一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)及方法，主要由海上用戶終端、海洋浮標、地面信息處理中心、救災調(diào)度中心、以及救災船隊和/或飛機組成；其能夠在海上用戶終端遇到災情時候，北斗導航和通信模塊把災情信息和定位結(jié)果發(fā)到地面信息處理中心，同時，海上布設的海洋浮標采集氣象和水文等信息，該信息也經(jīng)北斗導航和通信模塊發(fā)給地面信息處理中心，地面信息處理中對收到的信息進行處理后，發(fā)給救災調(diào)度中心，由調(diào)度中心指揮相應的救災船隊和飛機前去海洋救災。本發(fā)明實現(xiàn)簡單，救災效率高，而且硬件成本較低。
【專利說明】一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星導航領(lǐng)域，具體涉及一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)作為我國自主研發(fā)、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，2012年北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經(jīng)有16顆衛(wèi)星，正式形成了亞太地區(qū)區(qū)域覆蓋的能力。北斗將導航與通信的緊密結(jié)合優(yōu)于其他導航系統(tǒng)，可以在定位的同時發(fā)送短報文信息。海上是自然災害最為頻繁的地方，而且災害種類多、分布范圍廣、發(fā)生頻率高、災害損失重，各種海洋災害長期嚴重威脅著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾的生命財產(chǎn)安全。而且，在海上一旦出現(xiàn)災害，一般很多系統(tǒng)的通訊方式、電力和水資源都會中斷了，因此當局無法聯(lián)系到災區(qū)的居民，使得救援難度加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)及方法，其具有實現(xiàn)方法實現(xiàn)簡單，救災效率高，且硬件成本較低的特點。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)，其主要由海上用戶終端、海洋浮標、地面信息處理中心、救災調(diào)度中心、以及救災船隊和/或飛機組成；
[0006]海上用戶終端包括用戶北斗定位模塊、用戶北斗通信模塊、用戶數(shù)據(jù)處理模塊、災情信息采集模塊和用戶電子海圖模塊；用戶北斗定位模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗導航衛(wèi)星，用戶北斗定位模塊的輸出端、用戶電子海圖的輸出端與災情信息采集模塊的輸出端連接用戶數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，用戶數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接用戶北斗通信模塊的輸入端，用戶北斗通信模塊的輸出端經(jīng)天線與北斗通信衛(wèi)星相連；
[0007]海洋浮標布設在受監(jiān)管的一定海域范圍，包括浮標北斗定位模塊、浮標北斗通信模塊、浮標數(shù)據(jù)處理模塊、氣象傳感器和水文傳感器；浮標北斗定位模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗導航衛(wèi)星，浮標北斗定位模塊的輸出端、氣象傳感器的輸出端和水文傳感器的輸出端連接浮標數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，浮標數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接浮標北斗通信模塊的輸入端，浮標北斗通信模塊的輸出端經(jīng)天線與北斗通信衛(wèi)星相連；
[0008]地面信息處理中心包括中心北斗通信模塊、中心數(shù)據(jù)處理模塊和中心電子海圖模塊；中心北斗通信模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗通信衛(wèi)星；中心北斗通信模塊的輸出端和中心電子海圖模塊的輸出端連接中心數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，中心數(shù)據(jù)處理模塊經(jīng)專有網(wǎng)絡與救災調(diào)度中心相連；
