一种用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法技术

本发明专利技术实施例提供一种用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法及系统，方法包括接收手持控制管理终端发送的第一传送信息，或由灯塔的LED航标灯和/或其它船舶的船载LED灯具发送的第二传送信息，第一传送信息为经报文编辑、录入或形成声码话信息，经编码调制后形成的信息；若第一传送信息不是针对接收到信息后所做的应答信息，船载LED灯具以预设周期周向转动向周围发送第一传送信息；若第一传送信息为针对接收到信息后所做出的应答信息，基于所在船舶的位置信息和纵横摇信息，及接收到的灯塔和/或其它船舶的位置信息，确定船载LED灯具的旋转角度，以第一传送信息方式发送第一传送信息；将接收的第二传送信息进行解码解调制，获得相关信息。获得相关信息。获得相关信息。

【技术实现步骤摘要】
一种用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法


[0001]本专利技术涉及通信
，特别涉及一种用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法。

技术介绍

[0002]可见光通信(Visible Light Communications，VLC)技术是以LED(发光二极管)作为光源，以大气为信道，将基带信号调制在LED发出的可见光上进行通信的无线光通信技术。由于可见光通信具有可用频带宽、通信容量大、传输速率高及抗电磁干扰能力强等优点，且无需电磁频谱许可，也不会引入对其他设备的电磁干扰，为室内无线通信网络提供了一种宽带接入方式，是构建室内无线通信系统的有效补充。目前，在通信距离为厘米级的条件下，室内可见光通信速率可达50Gpbs。在通信距离为米级的条件下，可见光通信速率可达500Mbps以上。通过降低光通信速率扩展可见光通信距离，目前已有试验表明，可见光能够在距离为13km条件下实现1kbps的可靠通信。
[0003]灯塔是在沿海及岛礁部署的助航平台，目前主要承担灯光助航、船舶安全航行引导等功能。灯塔在海上昼夜发出可识别信号，供船舶测定位置和向船舶提供危险警告。灯塔附近航行的船舶众多，船舶遇险情况出现概率大。目前，灯塔主要起到灯光助航的作用，不具有灯光通信的作用。
[0004]LED航标灯是近年来获得普遍推广的一种新型航标灯，正越来越受到海事部门的重视。民用船舶可利用现有LED灯具或增加LED灯具，与灯塔航标灯配合使用实现远距离无线光通信。LED航标灯的技术特点如下：
[0005]1、标称射程高达15.1海里；
[0006]2、定光光强高达20000cd；
[0007]3、当闪光持续时间为0.5秒时，有效光强为14285cd，射程15.1海里(T
‑
0.74，白光)；
[0008]4、光电转换效率达25cd/W。
[0009]另外，为了满足航标灯远射程的要求，航标灯通常在垂直方向上的光束较窄，典型的半值全宽度角度为8
°
。灯塔航标灯具有一定旋转周期，典型旋转数值是旋转一圈周期8秒，旋转8
°
仅需要0.17秒，这要求在0.17秒的通信时间内完成一次报文通信，在报文格式设计方面需要考虑该特点。
[0010]当前，船舶侧的船载LED灯具一般仅能够进行单方向的发送光信号，即，船载LED灯具仅能够在朝向灯塔方向发送光信号，以及接收由灯塔LED航标灯发送的相应信号，实现应急情况下的岸海远距离、双向实时的通信；
[0011]通过对现有船载LED灯具进行适当改造，同时增加手持控制管理设备和微波、卫星等通信设备，使船舶在海上航道附近发生自然灾害、船舶事故灾难、人员紧急救援等突发事件情况下，可作为应急通信手段，实现遇险对象与应急通信服务系统之间的信息接入与应急通信保障。

