專利名稱：基于ais系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法。
背景技術(shù)：
AIS是船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System)的簡稱，由岸基(基站)設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是一種新型的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)由艦船飛機之?dāng)澄易R別器發(fā)展而成，配合全球定位系統(tǒng)(GPS)將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態(tài)結(jié)合船名、呼號、吃水及危險貨物等船舶靜態(tài)資料由甚高頻(VHF)頻道向附近水域船舶及岸臺廣播，使鄰近船舶及岸臺能及時掌握附近海面所有船舶之動靜態(tài)資訊，得以立刻互相
通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動，對船舶安全有很大幫助。AIS短信是AIS系統(tǒng)的重要功能之一。AIS短信功能已被廣泛應(yīng)用于航行安全和港口管理中。根據(jù)ITU標(biāo)準(zhǔn)，AIS短信發(fā)射格式有四種，按編號分別是“消息6、8、12和14”，其中“消息6、12”是以點對點方式通/[目，而“消息8、14”是以廣播性方式通/[目。AIS短/[目息采用時分多址，每次只能占用5個時隙，即只能發(fā)送不超過1024字節(jié)的信息，存在著長度受限制的不足等問題，無法發(fā)送圖片信息。而利用現(xiàn)有的公網(wǎng)CDMA、GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送船舶過閘排檔圖及泊位圖，船東必須購置內(nèi)置CDMA或GPRS模塊的船載終端設(shè)備，發(fā)送方(監(jiān)控中心)和接收方(船舶)都需要支付CDMA、GPRS流量費，增加監(jiān)控中心和船東的成本。有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷深入研究，并有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題
基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法，包括如下步驟
步驟I :前期數(shù)字化處理工作
將圖片所要表述的區(qū)域劃分為一個或若干個區(qū)域，每個區(qū)域分別模擬為一個二維坐標(biāo)
系;
確定圖片的固定兀素，生成相應(yīng)的底 確定圖片中的主要元素在區(qū)域坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，并將位置坐標(biāo)進行數(shù)字化編碼； 給坐標(biāo)系中的主要元素點編號或命名；
步驟2 :監(jiān)控中心處理流程
當(dāng)收到船舶發(fā)來的信息，
確定各主要元素點在區(qū)域編號的坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)及編號；
按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼；
將該數(shù)字化編碼信息填到AIS短信息6、8、12或14中根據(jù)《VHF海上移動頻段TDMA技術(shù)通用船載AIS技術(shù)特性》所述的AIS短信息編碼規(guī)則，將圖片信息按照其中所述規(guī)則轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)后插入到AIS短信息6、8的“二進制數(shù)據(jù)”字段的“適用數(shù)據(jù)”段，或轉(zhuǎn)換為6 bit ASCII碼數(shù)據(jù)后插入到AIS短信息12、14的“安全相關(guān)文本”字段；
向船載終端設(shè)備發(fā)送AIS短信息6、8、12、或14 ；
步驟3 :船載終端設(shè)備的處理流程
將圖片所用的固定元素用底圖的模式預(yù)先存放在船載終端設(shè)備；
船載終端設(shè)備通過AIS天線接收監(jiān)控中心發(fā)來的AIS短信息6、8、12或14 ;
船載終端設(shè)備根據(jù)AIS短信息編碼規(guī)則從接收到的短信息中解析出圖片信息 ；
船載終端設(shè)備自動將圖片信息轉(zhuǎn)成圖像信息，疊加在預(yù)存的底圖上，還原出圖片；