[0009]救災調(diào)度中心包括調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊、調(diào)度電子海圖模塊和路徑分析模塊；調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端同時連接地面信息處理中心的輸出端和調(diào)度電子海圖模塊；調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端過集群通信網(wǎng)絡與救災船隊和/或飛機相連；[0010]救災船隊和/或飛機上配備北斗定位模塊和集群通信模塊；北斗定位模塊與北斗導航衛(wèi)星相連；集群通信模塊與救災調(diào)度中心相連。
[0011]上述海上救援系統(tǒng)還進一步包括災備中心，該災備中心經(jīng)移動通信網(wǎng)絡與救災調(diào)度中心相連。
[0012]北斗定位模塊、用戶北斗通信模塊、浮標北斗定位模塊、浮標北斗通信模塊和中心北斗通信模塊的結(jié)構(gòu)相同，即均包括電源、以及與電源相連的天線、低噪聲放大器、射頻模塊和基帶信號處理模塊；天線經(jīng)低噪聲放大器與射頻模塊相連，射頻模塊連接基帶信號處理模塊。
[0013]基于上述海上救援系統(tǒng)的一種基于北斗導航通信的海上救援方法，包括如下步驟:
[0014]海上用戶終端:在正常情況下，用戶北斗定位模塊接收北斗導航衛(wèi)星發(fā)來的信號，并結(jié)合電子海圖，完成用戶的實時定位和導航；當有災情發(fā)生時，用戶數(shù)據(jù)處理模塊接收用戶北斗定位模塊的定位信息和災情信息采集模塊采集的災情信息，通過數(shù)據(jù)預處理和編碼后發(fā)給用戶北斗通信模塊，用戶北斗通信模塊經(jīng)過信息編碼、信號調(diào)制和上變頻上，由天線發(fā)射出去，信號經(jīng)北斗通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給地面信息處理中心；
[0015]海洋浮標:浮標北斗定位模塊接收北斗導航衛(wèi)星發(fā)來的信號，并完成浮標的實時定位；氣象傳感器測量風速、風向、氣壓、氣溫和濕度信息，水文傳感器測量波浪、海流、潮位、海溫和鹽度信息，氣象傳感器和水文傳感器測量的信息都發(fā)送到浮標數(shù)據(jù)處理模塊，由浮標數(shù)據(jù)處理模塊對數(shù)據(jù)進行處理和編碼，編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)給浮標北斗通信模塊；浮標北斗通信模塊經(jīng)過信息編碼、信號調(diào)制、上變頻上，由天線發(fā)射出去，信號經(jīng)北斗通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給地面信息處理中心；
[0016]地面信息處理中心:中心北斗通信模塊接收海上用戶終端發(fā)來的定位數(shù)據(jù)和災情信息，以及海洋浮標采集的數(shù)據(jù)；中心數(shù)據(jù)處理模塊把海洋浮標的位置、氣象和水文信息采用云計算和大數(shù)據(jù)處理方式進行數(shù)據(jù)處理，先獲得災情信息、海上用戶終端的位置及周圍的海洋環(huán)境信息，再把海洋浮標位置和海上用戶終端的位置匹配到電子海圖上，以確定搜救方，后將處理結(jié)果通過專有網(wǎng)絡發(fā)到救災調(diào)度中心；
[0017]救災調(diào)度中心:調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊通過有線專有網(wǎng)絡接收地面信息處理中心的用戶信息和指令，通過路徑分析和電子海圖匹配，尋找距離受災用戶最近的救災船隊和飛機，并通過集群通信發(fā)給救災船隊和/或飛機；
[0018]救災船隊和/或飛機:在救災調(diào)度中心的指揮下，前往受災用戶所在位置進行援救。
[0019]上述海上救援方法還進一步包括救災調(diào)度中心把信息通過移動通信網(wǎng)傳給災備中心的步驟。
[0020]用戶北斗定位模塊或浮標北斗定位模塊:從天線接收被動導航衛(wèi)星發(fā)射的導航信號，到完成定位解算，要經(jīng)過射頻模塊完成信號下變頻、A/D轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號，基帶處理模塊完成信號的同步及導航信息的電文解碼、偽距提取、位置、速度和時間解算處理，最后再將定位信息輸出給用戶數(shù)據(jù)處理模塊或浮標數(shù)據(jù)處理模塊；
[0021]用戶北斗通信模塊、浮標北斗通信模塊或中心北斗通信模塊:將用戶數(shù)據(jù)處理模塊、浮標用戶數(shù)據(jù)處理模塊或中心用戶數(shù)據(jù)處理模塊輸出的信息進行編碼、調(diào)制后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號，中頻信號經(jīng)上變頻模塊變到射頻信號，射頻信號經(jīng)低噪聲放大器放大后由天線發(fā)射出去。
