专利名称：海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法
技术领域：
本发明涉及一种海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法。
背景技术：
按照国际海事组织及我国海事局有关规定，海船上大多安装有VHF电台、海事无线电话、GPS定位系统以及卫星船站等通信救援设备。事故发生时，船只可以通过这些设备向搜救部门求救。但船员落水后，在水流的作用下，将漂离失事地点。由于落水船员基本无个人用通讯或示位设备，因此当救援人员赶到失事地点能很快发现失事船只，却很难确定落水船员的具体方位。目前，搜救人员的技术手段只能分析失事区域的水流情况，推断船只上落水人员可能漂流到的位置；通过摄像系统、照明系统和红外夜视系统搜寻海面，进行拉网式查找。在沿海岛礁较多区域，岛礁环流复杂多变，难以推测落水者的方位；恶劣气候条件下，搜救更为困难。
发明内容
本发明提供的一种海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，应用于海上个人应急示位跟踪设备中的个人便携式信标机和船/飞机载搜索机两部分之间的通信，使用无线电测向定位的方法搜索落水者，克服恶劣天气对海上搜救的影响，加快搜救进程，提高救援的成功概率。为了达到上述目的，本发明提供一种海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，应用于海上个人应急示位跟踪设备中的个人便携式信标机和船/飞机载搜索机两部分之间的通信，该方法包含以下步骤
步骤1、信标机进行落水判断，若落水，则进行步骤2 ；
信标机具有海水开关设计，可以判断信标机是否浸入水中，当信标机浸入水中时，开关导通，信标机开始工作；
步骤2、计算当前伪随机序列； 步骤3、计算本次工作时隙； 步骤4、低功耗休眠状态；
根据步骤3获得的工作时隙，整个信标机进入休眠状态，消耗电流降至uA级，保证信标机的工作时间； 步骤5、唤醒；
根据步骤3获得的工作时隙，在临近工作时唤醒信标机，进入信号发射准备状态； 步骤6、延时； 精确延时到工作时隙； 步骤7、发射信号；
在工作时隙到达时，对外发出救援信号。所述的步骤2包含以下步骤步骤2. 1、选取m序列的计算初值； 16位m序列本原多项式为1+X+X3+X12+P6 ；
步骤2. 2、移位寄存器将最高位移出，其它位左移，同时16位，12位，3位，1位进行模2 加后变为新的第一位，产生一组新的16位数据Ζ，数据Z也作为下一次计算的初值。所述的步骤2. 1中，每台信标机有一个唯一固定的32位编号Y，以Y的高16位加上Y的低16位作为m序列的计算初值。所述的步骤3包含以下步骤
步骤3. 1、步骤2产生的16位数据Z与信标机固定的32位编号Y的高16位和低16位进行累加，得到T ；
步骤3. 2、获得信标机正弦时钟的10位采样量化数据D ； 步骤3. 3、将T与D累加得到S，作为最终本次通信的随机时间； 步骤3. 4、获得随机发送时间。所述的步骤3. 2中，对信标机输出的400K正弦时钟进行采样，该正弦时钟震荡的初始相位每次随机，该值量化成10位数据D。所述的步骤3. 4中，S的高10位以M为单位，低6位以N为单位，两者相加计算得到随机发送时间。使用无线电测向定位的方法搜索落水者，克服恶劣天气对海上搜救的影响，加快搜救进程，提高救援的成功概率。
图1是本发明的流程图2是m序列产生移位寄存器的示意图。
具体实施例方式以下根据图1和图2，具体说明本发明的较佳实施例。如图1所示，一种海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，该方法包含以下步骤
步骤1、信标机进行落水判断，若落水，则进行步骤2 ；
信标机具有海水开关设计，可以判断信标机是否浸入水中，当信标机浸入水中时，开关导通，信标机开始工作；
步骤2、计算当前伪随机序列；
步骤2. 1、选取m序列的计算初值；
16位m序列本原多项式为1+X+X3+X12+P6 ；
每台信标机有一个唯一固定的32位编号Y，以Y的高16位加上Y的低16位作为m序列的计算初值；
步骤2. 2、移位寄存器将最高位移出，其它位左移，同时16位，12位，3位，1位进行模2 加(只相加，不进位)后变为新的第一位，产生一组新的16位数据Z，数据Z也作为下一次计算的初值；
m序列产生移位寄存器如图2所示；步骤3、计算本次工作时隙；
步骤3. 1、步骤2产生的16位数据Z与信标机固定的32位编号Y的高16位和低16位进行累加，得到T ；
步骤3. 2、获得信标机正弦时钟的10位采样量化数据D ；
对信标机输出的400K正弦时钟进行采样，该正弦时钟震荡的初始相位每次随机，该值量化成10位数据D ；
