专利名称：渔船动态监控查询验证系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于海上渔船监控、验证、管理和海难救助的动态监控査 询验证系统，更具体地说，涉及一种海上渔船管理系统。
技术背景目前我国300多万平方公里的蓝色国土和辽阔的海洋经济区域，蕴藏着丰 富的海洋渔业资源。海洋每年为人类提供了大量优质食物，同时也带来了巨大 的经济效益。我国有30万艘渔船常年在领海、200海里经济区、中朝、中韩、 中日等邻国共管水域及特定水域从事渔业生产。因此，正常的渔业生产秩序和 渔民生命财产安全是一个非常重要的问题。一、对本系统的需求1、 我国外交的需要近十几年来，无证、违规、违法擅自进入200海里经济区、中韩、中日等 邻国共管水域和特定水域生产的我国渔船数量猛增，弓I发多起我渔船被罚扣、 被撞沉及船长、船员被关押等涉外事件，影响极坏。朝、韩两方多次通过民间 或外交途径向我国交涉。这不仅给我渔民造成重大经济损失，也影响我国家形 象，造成外交工作的被动。特别是我渔船非法在韩、朝南北军事分界线附件作 业，引发韩、朝警备艇同时出动对峙的严重事态，韩、朝双方反映强烈。为了 维护我国与毗邻国家的睦邻关系，避免因个别事件影响我国稳定周边的外交大 局，我国政府对我渔船越界扑鱼违法作业问题高度重视，要求渔业、公安边防 等有关部门采取果断措施，严加管理。尽管努力之下，形势有所好转，但靠渔 业执法部门目前的装备，要完成此项重任，差距甚大。2、 渔业生产发展的需要我国实施禁渔区法规已四十多年，实施伏季休渔法规已十几年，实施渔业 许可证制度已三十年，实施共管水域定额发证、渔船持证生产制度也已十几年， 但至今尚存数量可观的无证渔船。不少渔船肆无忌惮的大闯禁渔区、禁渔期违
规扑鱼、越界扑鱼现象严重，极大的破坏了渔业资源。究其原因，渔政海上执 法装备落后导致渔业执法力度不够，是一个重要的因素。 3、海难搜救的需要我国30万艘渔船，几百万渔民长年生产、生活在茫茫大海上，他们随时面临着恶劣天气、海况的袭击和各种海难事故的威胁，在他们的生命财产遇险的 危难时刻，渔民们最需要的是及时前来施救的政府公务船。目前我国18000公里海岸线、200海里经济区的辽阔水域，30万艘渔船的 海上执法和海难搜救任务，仅能靠数百艘渔政执法船承担。实施渔政检查时， 只能在广阔的海面上逐个航行到被检渔船旁靠帮登船进行。渔政船全海域的巡 逻使其巡航的面积大、航线长、油耗多、成本高、效率低。海上风大浪高，帮 靠渔船危险性很大，渔业执法的难度不言而喻。随着渔业的发展、渔场的外移，外交、搜救、执法工作急需一种能对渔船 的生产、航行、停泊，违规、违法等动态状况实施远程自动监控。对海难搜救 现场能实施远程跟踪、指挥。对动态中的渔船证件，共管、特定水域的渔船生 产资格等能实施远程自动査询、验证管理的先进电子设备装备渔业执法船和岸 基渔业监控、指挥中心。二、目前国内、外船舶装备状况按国际、国内的有关规定100总吨以上的国际航线和300总吨以上国内航 线的交通运输船舶已开始装备AIS (船舶自动识别系统)，我国部分运输港口已 经装备了 VTS(港口交通管理雷达系统)。而相关文件同时明文规定对渔船、公 务船、军用船不作装备此类设备的要求。虽然AIS和VTS对交通运输船舶的识别和运输港口的交通管理能起到很大 作用，但实际上对渔船和渔港管理却无能为力。这是因为它们初衷就是为海洋 运输业和交通运输船设计的系统，所以对渔业和渔船存在着如下根本无法解决 的问题1、 为了占据高产渔场，渔船生产的位置对其它渔船是保密的，所以不可能使用AIS;2、 如果如此庞大数量的渔船加入AIS，这在无线电管理上是困难的；3、 AIS设备定位于大、中型运输船，结构复杂、价格昂贵，渔船没有安装
