【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ais，具体涉及一种ais自动侦听时隙的方法。
技术介绍
1、ais为船舶自动识别系统，是指一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的新型助航系统。常由vhf通信机、gps定位仪和与船载显示器及传感器等相连接的通信控制器组成，能自动交换船位、航速、航向、船名、呼号等重要信息。装在船上的ais在向外发送这些信息的同时，同样接收vhf覆盖范围内其他船舶的信息，从而实现了自动应答。
2、此外，作为一种开放式数据传输系统,它可与雷达、arpa、ecdis、vts等终端设备和internet实现连接，构成海上交管和监视网络，是不用雷达探测也能获得交通信息的有效手段，可以有效减少船舶碰撞事故。
3、随着航海发展，海上ais设备数量越来越多，固定时隙发送ais信息经常会与其他ais设备时隙冲突，导致ais设备无法准确接收信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，本专利技术提供一种ais自动侦听时隙的方法，通过自动侦听空闲时隙，利用空闲时隙进行ais报文发送，避免与其他ais设备时隙冲突。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种ais自动侦听时隙的方法，包括如下步骤：
4、接收信号步骤：控制系统控制信号接收装置开启，信号接收装置接收信号，并实时向控制系统传递时间信息和秒脉冲；
5、侦听启动步骤：打开第一侦听模块和第二侦听模块，将第一侦听模块配置到a信道的频率，将第二侦听模块配置
6、侦听时隙步骤：控制系统侦听第一侦听模块和第二侦听模块并采集空闲时隙，ais一周期结束后停止侦听，并记录所有侦听到的空闲时隙；分组判断步骤：设置需要时隙数，将第一侦听模块侦听到的空闲时隙分为a信道前半周期空闲时隙组a1、a信道后半周期空闲时隙组a2，将第二侦听模块侦听到的空闲时隙分为b信道前半周期空闲时隙组b1、b信道后半周期空闲时隙组b2，判断a1、a2、b1、b2中的空闲时隙数是否均满足需要时隙数，若否，则返回侦听时隙步骤等待下一周期开始重新侦听；若是，则进行前段发送时隙和后段发送时隙选择步骤；
7、前段发送时隙和后段发送时隙选择步骤：根据电磁噪音选出随机数，然后使用随机数在a1、a2、b1、b2中选出可用时隙，将a1、b1中的可用时隙分别按照先后顺序与需要时隙一一对应作为两组前段发送时隙ta1、tb1，将a2、b2中的可用时隙分别按照先后顺序与需要时隙一一对应作为两组后段发送时隙ta2、tb2；
8、空闲时隙循环工作步骤：在单个工作周期中，在前半段周期使用前段发送时隙发送报文，并可在后半段周期进行侦听，在判断原后段发送时隙为非空闲时隙后，更新后段发送时隙；或者可在前半段周期进行侦听，并在判断原前段发送时隙为非空闲时隙后，更新前段发送时隙，在后半段周期使用后段发送时隙发送报文；通过半周期发送报文半周期侦听的方式实现空闲时隙循环工作。
9、进一步地，在空闲时隙循环工作步骤中，使用前段发送时隙ta1、tb1发送报文，工作两个周期后，需重新更新时隙，在第三个周期之前进行接收信号步骤，在第三周期的前半周期使用前段发送时隙发送报文、在后半周期控制系统侦听第一侦听模块和第二侦听模块获取空闲时隙，侦听结束后判断ta2、tb2是否仍为空闲时隙，若是，则使用后段发送时隙ta2、tb2发送报文，若否，则在第三周期侦听的空闲时隙中选择ta2’、tb2’，作为新的后段发送时隙发送报文，工作两个周期后，在第六周期开始前进行接收信号步骤，在第六周期的前半周期控制系统侦听第一侦听模块和第二侦听模块获取空闲时隙，侦听结束后判断前段发送时隙ta1、tb1是否仍为空闲时隙，若是，则使用ta1、tb1发送报文，若否，则在第六周期侦听的空闲时隙中选择ta1’、tb1’，作为新的前段发送时隙发送报文，以此类推，实现循环工作。
10、进一步地，在前段发送时隙和后段发送时隙选择步骤中，定义选取随机数函数如下式1所示，
11、int random(intx,inty)(1)
12、在式(1)中，x、y为传入的参数，返回值为x到y之间的一个数，返回值包括x、y；
13、a1中共有x个空闲时隙，x大于等于2，a1的空闲时隙编号为1、2、3、4……xa-1、xa，将x＝1，y＝xa传入选取随机函数中得到随机数ja1，如下式2所示，
14、ja1＝random(1,xa) (2)
15、根据随机数ja1选取编号为ja1的空闲时隙，判断ja1是否被规定为安全相关的安全时隙，若是，则返回式2重新选取，若否，则编号为ja1的空闲时隙作为可用时隙保存，再将x＝1，y＝xa传入选取随机函数中得到随机数ja2，判断编号为ja2的空闲时隙是否被规定为安全相关的安全时隙，若是，则重新选取，若否，则判断编号为ja2的空闲时隙是否与已选的可用时隙重叠，若是，则重新选取，若否，则编号为ja2的空闲时隙作为可用时隙保存，重复使用选取随机函数，直至可用时隙的数量满足需要时隙数，a2、b1、b2的可用时隙选取同a1。
16、进一步地，在侦听启动步骤中，在周期开始的秒脉冲上升沿前打开第一侦听模块和第二侦听模块。
17、进一步地，所述ais的一个周期为一分钟，分为2250个时隙，每个时隙长为26.67ms。
18、进一步地，所述a1为a信道前30s的空闲时隙，a2为a信道后30s的空闲时隙，b1为b信道前30s的空闲时隙，b2为b信道后30s的空闲时隙。
19、进一步地，所述第一侦听模块和第二侦听模块均为adf7021。
