专利名称：用于航海船舶的跟踪系统的制作方法
用于航海船舶的跟踪系统本发明涉及一种海上船舶的跟踪系统，尤其是在公海上行驶的船舶。该跟踪系统不仅因为安全性而适合船员，而且还适合于想要知道船的位置的船主，甚至负责保证某一特定经济区域的安全的海域管理机构的欢迎。跟踪公海上的船舶包括多种技术特征，例如
a)特定航道点的视觉监测装置；
b)对海岸站和船舶的无线查询的雷达监测装置；
c)来自海岸站的关于一个AIS(“自动识别系统”)型的自动识别系统的识别信号的收听装置； d)来自低轨道卫星这种AIS型的自动识别系统的识别信号的收听装置。AIS自动识别系统是一个在甚高频VTF下通过无线电通信进行的船舶间信息自动交换系统，其允许船舶和海事交通的监测系统确定在一特定航海区域中的船舶的身份、状态、位置和路线。尤其(在夜间、雾天，弱雷达回波)无法进行视觉识别或雷达识别时，该AIS系统可以识别船舶。但是，这些用于船舶跟踪的多种技术有一些缺点，尤其是，上述的技术a)，b)，c)受观测站的视觉范围限制，例如，在距离海岸几万米的地方。而且，对于方案C)，使用AIS自动识别系统并不安全，其很容易改变传输的数据进而显示出一个错误的位置和/或身份识别。对于技术特征d)，其基本上覆盖了地球上的整个海域。但是，由于AIS系统的结构仅仅在直径几万米的单元内产生当前的信号传输节奏，然而一个卫星同时接收来自多个单元的信号，在海事交通量大的区域(非洲角、好望角、多条航线相交的大西洋中部)，不可能准确的接收来自多个单元同时发出的AIS信号。此夕卜，对于特征d)，由低轨道卫星接收到的信息的转发经常产生延迟(一小时以上)，因为其需要等待基站最近的通道用于返回收集的数据。而且，特征d)依赖于产生的AIS数据的完整性。本发明的一个目的在于修正了这些缺点。它涉及一种海上船舶跟踪系统，尤其是在公海上行驶的船舶，提供了一种经济的方法用于船舶的安全追踪，尤其适用于大流量海上交通的区域。为了该目的，根据本发明，该船舶跟踪系统很卓越在于它包括
-安装在预定数目的收集船舶上的终端，每个包括终端的收集船舶包括
探测位于相应收集船舶周围的收集区域内的周围船舶发出的识别信号的装置；
确定相应的收集船舶当前位置的装置；以及
记录识别信息的装置，所述信息包括被探测到的识别信号和探测到的收集船舶的当前位置；
-一卫星数据传递系统，允许在安装在收集船上的中端和至少一个监测中心之间进行数据传递；以及
-该监测中心至少包括 产生请求的装置，所述请求通过所述数据传递系统传递至所述终端从而请求他们提供所记录的识别信息；
通过数据传递系统接收由终端响应请求而提供的识别信息的装置；以及 分析接收到的识别信息的装置。因而，根据本发明，在通过卫星数据传递系统作为识别信息被传递至监测中心之前，识别信号首先由一限制数量的收集船舶收集身。此外，识别信息传递仅仅是响应请求是进行的。因而，用于产生和传递请求的监测中心控制数据的接收，以避免被大流量的交通数据淹没。而且，使用收集船舶发送关于船舶(位于收集区域内)的信息到监测中心，减少信息流量，
此外，根据本发明，该识别信息除了包括从周围船舶接收到的识别信息外，还包括检测下的收集船的位置。通过检查一船舶识别信号提供的位置是否和探测到该识别信号的船舶 的有效位置一致，可以用于验证识别信息是否错误。进一步地，根据本发明的追踪系统使用一个卫星数据传递系统，其可以在地球的任何地方，尤其是在公海，远离海岸的地方，进行运行。优选地，所述监测中心包括连续地发送位于某一预先设定的区域的目的终端的请求的装置，例如，某一特别感兴趣的区域。其允许监测中心以协同方式接收识别信息。在一个实施例中，每个终端包括一安全壳体和警报装置，以至于在打开该安全壳体时，通过数据传递系统，在目的监测中心发出该警报信号。而且，有利地，每个终端包括
-电源装置；
-至少一个接收识别信号的接收天线；
-至少一个接收位置数据的接收天线；以及 -至少一个数据传递天线。此外，终端还可以包括
-用于给记录的识别信息编码的装置，并且根据编码，这个信息优选为该终端所特有的；以及/或
-用于远程追踪船舶状态的数据接收装置。进一步地，有利地，该监测中心还包括用于存储识别信息并使使用者能够获取它们的装置。而且，在一个优选的实施例中，该追踪系统还包括用于远程激活和不激活来自终端的数据传递的装置。提供一单一的附图
，用于更好地理解本发明。该单一附图是根据本发明的海上船舶追踪系统的框图。根据本发明的系统I包括
-多个终端2，为了简便，在附图中仅示出其中一个，每个终端2被安装在一所谓的收集船舶上，该收集船舶数量是有限的；