[0022]本發(fā)明能夠在海上用戶終端遇到災情時候，北斗導航和通信模塊把災情信息和定位結(jié)果發(fā)到地面信息處理中心，同時，海上布設的海洋浮標采集氣象和水文等信息，該信息也經(jīng)北斗導航和通信模塊發(fā)給地面信息處理中心，地面信息處理中對收到的信息進行處理后，發(fā)給救災調(diào)度中心，由調(diào)度中心指揮相應的救災船隊和飛機前去海洋救災。本系統(tǒng)實現(xiàn)方法實現(xiàn)簡單，救災效率高，而且硬件成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)總體架構(gòu)圖。
[0024]圖2為海上用戶終端組成結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]圖3為海洋浮標組成結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖4為地面信息處理中心組成結(jié)構(gòu)框圖。
[0027]圖5為救災調(diào)度中心組成結(jié)構(gòu)框圖。
[0028]圖6為浮標北斗通信模塊和中心北斗通信模塊原理框圖。
【具體實施方式】
[0029]一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)，如圖1所示，其主要由海上用戶終端(如漁船、客船和貨船等)、海洋浮標、地面信息處理中心、救災調(diào)度中心、以及救災船隊和/或飛機組成一個全天候、全范圍的應急救援服務和指揮調(diào)度管理系統(tǒng)。海上用戶終端配備有北斗定位和通信模塊，沒有災情時，用戶用北斗定位模塊和電子海圖進行定位和導航，當有災情發(fā)生時，用戶把用戶的位置和災情信息通過數(shù)據(jù)處理后，由北斗通信模塊傳送給地面信息處理中心；海洋浮標配備有北斗定位模塊、北斗通信模塊、氣溫和水文等傳感器，數(shù)據(jù)處理模塊采集浮標的定位、氣象、水文等信息，并通過北斗通信模塊定時發(fā)送給地面信息處理中心；地面信息處理中心接收海上用戶和浮標發(fā)來的信息，進行處理后把信息發(fā)給救災調(diào)度中心，并同時上報給國家級或地方級的災備中心；救災調(diào)度中心根據(jù)地面信息處理中心發(fā)來的災情信息，分析救災船隊和救災飛機的狀態(tài)，并調(diào)度合適的救災船隊/救災飛機前去海上救援。
[0030]海上用戶終端，如圖2所示，包括用戶北斗定位模塊、用戶北斗通信模塊、用戶數(shù)據(jù)處理模塊、災情信息采集模塊和用戶電子海圖模塊；用戶北斗定位模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗導航衛(wèi)星，用戶北斗定位模塊的輸出端、用戶電子海圖的輸出端與災情信息采集模塊的輸出端連接用戶數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，用戶數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接用戶北斗通信模塊的輸入端，用戶北斗通信模塊的輸出端經(jīng)天線與北斗通信衛(wèi)星相連。
[0031]海洋浮標布設在受監(jiān)管的一定海域范圍，如圖3所示，包括浮標北斗定位模塊、浮標北斗通信模塊、浮標數(shù)據(jù)處理模塊、氣象傳感器和水文傳感器；浮標北斗定位模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗導航衛(wèi)星，浮標北斗定位模塊的輸出端、氣象傳感器的輸出端和水文傳感器的輸出端連接浮標數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，浮標數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接浮標北斗通信模塊的輸入端，浮標北斗通信模塊的輸出端經(jīng)天線與北斗通信衛(wèi)星相連。
[0032]地面信息處理中心，如圖4所示，包括中心北斗通信模塊、中心數(shù)據(jù)處理模塊和中心電子海圖模塊；中心北斗通信模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗通信衛(wèi)星；中心北斗通信模塊的輸出端和中心電子海圖模塊的輸出端連接中心數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，中心數(shù)據(jù)處理模塊經(jīng)專有網(wǎng)絡與救災調(diào)度中心相連。