20、进一步地，控制系统监视adf7021的swd引脚是否出现高电平，并使用内部定时器，将非高电平时段的时隙作为空闲时隙存储。
21、进一步地，所述选取随机数函依赖adf7021接收模式下收到的电磁噪音产生随机数。
22、进一步地，所述信号接收装置为max-m8q，所述接收信号为gps卫星信号，所述时间信息为utc时间信息。
23、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：当swd引脚出现高电平，则代表收到了其他设备发送的ais报文，故存储非高电平时段的时隙作为空闲时隙，对空闲时隙按照半周期进行分组，再根据需要时隙数选取得到前段发送时隙和后段发送时隙，利用前段发送时隙和后段发送时隙，采用过半周期发送报文半周期侦听的方式实现空闲时隙循环工作，避免与其他ais设备时隙冲突。
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1.一种AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，在空闲时隙循环工作步骤中，使用前段发送时隙TA1、TB1发送报文，工作两个周期后，需重新更新时隙，在第三个周期之前进行接收信号步骤，在第三周期的前半周期使用前段发送时隙发送报文、在后半周期控制系统侦听第一侦听模块和第二侦听模块获取空闲时隙，侦听结束后判断TA2、TB2是否仍为空闲时隙，若是，则使用后段发送时隙TA2、TB2发送报文，若否，则在第三周期侦听的空闲时隙中选择TA2’、TB2’，作为新的后段发送时隙发送报文，工作两个周期后，在第六周期开始前进行接收信号步骤，在第六周期的前半周期控制系统侦听第一侦听模块和第二侦听模块获取空闲时隙，侦听结束后判断前段发送时隙TA1、TB1是否仍为空闲时隙，若是，则使用TA1、TB1发送报文，若否，则在第六周期侦听的空闲时隙中选择TA1’、TB1’，作为新的前段发送时隙发送报文，以此类推，实现循环工作。
3.如权利要求1所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，在前段发送时隙和后段发送时隙选择步骤
4.如权利要求1所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，在侦听启动步骤中，在周期开始的秒脉冲上升沿前打开第一侦听模块和第二侦听模块。
5.如权利要求1所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，所述AIS的一个周期为一分钟，分为2250个时隙，每个时隙长为26.67ms。
6.如权利要求5所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，所述A1为A信道前30s的空闲时隙，A2为A信道后30s的空闲时隙，B1为B信道前30s的空闲时隙，B2为B信道后30s的空闲时隙。
7.如权利要求3所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，所述第一侦听模块和第二侦听模块均为ADF7021。
8.如权利要求7所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，控制系统监视ADF7021的SWD引脚是否出现高电平，并使用内部定时器，将非高电平时段的时隙作为空闲时隙存储。
9.如权利要求7所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，所述选取随机数函依赖ADF7021接收模式下收到的电磁噪音产生随机数。
10.如权利要求1所述的AIS自动侦听时隙的方法，其特征在于，所述信号接收装置为MAX-M8Q，所述接收信号为GPS卫星信号。
...【技术特征摘要】
1.一种ais自动侦听时隙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的ais自动侦听时隙的方法，其特征在于，在空闲时隙循环工作步骤中，使用前段发送时隙ta1、tb1发送报文，工作两个周期后，需重新更新时隙，在第三个周期之前进行接收信号步骤，在第三周期的前半周期使用前段发送时隙发送报文、在后半周期控制系统侦听第一侦听模块和第二侦听模块获取空闲时隙，侦听结束后判断ta2、tb2是否仍为空闲时隙，若是，则使用后段发送时隙ta2、tb2发送报文，若否，则在第三周期侦听的空闲时隙中选择ta2’、tb2’，作为新的后段发送时隙发送报文，工作两个周期后，在第六周期开始前进行接收信号步骤，在第六周期的前半周期控制系统侦听第一侦听模块和第二侦听模块获取空闲时隙，侦听结束后判断前段发送时隙ta1、tb1是否仍为空闲时隙，若是，则使用ta1、tb1发送报文，若否，则在第六周期侦听的空闲时隙中选择ta1’、tb1’，作为新的前段发送时隙发送报文，以此类推，实现循环工作。
3.如权利要求1所述的ais自动侦听时隙的方法，其特征在于，在前段发送时隙和后段发送时隙选择步骤中，定义选取随机数函数如下式1所示，
4.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李光生，杨清玲，张征，郑祥鑫，林劲，龙达聪，魏伟，杨俊，王伟，
申请(专利权)人：交通运输部南海航海保障中心湛江航标处，
类型：发明
国别省市：
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