它的经济能力，无法推广使用；4、 对于我国几千个渔港而言，其用途与海运港口不同，VTS没有实际的使 用价值；5、 因渔船上不能装备AIS，所以VTS对渔船无法识别，不起作用；6、 因VTS的价格极其昂贵(几千万人民币/套)，这对于各级渔业管理部门 是无法接受的。目前，我国渔船普遍装备的是全国近海渔业安全救助通讯网的通用设备， 价格仅为一千多元的渔业专用频率的无线电话机——简称渔用对讲机或渔台。 它不但能完成近岸50 100海里的通信任务，而且能完成30 40海里的船一船 通信。渔台内嵌GPS模块，具备接收GPS (卫星定位)信息并将其发送出来的功 能。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型渔船动态监控査询 验证系统，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。 发明内容鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的 渔船动态监控查询验证系统，从而解决海上渔船查验、管理和救助的远程动态 监控査询验证问题。本发明所述的渔船动态监控査询验证系统，是由输入输出 接口部分、数据处理部分、数据存储部分和显示部分所组成。其输入输出接口 部分是由卫星通信接口、 GPS或DGPS接口、雷达图像采集目标识别系统、渔政 专用电台通信接口、 AIS接口、其他通讯机接口所组成。数据处理部分是由数据 处理中心模块、系统软件、渔船资料数据库、渔台信息处理器所组成。数据存 储部分是由数据保存和回放模块组成。显示部分是由电子海图和显示系统所组 成。雷达图像采集目标识别系统包括雷达信号匹配器、雷达信号转换整合器、 雷达信号数字化接口和动态目标识别系统。本发明所述的渔船动态监控査询验 证系统具体査询验证步骤如下A、 把来自渔政专用电台、卫星收发设备、GPS接收机、雷达收发单元、AIS 接收机和其他通讯机的信息，通过其各自的接口进行目标信息融合后送入对雷 达识别的目标判断模块；B、 如果判断结果为否，即雷达目标和渔台目标或AIS目标不重合，则为没
有安装合法渔台或为非法捕捞船，需要登船检査，并把信息发送到陆地指挥中 心；C、 如果判断结果和AIS信息重合，目标为商船，显示船只资I4并把信息发 送到陆地指挥中心；D、 如果判断结果和渔台信息重合，査询渔船数据库，看是否合法渔船，是 合法渔船则显示船舶资料并把信息发送到陆地指挥中心；不是合法渔船则需要 登船检査，并把信息发送到陆地指挥中心。本发明所述的渔船动态监控査询验证系统通过渔政专用电台呼叫渔台，渔 政专用电台接收到的渔船信息通过渔台信息处理器来鉴别渔船的有关信息。本 发明所述的系统应用软件将所识别的目标有关信息保存到数据库，并结合渔船 资料数据库对其进行比较、分析和判断。本发明安装在渔政执法船或其它公务船上，通过渔政专用电台和渔台或其 它可用通信机、雷达回波、渔船定位、AIS、渔船数据库、电子海图等信息的数 据采集、分析、计算和雷达、卫星通信相结合，实现对本船周围较大范围内渔 船的远程电子监控、査询、验证、对其它船舶实施有关信息的査询、跟踪。并 将这些内容全部、实时地传送到陆地指挥中心。1、 査询验证程序參通过渔政船上的渔政专用电台呼叫周边指定海域内的渔台，得到船台所 在渔船的位置、船号等有关信息。通过这些信息到渔船资料数据库中查询、比 较得到该渔船的管理数据。确定该渔船是否是合法的捕捞船或是否违规、违法 等信息。