[0033]救災調(diào)度中心，如圖5所示，包括調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊、調(diào)度電子海圖模塊和路徑分析模塊；調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端同時連接地面信息處理中心的輸出端和調(diào)度電子海圖模塊；調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端過集群通信網(wǎng)絡(如GPRS)與救災船隊和/或飛機相連，并通過移動通信網(wǎng)絡與災備中心相連。
[0034]救災船隊和/或飛機上配備北斗定位模塊和集群通信模塊(如GPRS模塊)；北斗定位模塊與北斗導航衛(wèi)星相連；集群通信模塊與救災調(diào)度中心相連。
[0035]上述北斗定位模塊、用戶北斗通信模塊、浮標北斗定位模塊、浮標北斗通信模塊和中心北斗通信模塊的結(jié)構(gòu)相同，如圖6所示，即均包括電源、以及與電源相連的天線、低噪聲放大器、射頻模塊和基帶信號處理模塊；天線經(jīng)低噪聲放大器與射頻模塊相連，射頻模塊連接基帶信號處理模塊。在工作中，北斗定位模塊從天線接收GNSS衛(wèi)星發(fā)射的導航信號，到完成定位解算，要經(jīng)過射頻模塊完成信號下變頻、A/D轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號，基帶處理模塊完成信號的同步及導航信息的電文解碼、偽距提取、PVT計算等處理，最后再將定位信息串口輸出給船只或浮標控制系統(tǒng)。同時，船只或浮標的數(shù)據(jù)或指令由串口輸入到終端的基帶信號處理模塊，通過編碼、調(diào)制后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號，中頻信號經(jīng)上變頻模塊變到射頻信號，射頻信號經(jīng)功率放大器放大后由天線發(fā)射出去。
[0036]在本系統(tǒng)中受災用戶采用的定位和通信設備為海上北斗定位和通信模塊，因為本終端將用在船只和海洋浮標上，其搖擺的角度較大(搖擺角〈±35° )，這對終端天線波束將有很高的要求，采用天線的波束賦形技術(shù)，使之根據(jù)衛(wèi)星的分布合理分配天線增益，在船只或浮標運動搖擺狀態(tài)下，確保接收信號強度變化不大，克服“遠近效應”;采用展寬天線阻抗帶寬、方向圖帶寬、極化帶寬的理論和技術(shù)，以實現(xiàn)天線的小型化和寬頻帶；天線采用耐腐蝕和耐壓材料，以滿足海上復雜環(huán)境下的要求。
[0037]基于上述海上救援系統(tǒng)的一種基于北斗導航通信的海上救援方法，包括如下步驟:
[0038]海上用戶終端:在正常情況下，用戶北斗定位模塊接收北斗導航衛(wèi)星發(fā)來的信號，并結(jié)合電子海圖，完成用戶的實時定位和導航。當有災情發(fā)生時，用戶數(shù)據(jù)處理模塊接收用戶北斗定位模塊的定位信息和災情信息采集模塊采集的災情信息，通過數(shù)據(jù)預處理和編碼后發(fā)給用戶北斗通信模塊，用戶北斗通信模塊經(jīng)過信息編碼、信號調(diào)制和上變頻上，由天線發(fā)射出去，信號經(jīng)北斗通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給地面信息處理中心。
[0039]海洋浮標:浮標北斗定位模塊接收北斗導航衛(wèi)星發(fā)來的信號，并完成浮標的實時定位。氣象傳感器測量風速、風向、氣壓、氣溫和濕度信息，水文傳感器測量波浪、海流、潮位、海溫和鹽度信息，氣象傳感器和水文傳感器測量的信息都發(fā)送到浮標數(shù)據(jù)處理模塊，由浮標數(shù)據(jù)處理模塊對數(shù)據(jù)進行處理和編碼，編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)給浮標北斗通信模塊。浮標北斗通信模塊經(jīng)過信息編碼、信號調(diào)制、上變頻上，由天線發(fā)射出去，信號經(jīng)北斗通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給地面信息處理中心。
[0040]地面信息處理中心:中心北斗通信模塊接收海上用戶終端發(fā)來的定位數(shù)據(jù)和災情信息，以及海洋浮標采集的數(shù)據(jù)。中心數(shù)據(jù)處理模塊把海洋浮標的位置、氣象和水文信息采用云計算和大數(shù)據(jù)處理方式進行數(shù)據(jù)處理，先獲得災情信息、海上用戶終端的位置及周圍的海洋環(huán)境信息，再把海洋浮標位置和海上用戶終端的位置匹配到電子海圖上，以確定搜救方，后將處理結(jié)果通過專有網(wǎng)絡發(fā)到救災調(diào)度中心。
[0041]救災調(diào)度中心:調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊通過有線專有網(wǎng)絡接收地面信息處理中心的用戶信息和指令，通過路徑分析和電子海圖匹配，尋找距離受災用戶最近的救災船隊和飛機，并通過集群通信發(fā)給救災船隊和/或飛機。以及把信息通過移動通信網(wǎng)傳給災備中心。