將還原出的圖片顯示在船載終端設(shè)備的屏幕上，并保存到設(shè)備中以便后續(xù)查看。進一步地，所述步驟I中的前期數(shù)字化處理工作，包括
將船閘模擬為一個二維坐標(biāo)系；
確定過閘排檔圖的固定元素，生成過閘排檔圖的底 確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將船舶位置坐標(biāo)數(shù)字化編碼；
給坐標(biāo)系中的閘位編號或命名；
所述步驟2的監(jiān)控中心處理流程中，
當(dāng)收到船舶發(fā)來的過閘申請信息，確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；
按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼，所述圖片信息包括閘位編號、位置坐標(biāo)、船體長寬。進一步地,所述步驟I中，
所述將船閘模擬為一個二維坐標(biāo)系，具體包括將船閘的縱向剖面圖模擬為一個二維坐標(biāo)系，將剖面圖看做一個四邊形，選取四邊形的一個端點作為坐標(biāo)系的原點(0，0)，原點所在的兩直角邊即為坐標(biāo)系的橫縱坐標(biāo)軸；
所述確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，具體包括將船體簡化為用一個五邊形表示，由船體大小和船體的位置來確定船體在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。進一步地，所述步驟I中，前期數(shù)字化處理工作，包括
將泊位區(qū)劃分為若干相同大小的子區(qū)域，并為其編號；
將每個子區(qū)域分別模擬為一個二維坐標(biāo)系，形成候泊區(qū)坐標(biāo)系；
確定泊位圖的固定元素，生成泊位圖的底 確定船舶在所述候泊區(qū)坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將船舶位置坐標(biāo)進行數(shù)字化編碼；
給坐標(biāo)系中的泊位編號或命名；
所述步驟2的監(jiān)控中心處理流程中，
當(dāng)收到船舶發(fā)來的過閘申請信息；
給船舶分配候泊區(qū)的子區(qū)域編號；
確定船舶在該編號的候泊區(qū)坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；
按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼，所述圖片信息包括子區(qū)域編號、泊位編號、位置坐標(biāo)、船體長寬。進一步地，所述步驟I中，前期數(shù)字化處理工作，包括
將航道劃分為若干個相同大小的子區(qū)域，并為其編號，將每個子區(qū)域分別模擬為一個二維坐標(biāo)系，形成航道坐標(biāo)系；
確定航標(biāo)燈圖或故障點圖的固定元素，生成航標(biāo)燈圖或故障點圖的底 確定航標(biāo)燈/故障點在所述子區(qū)域航道坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將航標(biāo)燈或故障點位置坐標(biāo)進行數(shù)字化編碼；
給坐標(biāo)系中的航標(biāo)燈或故障點編號或命名；
所述步驟2的監(jiān)控中心處理流程中，
當(dāng)收到船舶發(fā)來的GPS信息。確定船舶所在的航道子區(qū)域編號；
確定各航標(biāo)燈或故障點在該編號的航道坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)及編號；
按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼，所述圖片信息包括子區(qū)域編號、本區(qū)域內(nèi)航標(biāo)燈/故障點編號、位置坐標(biāo)。本發(fā)明的優(yōu)點在于發(fā)送端把要發(fā)送的圖片按照本發(fā)明所述的編碼規(guī)則改成數(shù)字信息，再通過AIS把這些數(shù)字信息發(fā)送出去，接收端先接收這些數(shù)字信息，再轉(zhuǎn)化為圖片。通過本發(fā)明的方法可以發(fā)送船舶過閘排檔圖、泊位圖、航標(biāo)燈、故障點等助航標(biāo)志的指示圖等圖片信息，經(jīng)濟實用。發(fā)送圖片的好處是形象、直觀、一目了然。