-一个数据传递系统3包括多个卫星4，为了简便，在附图中仅示出其中一个；以及 -至少一个监测中心5，固定安装在地面上。而且，如图所示，安装在一个收集船舶上的每个终端2包括-一个包括至少一根天线7的接收装置6，并且用于接收AIS型识别信号，具体如下，所述信号是由位于配备有终端2的收集船舶周围的特定收集区域内的周围船舶发出，例如，以收集船舶为中心的圆，其半径(例如几万米)小于由装置6和装置7探测的识别信号的最大距离。-一个包括一相称的天线9的普通的接收装置8，用于接收一普通的卫星定位系统的信息，图中未示，尤其是GPS (“全球定位系统”)型。该信息以一个特定方式确定收集船舶的当前位置；以及
-一用于记录识别信息的装置10，其分别通过连接器11和12与接收装置6和8相连 接。根据本发明，识别信息包括通过接收装置6探测到的识别信号和接收器8提供的探测时的收集船舶的当前位置，以及收集船的身份。如图中所示，通过一连接器14，所述装置10将识别信息记录至数据存储器13。根据本发明的一个系统1，其包括一自动识别系统，优选的为一 AIS (自动识别系统)型系统，它是一个船舶之间的无线信号在甚高频VHF下进行自动信息交换的系统。在一个特定的实施例中，任何一个装载有AIS系统的船舶周期地(一般为2到10秒)传递下列信息；
-船舶的识别号码；
-航运法规，例如停泊，抛锚，捕鱼等。-船舶底部的路线；
-船舶底部的速率；
-改变路线的速度；
-经度和纬度位置；
-正确的航向；以及 -时间。并且，一般通过AIS系统周期地，例如每六分钟，传递下列信息
-船名；
-桅杆型号；
-船舶尺寸；
-船舶上的AIS天线的位置；
-卫星定位装置的类型；
-目的地；
-到达目的地的估算时间；和 -船员人数。每个终端2还包括配备有一天线16的数据传递装置15，如图中所示，所述装置能够通过连接器LI，根据数据传递装置3的指令发出信息，以及接收来自数据传递装置3。所述装置15可以以连续的方式或间断的方式与系统3的卫星4联系。上述的终端2还可以配备有与船舶或船舶的货运相适配的感应器或信号获取装置以远程追踪其状态。该终端2还可以包括电源装置17。该电源装置17可以是任意类型。他们可以包括一浮充电池，其可以利用船舶的板上电源和/或排列在船舶上的太阳能电池板和/或其他电源进行再充电。并且，该数据传递系统3包括多个普通的通信卫星4，其位于低轨道和/或位于高纬度，并且可以向终端2传递指令和接收终端2所收集的信息。进一步地，该监测中心5通过如图中示出的连接器L2 (通过一与卫星4的天线19相联系的天线18)与该系统3的卫星4进行联系，提供了远程操纵终端2，装配有该终端2的收集船的追踪系统和位于相应收集区域的船舶。该监测中心5还可以提供对客户有用的数据进行管理和分配，具体如下。上述的监测中心5包括数据传递管理装置20，其与天线18相连接并且通过系统3，其可以在根据本发明的系统I的各种目的终端2发送指令(以及接收指令)。 因此，根据本发明的系统I，识别信号在通过数据传递系统3的卫星4作为识别信息被传递至监测装置5之前，首先被一预定数量的收集船舶接收。并且，该监测中心5还包括
-通过一连接器22与所述装置20相连接的装置21，其通过数据传递装置3将所产生的请求传递至终端2，从而请求提供已记录的识别信息；以及
-通过一连接器24与所述装置20相连接的装置23，用于分析根据请求由终端2提供的并且通过装置20接收的识别信息。该监测装置5还包括
-例如，通过连接器26与该装置23相连接的装置25，用于存储接收到的和处理过的识另1Ji目息;和
-例如，通过一连接器28与装置25相连接的装置27，用于使使用者尤其是，客户例如，购买该信息的船主获取该信息。还可以有一装置26用于对提供的信息开具发票。进一步地，每个终端2包括一安全壳体29和警报装置(图中未标示)，当打开安全壳体29时，目的监测中心5通过数据传递系统3发出警报信号。并且，在一个特定的实施例中，该系统I也包括用于远程激活和关闭终端2传递数据的装置(图中未标示)。根据本发明，系统I操作如下
-例如，在一个桥上或收集船舶的桅杆上安装一终端2，从而能够在整个范围内提供良好的无线电能见度，收听卫星通信；
-每个终端2的装置10，定期处理接收到的AIS识别信号并存将它们连同从接收装置8上接收到的当前位置一起储至存储器13。在一个特定的实施例中，装置10通过一与终端2相适配的密钥将数据编码以保证随后的传递和处理数据的安全性和完整性。并且，为了减少被传递数据的数量，可以控制装置10仅在数据改变并压缩的情况下进行存储；
