航行轨迹；S3：建立系统管理海区内8分钟后船舶位置预测图，使用4
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4海里的滑窗对预测图进行1海里跨度的船舶聚集区域滑动查询，将包含距离小于100米的船舶所在区域定义为高碰撞风险区域，将包含距离小于200米的船舶所在区域定义为低碰撞风险区域；分配的海区不重叠，按照就高原则分配海区；S4：根据船舶动态信息的SOTDMA参数，对各个船舶报告时隙进行分析，对管理海区
内距离小于20海里、有时隙冲突并且预测轨迹距离在进一步缩小的船舶进行识别；S5：报告频率分配单元指配有碰撞风险的船舶提高报告频率，指配高碰撞风险区内的其他船舶降低报告频次，指配低碰撞风险区内的风险船舶提高报告频次；指配高聚集区域的船舶降低报告频次，并对高聚集区域内的高报告频率船舶进行时隙指配，分配基站预约的安全时隙，指配低聚集区域内的船舶报告频次；对时隙冲突风险的船舶单独指配报告时隙，避免时隙冲突；S6：船舶报告配置单元负责实施报告频率分配单元分配的结果，使用的分配手段是AIS报文中的指配管理消息、区域指配消息以及群组指配消息；S7：海域内船舶一直在动态运行，海区内的船舶状态航行数据都在持续不断地变化，该系统可以持续不断地获取船舶数据，分析船舶数据，对各个区域以及船舶分配最合理的报告频率，形成良性循环。
[0005]在一个优选地实施方式中，所述步骤S1中A类船舶和B类船舶是根据AIS系统规定划分；A类船舶：超过300吨之国际航线商用船；B类船舶：适用于休闲用途船只。
[0006]在一个优选的实施方式中，所述步骤S1中采集的内容包括船舶的报告频率、船舶的航速转速、船舶的位置信息和运行状态。
[0007]在一个优选的实施方式中，所述步骤S3中高低碰撞风险区域划分定义为：将滑窗内多于20艘船且小于等于40艘船的区域定义为低聚集海区、多于40艘船的区域定义为高聚集海区。
[0008]本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术提出了一种AIS报告频率自动管理方法，实现了对复杂海区内船舶报告频率的自动管理，提高了时隙利用率，极大地降低了船舶碰撞安全隐患；2、本专利技术在现有的AIS框架下实现，满足AIS标准要求，并解决了复杂海区信道负载过高、时隙冲突严重的问题。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的系统框图。
[0010]附图标记为：1 AIS报告频率自动管理系统、11动态信息采集单元、12动态信息分析单元、13报告频率分配单元、14船舶报告配置单元。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]本专利技术提供了一种AIS报告频率自动管理方法，该方法可以解决复杂海区内信道负载过高、时隙冲突严重问题，提升了时隙利用率，极大地降低了船舶碰撞风险；如图1所示，一种AIS报告频率自动管理方法包括AIS报告频率自动管理系统1，所述AIS报告频率自动管理系统1包括动态信息采集单元11、动态信息分析单元12、报告频率分配单元13和船舶报告配置单元14；
其中，动态信息采集单元11负责采集目标海区内船舶的动态信息，给动态信息分析单元12提供数据支撑；动态信息采集单元11主要采集AIS1，2，3，4，5，18，24号报文（AIS标准(ITU
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R M.1371
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5)规定名称）并解析报文中的位置信息，船舶状态，船舶目的地，船舶转速，船舶大小，船舶航速，定位精度信息，并进行大数据存储；动态信息分析单元12对海区内的船舶动态信息进行分析，建立区域数据模型；报告频率分配单元13负责动态分配各区域模型中船舶的报告频率；船舶报告配置单元14运用船舶指配、区域指配、群组指配等方法控制目标海区船舶按照优化的报告频率进行动态信息报告；具体管理步骤如下：S1：由动态信息采集单元11采集A类船舶的动态信息、B类船舶的动态信息A类船舶和B类船舶是根据AIS系统规定划分；A类船舶：超过300吨的国际航线商用船；B类船舶：适用于休闲用途船只以及基站动态信息；采集的内容包括船舶的报告频率、船舶的航速转速、船舶的位置信息和运行状态；S2：动态信息分析单元12根据采集到的船舶信息并结合船舶的历史数据进行分析预测船舶的航行轨迹，并根据船舶的动态信息预测船舶8分钟的航行轨迹；S3：将受管理海区内所有船舶的位置预测完毕后，建立系统管理海区内8分钟后船舶位置预测图，使用4
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4海里的滑窗对预测图进行1海里跨度的船舶聚集区域滑动查询，通过经纬度排序的方式寻找相邻船舶，并通过经纬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AIS报告频率自动管理方法，包括AIS报告频率自动管理系统（1），其特征在于：所述AIS报告频率自动管理系统（1）包括动态信息采集单元（11）、动态信息分析单元（12）、报告频率分配单元（13）和船舶报告配置单元（14）；其中动态信息采集单元（11）负责采集目标海区内船舶的动态信息，给动态信息分析单元（12）提供数据支撑；动态信息分析单元（12）对海区内的船舶动态信息进行分析，建立区域数据模型；报告频率分配单元（13）负责动态分配各区域模型中船舶的报告频率；船舶报告配置单元（14）运用船舶指配、区域指配、群组指配的方法控制目标海区船舶按照优化的报告频率进行动态信息报告；具体管理步骤如下：S1：由动态信息采集单元（11）采集A类船舶的动态信息、B类船舶的动态信息以及基站动态信息；S2：动态信息分析单元（12）根据动态信息采集单元（11）采集到的船舶信息建立船舶航行轨迹，并根据船舶的动态信息预测船舶8分钟的航行轨迹；S3：建立系统管理海区内8分钟后船舶位置预测图，使用4
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4海里的滑窗对预测图进行1海里跨度的船舶聚集区域滑动查询，将包含距离小于100米的船舶所在区域定义为高碰撞风险区域，将包含距离小于200米的船舶所在区域定义为低碰撞风险区域；分配的海区不重叠，按照就高原则分配海区；S4：根据船舶动态信息的SOTDMA参数，对各个船舶报告时隙进行分析，对管理海区内距离小于20海里、时隙有冲突并且预测轨迹距离在进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜泓宇，伍凯，苏青，殷光禹，刘嘉琦，姚国伟，胡青，
申请(专利权)人：遨海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：