[0042]救災船隊和/或飛機:在救災調(diào)度中心的指揮下，前往受災用戶所在位置進行援救。
[0043]上述用戶北斗定位模塊或浮標北斗定位模塊:從天線接收被動導航衛(wèi)星發(fā)射的導航信號，到完成定位解算，要經(jīng)過射頻模塊完成信號下變頻、A/D轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號，基帶處理模塊完成信號的同步及導航信息的電文解碼、偽距提取、位置、速度和時間解算處理，最后再將定位信息輸出給用戶數(shù)據(jù)處理模塊或浮標數(shù)據(jù)處理模塊。
[0044]上述用戶北斗通信模塊、浮標北斗通信模塊或中心北斗通信模塊:將用戶數(shù)據(jù)處理模塊、浮標用戶數(shù)據(jù)處理模塊或中心用戶數(shù)據(jù)處理模塊輸出的信息進行編碼、調(diào)制后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號，中頻信號經(jīng)上變頻模塊變到射頻信號，射頻信號經(jīng)低噪聲放大器放大后由天線發(fā)射出去。
[0045]本系統(tǒng)針對海上船只進行全區(qū)域、全天候環(huán)境下救災，遇險救生系統(tǒng)能實現(xiàn)全海域覆蓋、立體監(jiān)控，有效應對突發(fā)遇險事件，保障用戶在海上作業(yè)時，在“無電力、無準備、無依托”惡劣條件下的應急通信和應急救援。
【權(quán)利要求】
1.一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)，其特征在于:主要由海上用戶終端、海洋浮標、地面信息處理中心、救災調(diào)度中心、以及救災船隊和/或飛機組成； 海上用戶終端包括用戶北斗定位模塊、用戶北斗通信模塊、用戶數(shù)據(jù)處理模塊、災情信息采集模塊和用戶電子海圖模塊；用戶北斗定位模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗導航衛(wèi)星，用戶北斗定位模塊的輸出端、用戶電子海圖的輸出端與災情信息采集模塊的輸出端連接用戶數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，用戶數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接用戶北斗通信模塊的輸入端，用戶北斗通信模塊的輸出端經(jīng)天線與北斗通信衛(wèi)星相連； 海洋浮標布設在受監(jiān)管的一定海域范圍，包括浮標北斗定位模塊、浮標北斗通信模塊、浮標數(shù)據(jù)處理模塊、氣象傳感器和水文傳感器；浮標北斗定位模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗導航衛(wèi)星，浮標北斗定位模塊的輸出端、氣象傳感器的輸出端和水文傳感器的輸出端連接浮標數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，浮標數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接浮標北斗通信模塊的輸入端，浮標北斗通信模塊的輸出端經(jīng)天線與北斗通信衛(wèi)星相連； 地面信息處理中心包括中心北斗通信模塊、中心數(shù)據(jù)處理模塊和中心電子海圖模塊；中心北斗通信模塊的輸入端經(jīng)天線連接北斗通信衛(wèi)星；中心北斗通信模塊的輸出端和中心電子海圖模塊的輸出端連接中心數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，中心數(shù)據(jù)處理模塊經(jīng)專有網(wǎng)絡與救災調(diào)度中心相連； 救災調(diào)度中心包括調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊、調(diào)度電子海圖模塊和路徑分析模塊；調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端同時連接地面信息處理中心的輸出端和調(diào)度電子海圖模塊；調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端過集群通信網(wǎng)絡與救災船隊和/或飛機相連； 救災船隊和/或飛機上配備北斗定位模塊和集群通信模塊；北斗定位模塊與北斗導航衛(wèi)星相連；集群通信模塊與救災調(diào)度中心相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)，其特征在于:還進一步包括災備中心，該災備中心經(jīng)移動通信網(wǎng)絡與救災調(diào)度中心相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于北斗導航通信的海上救援系統(tǒng)，其特征在于:北斗定位模塊、用戶北斗通信模塊、浮標北斗定位模塊、浮標北斗通信模塊和中心北斗通信模塊的結(jié)構(gòu)相同，即均包括電源、以及與電源相連的天線、低噪聲放大器、射頻模塊和基帶信號處理模塊；天線經(jīng)低噪聲放大器與射頻模塊相連，射頻模塊連接基帶信號處理模塊。