-通过系统3，监测中心5连续询问位于利用区域的不同终端2并且每个终端2提供其身份、位置和通过最后询问探测和存储的识别信号的内容作为回应。优选地，在AIS系统框架下，一收集船舶发送的识别信号被该收集船舶(或其他的收集船舶)捕捉到并进行处理，位于收集区域的其他船舶发出的其他的识别信号。-监测中心5能够控制终端2的传递节奏，以便在关注区域内进行密切追踪；
-监测中心存储并分析接收到的数据。该信息可以在整个过程中探测到故意的或偶然的不一致。尤其是，该监测中心5可以探测到异常，例如，收集船上的AIS数据破坏或由于接近其他船舶、海岸或极端天气现象而带来的危险情况；以及-监测中心5提供用户需要的有用数据和该服务的发票。根据本发明的系统I包括以下有益效果
-其可以在公海上进行操作，尤其是通过使用卫星4进行通信联系；
-除了识别信号外，其还提供收集船舶的位置，还可以检查包含在识别信号中的位置。-监测中心5接收其需要的数据，尤其是通过坐标方式发出请求，从而根据本发明的系统I可以在所有区域使用，即使是在海上交通量大的区域。
-远程激活或关闭终端2的可能性，可以通过终端2的存储器收集识别信息，减少通过数据传递系统3的交通成本。尤其是，当在一个区域内，一收集船舶被另一个收集船舶获取时，可以停止为该收集船舶进行卫星传递。-根据本发明，当期望专用手段定位时，可以通过使用现有的通信卫星以一个快速和渐进的方式实施该系统I。
权利要求
1.一种用于海上船舶的追踪系统，所述系统(I)包括 -安装在特定数量的所谓的收集船舶上的终端2，每个包括一终端(2)的所述收集船舶包括 用于探测识别信号的装置(6，7)，所述识别信号由位于相应的收集船舶周围的收集区域内的附近的船舶发出； 用于确定相应的收集船舶的当前位置的装置(8，9);以及 记录识别信息的装置(10，13)，所述识别信息包括探测到的识别信号和探测时的所述收集船舶的当前位置； -一卫星(4)数据传递系统(3)，能够是数据在安装在收集船舶上的终端(2)和至少一个监测中心(5)之间传递；以及所述监测中心(5)至少包括 产生请求的装置(21)，所述请求通过所述数据传递系统(3)传递至所述终端(2)用于请求他们提供已记录的识别信息； 通过数据传递系统(3)，接收由所述终端(2)响应请求而提供的识别信息的装置(18，20)； 对接收到的识别信息进行分析的装置(23 )。
2.根据权利要求I所述的系统， 其特征在于，每个终端(2)包括一安全壳体(29)和一警报装置，当打开所述壳体时，通过所述数据传递系统(3 )在目的监测中心(5 )发出一警报信号。
3.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，每个终端(2)还包括 -电源装置； -至少一个用于接收识别信号的接收天线(7)； -至少一个用于接收定位数据的接收天线(9)； -至少一个传递天线(18 )，与所述数据传递系统(3 )的卫星(4 )相配合。
4.根据权利要求I至3任一所述的系统，其特征在于，每个终端(2)还包括装置(10)，所述装置(10)用于根据所述终端(2)对应的变硬对已记录的识别信息进行编码。
5.根据权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，每个终端(2)还包括用于接收与船舶相适配的信号的接收装置。
6.根据权利要求I至5任一所述的系统，其特征在于，所述监测中心(5)包括装置(20，21，18)，用于在位于某一特定区域的目的终端(2)连续发出请求。
7.根据权利要求I至6任一所述系统，其特征在于，所述监测中心(5)还包括用于存储识别信息并使它们能够被使用者获取的装置(25，27)。
8.根据权利要求I至7任一所述的系统，其特征在于，还包括用于远程激活或关闭所述终端(2)的数据传递的装置。
全文摘要
本系统(1)包括安装在预定数量的收集船舶上的终端(2)，包括用于监测由周围船舶发出的识别信号的装置(6，7)，并且还包括用于记录识别信息的装置(10，13)，所述识别信息包括监测到的识别信号以及收集船舶的当前位置。所述系统还包括通过卫星(4)来传播数据的系统(3)，所述数据传递系统使得数据能够在终端(2)和监测中心(5)之间传递，所述监测中心(5)包括用于向终端(2)生成请求的装置(21)以便请求所述终端提供所记录的识别信息。所述监测中心还包括用于分析接收到的识别信息的装置(23)。
文档编号G01S5/00GK102687035SQ201080058082
公开日2012年9月19日 申请日期2010年12月13日 优先权日2009年12月21日
发明者罗伯特·莱恩 申请人:阿斯特里姆股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