*通过本仪器的雷达回波识别系统，最大可能地识别雷达监控范围内的渔船目标。通过和渔台应答信息结合比较、计算，确定是否是无证的非法捕捞船 口Z、 o*将査询验证结果通过卫星通信设备发送到陆地指挥中心。2、 渔船动态信息处理仪对于一般具有ARPA功能的雷达，同时只能跟踪几十个动态目^^。而对于渔 业生产来说，在一个船用雷达监控海域内生产的渔船可多达几千艘，经常会远 远超过具有ARPA功能的船用雷达能够跟踪的目标数量。且木质渔船对雷达波束 反射面很小，均可视为小目标，要对如此多的小目标进行跟踪识别， 一般船用 雷达是无能为力的。要达到对渔船的动态监控，必须对雷达进行改造，使其增 强对小目标的识别能力，增加跟踪目标的数量。 渔船动态信息处理仪包括 *渔政专用电台接口——接收渔政专用电台数据； *其它可用通信机接口——接收其它可用通信机数据；*渔台(可用通信机)信息处理器——将渔台或其它可用通信机的数据进 行处理；* AIS接口——接收AIS数据；* GPS (DGPS)接口——接收GPS(DGPS)信息； *卫星通信接口——通过卫星收发数据；*其它通信机接口——预留其他通讯设备；*渔船资料数据库——保存本地渔船资料；*电子海图——用来显示船只目标；*雷达信号匹配器——实现与原雷达系统信号共享；*雷达信号整合转换器——将各型号雷达的输出转换为同一规格信号，适应多型雷达信号； *雷达信号数字化及接口——将雷达信号数字化并接入计算机； 參雷达图像动态目标识别显示系统——图像采集，识别动态目标并在海图上显示；*数据处理中心模块(板)——对所有接收到的目标数据分析处理，对同一位置的目标做关联处理； *数据保存和回放模块——保存识别的目标数据，具有回放功能； *系统应用软件——对目标的有关数据，结合数据库，作出相应的判断处理。3、渔船资料数据库系统渔船资料数据库是査验认证系统的基础。渔台装船时由有关单位进行登记， 并将数据上报到有关部门输入数据库。数据库内容包括渔台有关资料、渔船资料(编号、地区、船长、船主、
联系电话等)、渔船检验、办证、违规违法资料等。只要有电台号码，就可以得 到有关该渔船的所有资料。数据库更新随着船台的购置和废弃、转让及换发证件、违规违法处罚等， 要对数据库及时更新。陆地指挥中心可以通过通信系统实时地将渔船资料的变 化发送到渔政船的渔船资料数据库。4、数据发送对于在某些监控海域，监控、査询和证件检验等结果可以通过船上的卫星 等通讯设备发送到陆地或海上指挥控制中心。本发明对上述问题，研制了 一种能对执法船周围直径60海里左右范围内的 渔船实现远程电子监控、信息査询、证件检验，同时还能对被监控海域其他类 型的船舶实施有关信息査询或跟踪的"渔船动态信息处理仪"——为海洋渔业 提供了一种能极大提高海上执法检査、海难搜救和陆地指挥管理效率的渔船动 态监控、査询、验证系统。本发明具备以下功能-1、 能对本船周围渔用对讲机覆盖范围(直径80海里左右)内的有证合法 渔船实施船位监控、信息查询、证件检验。2、 能对本船周围雷达覆盖范围内的无证非法渔船实施船位监控、信息査询、 证件检验。3、 能对雷达覆盖范围内无通信呼救能力的遇险船只进行识别和较准确的定位施救。4、 能对通信覆盖范围内的商船进行识别、监控和査询。5、 能对覆盖范围内其它类型船舶或无标识船舶进行动态监控。7、 能将所监控、査询、证件检验的内容存储、回放。8、 通过卫星通讯，能远程更新本系统渔船资料数据库的数据。9、 能将所监控、査询、验证的内容全部、实时地传送给陆地各级指挥中心， 并显示在大屏幕的电子海图上。本发明的上述功能解决了我国海洋渔业中的如下难题1、解决了目前渔政等公务船海上执法必须对渔船逐条帮靠、登船检查的弊 端，对于特定水域等的监控，只需要一定数量的渔政船在指定位置站位就可以