下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖I是實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。圖2是本發(fā)明第一實施例的前期數(shù)字化處理工作流程圖。圖3是本發(fā)明第一實施例的船閘坐標(biāo)系示意圖。圖4是本發(fā)明第一實施例的船舶簡化示意圖。圖5是本發(fā)明第一實施例的監(jiān)控中心處理工作流程圖。圖6是本發(fā)明第一實施例的發(fā)送信息編碼流程圖。圖7是本發(fā)明第一實施例的船載終端設(shè)備的處理工作流程圖。圖8是本發(fā)明第一實施例的解析信息的流程圖。圖9是本發(fā)明第二實施例的前期數(shù)字化處理工作流程圖。圖10是本發(fā)明第二實施例的監(jiān)控中心處理工作流程圖。圖11是本發(fā)明第二實施例的發(fā)送信息編碼流程圖。圖12是本發(fā)明第二實施例的船載終端設(shè)備的處理工作流程圖。圖13是本發(fā)明第二實施例的解析信息的流程圖。圖14是本發(fā)明第三實施例的前期數(shù)字化處理工作流程圖。圖15是本發(fā)明第三實施例的監(jiān)控中心處理工作流程圖。圖16是本發(fā)明第三實施例的發(fā)送信息編碼流程圖。圖17是本發(fā)明第三實施例的船載終端設(shè)備的處理工作流程圖。圖18是本發(fā)明第三實施例的解析信息的流程圖。
具體實施例方式AIS是由岸基(基站)設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是一種新型的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖如圖I所示。下面分三個實施例分別說明本發(fā)明的基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送過閘排檔圖、泊位圖及航標(biāo)燈圖/故障點圖的方法。第一實施例
基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送船舶過閘排檔圖的方法，包括如下步驟
步驟I :如圖2所示，前期數(shù)字化處理工作
將船閘的縱向剖面圖模擬為一個二維坐標(biāo)系，將剖面圖看做一個四邊形，選取四邊形的一個端點作為坐標(biāo)系的原點(0，0)，原點所在的兩直角邊即為坐標(biāo)系的橫縱坐標(biāo)軸，船閘的長度方向為坐標(biāo)系的X軸，船閘的寬度方向為坐標(biāo)系的Y軸，每I米、2米、5米或其他單
位(根據(jù)實際情況設(shè)定)標(biāo)記為一個坐標(biāo)點，如圖3所示，為船閘坐標(biāo)系示意圖；將船體簡化為用一個五邊形表示，如圖4。確定船體在船閘坐標(biāo)系中的位置。由以下信息確定位置坐標(biāo)(包括X坐標(biāo)和I坐標(biāo))、船體大小(包括船體的長度和寬度)，單位為I米、2米、5米或其他單位(根據(jù)實際情況設(shè)定)。確定過閘排檔圖的固定元素，生成過閘排檔圖的底圖；確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將船舶位置坐標(biāo)數(shù)字化編碼；給坐標(biāo)系中的閘位編號或命名，例如Z001、Z002/B001、B002或ZOOl中遠、BOOl長通(根據(jù)實際情況設(shè)定)。其數(shù)字化編碼規(guī)則如表I所示。表I :
bitl6~bitl7bitl4~bitl5 bitl2~bitl3Bit9~bitll bit6~bit8 bit3~bit5 bit0~bit2
標(biāo)志位，固定為00，表示預(yù)留，置為0閘位編號，值為0Γ99的整數(shù)閘位的X坐標(biāo)閘位的Y坐標(biāo)船長(單位米)船寬(單位米)
“過閘排檔圖”_^^__|_^^^_
步驟2 :如圖5所示，監(jiān)控中心處理流程
收到船舶發(fā)來的過閘申請信息；確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼，所述圖片信息包括閘位編號、位置坐標(biāo)、船體長寬；將該數(shù)字化編碼信息填到AIS短信息6、8、12或14中；
根據(jù)《VHF海上移動頻段TDMA技術(shù)通用船載AIS技術(shù)特性》所述的AIS短信息編碼規(guī)貝U，將圖片信息按照其中所述規(guī)則轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)后插入到AIS短信息6、8的“二進制數(shù)據(jù)”字段的“適用數(shù)據(jù)”段，或轉(zhuǎn)換為6 bit ASCII碼數(shù)據(jù)后插入到AIS短信息12、14的“安全相關(guān)文本”字段。向船載終端設(shè)備發(fā)送AIS短信息6、8、12、或14 ;具體編碼流程詳見圖6。步驟3 :如圖7所示，船載終端設(shè)備的處理流程