步骤3. 3、将T与D累加得到S，作为最终本次通信的随机时间； 步骤3. 4、获得随机发送时间；
S的高10位以M=16ms为单位，低6位以N=6^is作为单位，两者相加计算得到随机发送时间；
步骤4、低功耗休眠状态；
根据步骤3获得的工作时隙，整个信标机进入休眠状态，消耗电流降至uA级，保证信标机的48h工作时间； 步骤5、唤醒；
根据步骤3获得的工作时隙，在临近工作时唤醒信标机，进入信号发射准备状态； 步骤6、延时； 精确延时到工作时隙； 步骤7、发射信号；
在工作时隙到达时，对外发出救援信号。例如信标号Y 为 00010010001101000101011001111000,则高 16 位加上低 16 位得到初值0110100010101100，按移位寄存器计算得到Z为1101000101011000 ；Z与Y的高 16位、低16位进行累加，得到T为0011101000000100 ；设此时AD采样得到IObit数据D为 1100100001，则最终序列S为0011110100100101。该序列S高10位转为十进制为244，乘以 16ms，得到39(Mms，低6位转为十进制为37，乘以6%is，得到2368ms，两者相加得到6272ms， 即本次计算完成，休眠6272ms后发送本次通信数据。本发明经过随机落水时间开机，不同信标号和量化数据求和，可以保证任意两台信标机不发生连续冲突。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，应用于海上个人应急示位跟踪设备中的个人便携式信标机和船/飞机载搜索机两部分之间的通信，其特征在于，该方法包含以下步骤步骤1、信标机进行落水判断，若落水，则进行步骤2 ；信标机具有海水开关设计，可以判断信标机是否浸入水中，当信标机浸入水中时，开关导通，信标机开始工作；步骤2、计算当前伪随机序列； 步骤3、计算本次工作时隙； 步骤4、低功耗休眠状态；根据步骤3获得的工作时隙，整个信标机进入休眠状态，消耗电流降至uA级，保证信标机的工作时间； 步骤5、唤醒；根据步骤3获得的工作时隙，在临近工作时唤醒信标机，进入信号发射准备状态； 步骤6、延时； 精确延时到工作时隙； 步骤7、发射信号；在工作时隙到达时，对外发出救援信号。
2.如权利要求1所述的海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，其特征在于，所述的步骤2包含以下步骤步骤2. 1、选取m序列的计算初值； 16位m序列本原多项式为1+X+X3+X12+P6 ；步骤2. 2、移位寄存器将最高位移出，其它位左移，同时16位，12位，3位，1位进行模2 加后变为新的第一位，产生一组新的16位数据Ζ，数据Z也作为下一次计算的初值。
3.如权利要求2所述的海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，其特征在于，所述的步骤2. 1中，每台信标机有一个唯一固定的32位编号Y，以Y的高16位加上Y的低16位作为m序列的计算初值。
4.如权利要求2所述的海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，其特征在于，所述的步骤3包含以下步骤步骤3. 1、步骤2产生的16位数据Z与信标机固定的32位编号Y的高16位和低16位进行累加，得到T ；步骤3. 2、获得信标机正弦时钟的10位采样量化数据D ； 步骤3. 3、将T与D累加得到S，作为最终本次通信的随机时间； 步骤3. 4、获得随机发送时间。
5.如权利要求4所述的海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，其特征在于，所述的步骤3. 2中，对信标机输出的400K正弦时钟进行采样，该正弦时钟震荡的初始相位每次随机，该值量化成10位数据D。
6.如权利要求4所述的海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，其特征在于，所述的步骤3. 4中，S的高10位以M为单位，低6位以N作为单位，两者相加计算得到随机发送时间。
全文摘要
一种海上个人应急示位跟踪设备的单向链路通信方法，应用于海上个人应急示位跟踪设备中的个人便携式信标机和船/飞机载搜索机两部分之间的通信，信标机落水后，开始计算当前伪随机序列，并由此计算本次工作时隙，然后进入低功耗休眠状态，在临近工作时唤醒信标机，进入信号发射准备状态，在工作时隙到达时，对外发出救援信号。本发明克服恶劣天气对海上搜救的影响，加快搜救进程，提高救援的成功概率。
文档编号G01S1/68GK102435977SQ20111026941
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者严小商, 严鹏, 梁懿 申请人:上海无线电设备研究所