技术实现思路

[0012]本专利技术实施例提供了一种利用船载LED灯具，以无线光作为船舶与灯塔进行应急通信手段，通过对现有船载LED灯具进行适当改造，使得船载LED灯具能够以预设周期进行转动，同时配合增加控制管理设备和微波、卫星等通信设备，使船载LED灯具具备岸海以及船舶与船舶之间进行远距离光通信能力的用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法。
[0013]本专利技术实施例提供一种用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法，应用于船侧LED灯具控制设备，所述方法包括：
[0014]接收手持控制管理终端发送的第一传送信息，或由灯塔的LED控制管理设备的LED航标灯和/或其它船舶的船载LED灯具发送的第二传送信息，其中，所述第一传送信息为经所述手持控制终端进行报文编辑、录入或形成声码话信息，并经编码调制后形成的信息；
[0015]将接收的所述第一传送信息以预设方式发送，以使灯塔和/或其它船舶的控制管理设备能够接收所述第一传送信息并进行解码解调制和信号提取，获得相关信息，所述预设方式具体为：
[0016]若所述第一传送信息不是针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息，则所述船载LED灯具控制设备控制船载LED灯具以预设周期周向转动向周围发送所述第一传送信息；
[0017]若所述第一传送信息为针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息，则基于所在船舶的位置信息和纵横摇信息，以及接收到的灯塔和/或其它船舶的位置信息，确定所述船载LED灯具的旋转角度，以第一传送信息方式发送所述第一传送信息；
[0018]将接收的所述第二传送信息进行解码解调制，获得相关信息。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述预设方式还包括：
[0020]若所述第一传送信息同时包括不是针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息以及针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息，则基于所在船舶的位置信息和纵横摇信息，以及接收到的灯塔和/或其它船舶的位置信息，确定所述船载LED灯具的旋转角度，在所述船载LED灯具的旋转角度的范围内，以所述第一传送信息方式发送所述第一传送信息中针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息的部分，在所述旋转角度的范围外，发送不是针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息的部分。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述确定所述船载LED灯具的旋转角度，以第一传送信息方式发送所述第一传送信息，包括：
[0022]在所述船载LED灯具每次旋转至朝向灯塔和/或其它船舶所对应的旋转角度时，在所对应的旋转角度范围内发送预设长度的通信报文，所述通信报文为所述第一传送信息的至少部分或为多个所述第一传送信息，所述预设长度结合所述船载LED灯具的预设周期、光通信速率以及所对应的旋转角度确定。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，所述接收的由灯塔发送的应答信息为反馈确认报文，则所述反馈确认报文中包含收妥确认信息，以及灯塔的LED航标灯的转动周期；
[0024]基于所述转动周期，结合所述船载LED灯具周向转动的预设周期，确定所述船载LED灯在所述旋转角度内与所述LED航标灯能够进行光通信的可通信时间；
[0025]基于所述可通信时间和光通信速率，确定传送的通信报文的可传送长度，并基于
所述可传送长度发送通信报文，所述通信报文为所述第一传送信息的至少部分或为多个所述第一传送信息。
[0026]在本专利技术的一些实施例中，所述接收的由其它船舶发送的应答信息为反馈确认信息，则所述反馈确认信息中至少包括有其它船舶的位置信息和、船载LED灯具的旋转周期发送光的波束宽度；
[0027]基于所述其它船舶的位置信息，以及所在遇险船舶的位置信息和纵横摇信息，确定遇险船舶的船载LED灯具的旋转角度，进行通信；
[0028]若信号锁定的通信起始时刻为t0，则通信时间为：
[0029][0030]其中，T2为其它船舶的船载LED灯具的旋转周期，P2为其它船舶发送光的波束宽度；
[0031]遇险船舶的船载LED灯需要在(t本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法，应用于船侧LED灯具控制设备，其特征在于，所述方法包括：接收手持控制管理终端发送的第一传送信息，或由灯塔的LED控制管理设备的LED航标灯和/或其它船舶的船载LED灯具发送的第二传送信息，其中，所述第一传送信息为经所述手持控制终端进行报文编辑、录入或形成声码话信息，并经编码调制后形成的信息；将接收的所述第一传送信息以预设方式发送，以使灯塔和/或其它船舶的控制管理设备能够接收所述第一传送信息并进行解码解调制和信号提取，获得相关信息，所述预设方式具体为：若所述第一传送信息不是针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息，则所述船载LED灯具控制设备控制船载LED灯具以预设周期周向转动向周围发送所述第一传送信息；若所述第一传送信息为针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息，则基于所在船舶的位置信息和纵横摇信息，以及接收到的灯塔和/或其它船舶的位置信息，确定所述船载LED灯具的旋转角度，以第一传送信息方式发送所述第一传送信息；将接收的所述第二传送信息进行解码解调制，获得相关信息。2.根据权利要求1所述的用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法，其特征在于，所述预设方式还包括：若所述第一传送信息同时包括不是针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息以及针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息，则基于所在船舶的位置信息和纵横摇信息，以及接收到的灯塔和/或其它船舶的位置信息，确定所述船载LED灯具的旋转角度，在所述船载LED灯具的旋转角度的范围内，以所述第一传送信息方式发送所述第一传送信息中针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息的部分，在所述旋转角度的范围外，发送不是针对接收到的灯塔和/或其它船舶的信息后所做出的应答信息的部分。3.根据权利要求2所述的用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法，其特征在于，所述确定所述船载LED灯具的旋转角度，以第一传送信息方式发送所述第一传送信息，包括：在所述船载LED灯具每次旋转至朝向灯塔和/或其它船舶所对应的旋转角度时，在所对应的旋转角度范围内发送预设长度的通信报文，所述通信报文为所述第一传送信息的至少部分或为多个所述第一传送信息，所述预设长度结合所述船载LED灯具的预设周期、光通信速率以及所对应的旋转角度确定。4.根据权利要求3所述的用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法，其特征在于，所述接收的由灯塔发送的应答信息为反馈确认报文，则所述反馈确认报文中包含收妥确认信息，以及灯塔的LED航标灯的转动周期；基于所述转动周期，结合所述船载LED灯具周向转动的预设周期，确定所述船载LED灯在所述旋转角度内与所述LED航标灯能够进行光通信的可通信时间；基于所述可通信时间和光通信速率，确定传送的通信报文的可传送长度，并基于所述可传送长度发送通信报文，所述通信报文为所述第一传送信息的至少部分或为多个所述第一传送信息。
5.根据权利要求3所述的用于船侧的基于LED光源的岸海应急通信方法，其特征在于，所述接收的由其它船舶发送的应答信息为反馈确认信息，则所述反馈确认信息中至少包括有其它船舶的位置信息和、船载LED灯具的旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萍，于世强，刘婷婷，唐越，邓拥军，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：