將過閘排檔圖的的固定元素用底圖的模式預(yù)先存放在船載終端設(shè)備；
船載終端設(shè)備通過AIS天線接收監(jiān)控中心發(fā)來的AIS短信息6、8、12或14 ;
船載終端設(shè)備根據(jù)AIS短信息編碼規(guī)則從接收到的短信息中解析出過閘排檔圖的圖片信息；具體流程詳見圖8。船載終端設(shè)備自動將圖片信息轉(zhuǎn)成圖像信息，疊加在預(yù)存的底圖上，還原出過過閘排檔 將還原出的過閘排檔圖顯示在船載終端設(shè)備的屏幕上，并保存到設(shè)備中以便后續(xù)查看。第二實施例基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送泊位圖的方法，包括如下步驟
步驟I':如圖9所示，前期數(shù)字化處理工作
將泊位區(qū)劃分為四個相同大小的子區(qū)域，并為其編號，編號為A、B、C、D ;將每個子區(qū)域分別模擬為一個二維坐標(biāo)系，形成候泊區(qū)坐標(biāo)系；確定泊位圖的固定元素，生成泊位圖的底圖；確定船舶在所述候泊區(qū)坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將船舶位置坐標(biāo)進行數(shù)字化編碼；給坐標(biāo)系中的泊位編號或命名；其數(shù)字化編碼規(guī)則如表2所示。表權(quán)利要求
1.基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法，其特征在于包括如下步驟 步驟I :前期數(shù)字化處理工作 將圖片所要表述的區(qū)域劃分為一個或若干個區(qū)域，每個區(qū)域分別模擬為一個二維坐標(biāo)系; 確定圖片的固定兀素，生成相應(yīng)的底圖； 確定圖片中的主要元素在區(qū)域坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，并將位置坐標(biāo)進行數(shù)字化編碼； 給坐標(biāo)系中的主要元素點編號或命名； 步驟2 :監(jiān)控中心處理流程 當(dāng)收到船舶發(fā)來的信息， 確定各主要元素點在區(qū)域編號的坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)及編號； 按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼； 將該數(shù)字化編碼信息填到AIS短信息6、8、12或14中根據(jù)《VHF海上移動頻段TDMA技術(shù)通用船載AIS技術(shù)特性》所述的AIS短信息編碼規(guī)則，將圖片信息按照其中所述規(guī)則轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)后插入到AIS短信息6、8的“二進制數(shù)據(jù)”字段的“適用數(shù)據(jù)”段，或轉(zhuǎn)換為6 bit ASCII碼數(shù)據(jù)后插入到AIS短信息12、14的“安全相關(guān)文本”字段； 向船載終端設(shè)備發(fā)送AIS短信息6、8、12、或14 ； 步驟3 :船載終端設(shè)備的處理流程 將圖片所用的固定元素用底圖的模式預(yù)先存放在船載終端設(shè)備； 船載終端設(shè)備通過AIS天線接收監(jiān)控中心發(fā)來的AIS短信息6、8、12或14 ; 船載終端設(shè)備根據(jù)AIS短信息編碼規(guī)則從接收到的短信息中解析出圖片信息； 船載終端設(shè)備自動將圖片信息轉(zhuǎn)成圖像信息，疊加在預(yù)存的底圖上，還原出圖片； 將還原出的圖片顯示在船載終端設(shè)備的屏幕上，并保存到設(shè)備中以便后續(xù)查看。
2.如權(quán)利要求I所述的基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法，其特征在于所述步驟I中的前期數(shù)字化處理工作，包括 將船閘模擬為一個二維坐標(biāo)系； 確定過閘排檔圖的固定元素，生成過閘排檔圖的底圖； 確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將船舶位置坐標(biāo)數(shù)字化編碼； 給坐標(biāo)系中的閘位編號或命名； 所述步驟2的監(jiān)控中心處理流程中， 當(dāng)收到船舶發(fā)來的過閘申請信息，確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)； 按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼，所述圖片信息包括閘位編號、位置坐標(biāo)、船體長寬。