监控周围渔船，节省了大量的航行时间、燃料、人力、物力。2、 克服了海上渔政检査时的风浪、操作、跳帮等诸多不安全因素。3、 通过雷达图像和渔业通信信息的融合，解决了雷达回波对渔船的自动识别、定位问题。4、 实现了在指挥中心或岸基监控站，通过安装本系统的公务船对各海域渔 船动态的直观了解和全面监控。5、 实现了管理部门对渔船船位等信息既能全面掌握、又能为其保密的目的， 免去了渔民担心高产渔场位置泄密的后顾之忧。6、 实现了对渔船遇险、碰撞等信息的存贮和回放，为海事仲裁提供有力证据。7、 实现了对渔船检査、验证等海上现场信息的存贮和回放，为渔业执法提 供有力证据。8、 极大的方便了海难搜救的指挥，避免了施救工作的盲目性。9、 实现了被管理水域渔船证件等信息的实时远程查询和检验。10、 渔船动态信息处理仪不但解决了 AIS、 VTS在海洋渔业无法解决的难题， 而且其功能和性能更符合海洋渔业的需求。本发明具有结构新颖、监控准确、验证迅速、管理方便等优点。为我国海 洋渔业的管理提供了一种效果好、成本低、实用性强的电子设备，其批量投入 使用必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
本发明共有三张附图，其中附图1:雷达进行数字化改造后雷达图像采集目标识别系统框图 附图2:系统软件根据数据库资料对识别的目标进行判断的流程图 附图3:渔船动态监控査询验证系统总体结构图具体实施方式
本发明所述的渔船动态监控査询验证系统安装在对渔船管理的公务船上。 雷达天线及其收发单元、GPS(DGPS)天线、AIS天线、渔政专用电台天线安装在 公务船上部合适的位置。雷达信号匹配器、雷达信号转换整合器、安装相关软
件的计算机和渔政专用电台安装在有电源且便于操作的船舱内。本发明通过渔政专用电台(21)呼叫指定海域内的渔台，得到海域内所有安装部颁标准渔台渔船的信息。通过数据处理中心模块(13)和系统软件(12)査询比较渔船资料数据库(包括渔台资料、渔船资料、渔船违规违法历史资料等)(16)来确定其是否为合法捕捞渔船、了解其违规违法情况，为渔业海上执 法现场提供现行和历史依据，同时将目标数据保存到数据保存和回放模块(14) 的目标数据库。本发明通过AIS接收机(22)接收附近海域商船发播的AIS信息，掌握附 近海域商船航行情况，词时将目标数据保存到数据保存和回放模块(14)的目 标数据库。对于没有安装渔台的其他船只，通过船用雷达扫描的图像和数据处理模块 来确定其位置。同时雷达图像也用来指明通过渔政专用电台和AIS接收到的船 位信息。雷达图像采集目标识别系统(24)中，雷达信号匹配器(07)实现和 原来雷达信号共享，雷达信号转换整合器(08)将不同型号雷达的输出转换为 同一规格，使得后续设备和程序适用于各种雷达。通过安装在计算机内的雷达 信号数字化接口 (09)采集雷达视频信号图像、发出控制信号和读取雷达状态 信号。采集雷达图像后，通过动态目标识别系统(10)来识别所有动态目标， 得到目标的位置、移动速度和方向等数据，将这些数据发送到数据处理中心模 块(13)。该模块对所有接收到的目标数据分析处理，对同一位置的目标做关联 处理，并将目标数据通过数据保存和回放模块(14)保存到数据库。系统应用 软件(12)根据雷达图像识别出来的动态目标数据以及这些数据和渔台、AIS得 到的目标数据的关联情况，判断出船只情况并通过显示系统(15)标注在电子 海图上。