4.基于權(quán)利要求1的海上救援系統(tǒng)而實現(xiàn)的一種基于北斗導航通信的海上救援方法，其特征是，包括如下步驟: 海上用戶終端:在正常情況下，用戶北斗定位模塊接收北斗導航衛(wèi)星發(fā)來的信號，并結(jié)合電子海圖，完成用戶的實時定位和導航；當有災情發(fā)生時，用戶數(shù)據(jù)處理模塊接收用戶北斗定位模塊的定位信息和災情信息采集模塊采集的災情信息，通過數(shù)據(jù)預處理和編碼后發(fā)給用戶北斗通信模塊，用戶北斗通信模塊經(jīng)過信息編碼、信號調(diào)制和上變頻上，由天線發(fā)射出去，信號經(jīng)北斗通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給地面信息處理中心； 海洋浮標:浮標北斗定位模塊接收北斗導航衛(wèi)星發(fā)來的信號，并完成浮標的實時定位；氣象傳感器測量風速、風向、氣壓、氣溫和濕度信息，水文傳感器測量波浪、海流、潮位、海溫和鹽度信息，氣象傳感器和水文傳感器測量的信息都發(fā)送到浮標數(shù)據(jù)處理模塊，由浮標數(shù)據(jù)處理模塊對數(shù)據(jù)進行處理和編碼，編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)給浮標北斗通信模塊；浮標北斗通信模塊經(jīng)過信息編碼、信號調(diào)制、上變頻上，由天線發(fā)射出去，信號經(jīng)北斗通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給地面信息處理中心； 地面信息處理中心:中心北斗通信模塊接收海上用戶終端發(fā)來的定位數(shù)據(jù)和災情信息，以及海洋浮標采集的數(shù)據(jù)；中心數(shù)據(jù)處理模塊把海洋浮標的位置、氣象和水文信息采用云計算和大數(shù)據(jù)處理方式進行數(shù)據(jù)處理，先獲得災情信息、海上用戶終端的位置及周圍的海洋環(huán)境信息，再把海洋浮標位置和海上用戶終端的位置匹配到電子海圖上，以確定搜救方，后將處理結(jié)果通過專有網(wǎng)絡發(fā)到救災調(diào)度中心； 救災調(diào)度中心:調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊通過有線專有網(wǎng)絡接收地面信息處理中心的用戶信息和指令，通過路徑分析和電子海圖匹配，尋找距離受災用戶最近的救災船隊和飛機，并通過集群通信發(fā)給救災船隊和/或飛機； 救災船隊和/或飛機:在救災調(diào)度中心的指揮下，前往受災用戶所在位置進行援救。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于北斗導航通信的海上救援方法，其特征在于:還進一步包括救災調(diào)度中心把信息通過移動通信網(wǎng)傳給災備中心的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或 5所述的一種基于北斗導航通信的海上救援方法，其特征在于: 用戶北斗定位模塊或浮標北斗定位模塊:從天線接收被動導航衛(wèi)星發(fā)射的導航信號，到完成定位解算，要經(jīng)過射頻模塊完成信號下變頻、A/D轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號，基帶處理模塊完成信號的同步及導航信息的電文解碼、偽距提取、位置、速度和時間解算處理，最后再將定位信息輸出給用戶數(shù)據(jù)處理模塊或浮標數(shù)據(jù)處理模塊； 用戶北斗通信模塊、浮標北斗通信模塊或中心北斗通信模塊:將用戶數(shù)據(jù)處理模塊、浮標用戶數(shù)據(jù)處理模塊或中心用戶數(shù)據(jù)處理模塊輸出的信息進行編碼、調(diào)制后的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號，中頻信號經(jīng)上變頻模塊變到射頻信號，射頻信號經(jīng)低噪聲放大器放大后由天線發(fā)射出去。
【文檔編號】G01S19/17GK104035106SQ201410299097
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】紀元法, 孫希延, 符強, 孫希剛, 嚴素清, 吳孫勇, 肖建明, 王守華, 廖桂生, 鄧洪高 申請人:桂林電子科技大學