3.如權(quán)利要求2所述的基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法，其特征在于所述步驟I中， 所述將船閘模擬為一個二維坐標(biāo)系，具體包括將船閘的縱向剖面圖模擬為一個二維坐標(biāo)系，將剖面圖看做一個四邊形，選取四邊形的一個端點作為坐標(biāo)系的原點(0，0)，原點所在的兩直角邊即為坐標(biāo)系的橫縱坐標(biāo)軸； 所述確定船舶在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，具體包括將船體簡化為用一個五邊形表示，由船體大小和船體的位置來確定船體在船閘坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。
4.如權(quán)利要求I所述的基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法，其特征在于所述步驟I中，前期數(shù)字化處理工作，包括 將泊位區(qū)劃分為若干相同大小的子區(qū)域，并為其編號； 將每個子區(qū)域分別模擬為一個二維坐標(biāo)系，形成候泊區(qū)坐標(biāo)系； 確定泊位圖的固定元素，生成泊位圖的底圖； 確定船舶在所述候泊區(qū)坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將船舶位置坐標(biāo)進行數(shù)字化編碼； 給坐標(biāo)系中的泊位編號或命名； 所述步驟2的監(jiān)控中心處理流程中， 當(dāng)收到船舶發(fā)來的過閘申請信息； 給船舶分配候泊區(qū)的子區(qū)域編號； 確定船舶在該編號的候泊區(qū)坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)； 按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼，所述圖片信息包括子區(qū)域編號、泊位編號、位置坐標(biāo)、船體長寬。
5.如權(quán)利要求I所述的基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法，其特征在于所述步驟I中，前期數(shù)字化處理工作，包括 將航道劃分為若干個相同大小的子區(qū)域，并為其編號，將每個子區(qū)域分別模擬為一個二維坐標(biāo)系，形成航道坐標(biāo)系； 確定航標(biāo)燈圖或故障點圖的固定元素，生成航標(biāo)燈圖或故障點圖的底圖； 確定航標(biāo)燈/故障點在所述子區(qū)域航道坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將航標(biāo)燈或故障點位置坐標(biāo)進行數(shù)字化編碼； 給坐標(biāo)系中的航標(biāo)燈或故障點編號或命名； 所述步驟2的監(jiān)控中心處理流程中， 當(dāng)收到船舶發(fā)來的GPS信息。
6.確定船舶所在的航道子區(qū)域編號； 確定各航標(biāo)燈或故障點在該編號的航道坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)及編號； 按照所述數(shù)字化編碼的規(guī)則將圖片信息進行數(shù)字化編碼，所述圖片信息包括子區(qū)域編號、本區(qū)域內(nèi)航標(biāo)燈/故障點編號、位置坐標(biāo)。
全文摘要
基于AIS系統(tǒng)的發(fā)送圖片的方法，將圖片的固定元素用底圖的模式預(yù)先存放在船載終端設(shè)備上，將圖片固定元素的坐標(biāo)按照預(yù)先設(shè)定的編碼規(guī)則進行數(shù)字化編碼，用AIS短信發(fā)送編碼信息，船載終端設(shè)備接收到包含圖片的編碼信息短信，將位置編碼信息轉(zhuǎn)成圖像信息，疊加在預(yù)存的底圖上，實現(xiàn)圖片的顯示。通過本發(fā)明的方法可以發(fā)送船舶過閘排檔圖、泊位圖、航標(biāo)燈、故障點等助航標(biāo)志的指示圖等圖片信息，經(jīng)濟實用。發(fā)送圖片的好處是形象、直觀、一目了然。
文檔編號H04W4/14GK102883288SQ20121030947
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者鄭麗欽, 李海博, 陳超 申請人:廈門新諾科技有限公司