显示系统(15)通过读取电子海图(11)来实现海图的显示。GPS接收机(02)将接收到的安装本系统的公务船的位置信息通过GPS (DGPS) 接口(06)发送到数据处理中心模块(13)，来确定公务船的位置，并通过系统软 件(12)在海图上标注自己的位置。这样就可以确定公务船和其他目标船只之间 的相对位置。系统应用软件(12)将所有的船位信息和判断结果通过卫星通讯接口 (05) 和卫星收发设备(01)发送到陆地指挥中心。也可以通过该通讯链路来更新公 务船上本系统的渔船资料数据库(16)。
权利要求
1、 一种渔船动态监控查询验证系统，是由输入输出接口部分、数据处理部 分、数据存储部分和显示部分所组成；其特征在于输入输出接口部分是由卫星 通信接口 (05)、 GPS或DGPS接口(06)、雷达图像采集目标识别系统(24)、渔政 专用电台通信接口(17)、 AIS接口(19)、其他通讯机接口 (20)所组成；数据处 理部分是由数据处理中心模块(13)、系统应用软件(12)、渔船资料数据库(16)、 渔台信息处理器(18)所组成；数据存储部分是由数据保存和回放模块(14)组成；显示部分是由电子海图(11)和显示系统(15)所组成；数字化雷达图像采集目标识别系统(24)包括雷达信号匹配器(07)、雷达信号转换整合器(08)、雷达信 号数字化接口 (09)和动态目标识别系统(10);渔船动态监控査询验证系统的具体査询验证步骤如下A、 把来自渔政专用电台(21)、卫星收发设备(01)、 GPS接收机(02)、雷 达天线(04)和雷达收发单元(03)、 AIS接收机(22)和其他通讯机(23)的信 息，通过其各自的接口进行目标信息整合后进入到对雷达识别的目标判断模块；B、 如果判断结果为否，即雷达目标和渔台目标或AIS目标不重合，则为没 有安装合法渔台或为无证非法捕捞船，需要登船检査，并把信息发送到陆地指 挥中心；C、 如果判断结果和AIS信息重合，目标为商船，显示船只资料并把信息发 送到陆地指挥中心；D、 如果判断结果和渔台信息重合，查询渔船数据库，看是否合法渔船，是 合法渔船则显示船舶资料并把信息发送到陆地指挥中心；不是合法渔船则需要 登船检查，并把信息发送到陆地指挥中心。
2、 根据权利1所述渔船动态监控查询验证系统，其特征在于系统通过渔政 专用电台(21)呼叫渔台，渔政专用电台(21)接收到的渔船信息通过渔台信息 处理器(18)来对渔船鉴别和验证。
3、 根据权利1所述渔船动态监控査询验证系统，其特征在于，系统应用软 件(12)将识别的目标保存到数据保存和回放模块(14)，并根据渔船资料数据库 (16)来对该渔船作出相应的判断。
全文摘要
本发明所述的一种用于海上渔船监控、验证管理和海难救助的渔船动态监控查询验证系统，是由输入输出接口部分、数据处理部分、数据存储部分和显示部分所组成。通过接口部分接收到海上船只的信号，经过数据处理中心模块分析、判断处理，实现对本船周围较大范围内渔船的远程电子监控、查询、验证、对其它船舶实施有关信息的查询、跟踪。并将有关数据全部、实时地传送到陆地指挥中心。本发明所述的渔船动态监控查询验证系统主要根据目前海洋渔业管理部门对渔业的管理要求而设计，本发明具有结构新颖、验证迅速、监控准确、管理方便、成本低、效果好等特点。故属于一种集经济性与实用性为一体的新型渔船动态监控查询验证系统。
文档编号G05B19/04GK101145037SQ20071001296
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者姚和平, 孙国强, 曾庆书 申请人:孙国强;姚和平;曾庆书