本发明涉及海上船舶通信领域，特别涉及一种用于海上航行的应急数据互通方法及系统。
背景技术：
现有技术中的船载ais设备只在满足条件的大型船舶上安装，沿海数量众多的小型渔船并没有得到普及，这给海上航行安全带来了很大隐患。目前针对未配备ais的小型船舶航行安全及应急救援主要是利用互联网方法及手持式ais设备，但这两种方式都存在明显不足。
利用互联网及定位装置只能覆盖近海岸10公里范围以内船舶，不能满足大多海上作业场景的远距离航行需求。同时，由于海上无线通信技术更新不足、通信可靠性受海洋环境影响较大，基于互联网方式的稳定性也无法得到保证。
手持式ais设备只是对原有ais的功能简化，但其依然利用甚高频天线通信，这就大大增加了电能损耗。而对海上航行来说，小型船舶的电子设备电源供电一直存在技术瓶颈，无法满足电能损耗的需求。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种可以有效实现海上航行安全及应急救援、覆盖广、操作方便的用于海上航行的应急数据互通方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种用于海上航行的应急数据互通方法，包括：
为每个船舶用户设置远距离无线电模块，用于接收和发送其他船舶及自身的数据信息，数据信息包括安全信息和应急信息；
用户通过移动终端与远距离无线电模块之间进行数据交互，用户通过移动终端上传船舶信息和应急信息发送指令，用户通过移动终端操作进行紧急呼救和应急广播，远距离无线电模块将船舶信息、紧急呼救和应急广播进行远距离无线广播，其他距离内的船舶接收信息再进行广播。
进一步的，每个船舶用户设有姿态传感器，所述姿态传感器用于监测船舶用户的船舶姿态信息。
进一步的，远距离无线电模块接收到数据流后将接收的信息和自身的位置信息进行结合分析得出自身的安全信息并通过移动终端进行展示。
进一步的，所述位置信息为gps定位装置提供的位置信息或北斗定位装置提供的位置信息。
本发明的另一个目的是提供一种应用如前所述的用于海上航行的应急数据互通方法的系统，包括远距离无线电模块、移动终端、姿态传感器、解析模块和位置信息模块，所述远距离无线电模块与移动终端通过无线信号连接，所述远距离无线电模块分别与姿态传感器和解析模块电连接，所述解析模块分别与姿态传感器和位置信息模块电连接，所述远距离无线电模块用于接收其他船舶用户发送的应急数据并发送，发送自身的应急数据，所述移动终端用于控制距离无线电模块发送应急数据并展示自身的安全信息，所述姿态传感器用于监测船舶的姿态信息，所述解析模块用于根据接收的其他船舶的应急数据和自身的位置信息分析自身的安全情况，所述位置信息模块用于定位船舶的三维位置。
进一步的，还包括控制器模块，所述远距离无线电模块、移动终端、姿态传感器、解析模块和位置信息模块分别与控制器模块电连接，所述移动终端通过蓝牙模块与控制器模块连接，所述蓝牙模块用于读取其他船舶用户的返回数据流。
进一步的，所述位置信息模块为gps定位装置或北斗定位装置。
采用上述技术方案，由于通过设置远距离无线电技术在大船-小船或小船-小船端进行ais数据流的远距离传输，并基于ais解析算法实时提取船舶的动静态信息，结合船舶的位置信息和姿态传感信息，可在手机终端app里实时显示未配备ais的小型船舶信息，可有效实现海上航行安全及应急救援，覆盖广，操作方便。
附图说明
图1为本发明中大船-小船形式的工作流程图；
图2为本发明中小船-小船形式的工作流程图；
图3为“紧急呼救”功能实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本具体实施方式披露了一种用于海上航行的应急数据互通方法，包括：
为每个船舶用户设置远距离无线电模块，用于接收和发送其他船舶及自身的数据信息，数据信息包括安全信息和应急信息；
用户通过移动终端与远距离无线电模块之间进行数据交互，用户通过移动终端上传船舶信息和应急信息发送指令，用户通过移动终端操作进行紧急呼救和应急广播，远距离无线电模块将船舶信息、紧急呼救和应急广播进行远距离无线广播，其他距离内的船舶接收信息再进行广播。
可行的，每个船舶用户设有姿态传感器，所述姿态传感器用于监测船舶用户的船舶姿态信息。
可行的，远距离无线电模块接收到数据流后将接收的信息和自身的位置信息进行结合分析得出自身的安全信息并通过移动终端进行展示，可行的，移动终端可以是手机或者其他带有蓝牙传输数据功能的移动设备。
可行的，所述位置信息为gps定位装置提供的位置信息或北斗定位装置提供的位置信息。
实施例2
参看图1和图2中的结构示意图，本具体实施方式提供了一种应用如前所述的用于海上航行的应急数据互通方法的系统，其具体的包括远距离无线电模块、移动终端、姿态传感器、解析模块和位置信息模块，所述远距离无线电模块与移动终端通过无线信号连接，所述远距离无线电模块分别与姿态传感器和解析模块电连接，所述解析模块分别与姿态传感器和位置信息模块电连接，所述远距离无线电模块用于接收其他船舶用户发送的应急数据并发送，发送自身的应急数据，所述移动终端用于控制距离无线电模块发送应急数据并展示自身的安全信息，所述姿态传感器用于监测船舶的姿态信息，所述解析模块用于根据接收的其他船舶的应急数据和自身的位置信息分析自身的安全情况，所述位置信息模块用于定位船舶的三维位置。其中，远距离无线电模块为lora模块。
可行的，还包括控制器模块，所述远距离无线电模块、移动终端、姿态传感器、解析模块和位置信息模块分别与控制器模块电连接，所述移动终端通过蓝牙模块与控制器模块连接，所述蓝牙模块用于读取其他船舶用户的返回数据流。
其中，所述位置信息模块为gps定位装置或北斗定位装置。
在本具体实施方式中，该系统的具体实现流程可以如下，通过lora模块将发射端大船的ais信息向附近海域广播，周围装有lora接收模块的小船对收到的ais数据流进行解析，并结合自身的gps信息即可在手机终端app里获得目前的安全航行数据；同时，小船也可利用lora模块广播通过姿态传感器读取的本船动静态信息，为附近海域装有lora模块的大船或小船提供自身的航行数据，有效实现海上双向航行安全。同时，终端app提供“紧急呼救”和“应急广播”功能，可在紧急情况下将本船的航行轨迹向附近船只广播，同时允许手动广播紧急信息，为海上航行安全及应急救援提供保障。
可行的，针对不同的大船和小船用户之间的通信过程，采用不同的硬件配置，例如，系统硬件部分主要包括两种形式：大船-小船(如图1所示)和小船-小船(如图2所示)。其中图1所示大船-小船形式的工作流程如下：单片机ⅰ通过串口读取大船的ais数据流，然后通过lora模块ⅰ将读取的ais消息向附近海域广播。其中，智能终端可通过蓝牙模块读取小船返回的信息；周围海域装有lora模块ⅱ的小船可对大船发送的ais数据流进行接收，并通过ais解析软件将ais消息在单片机ⅱ上进行解析，同时结合自身gps模块在智能终端上显示周边安全航行数据。其中，姿态传感器为了获取小船向周边船只广播的本船动静态信息。图2所示小船-小船形式的工作流程如下：利用姿态传感器ⅰ读取本船的动态信息，结合单片机ⅰ预存的静态信息，通过lora模块ⅰ将小船的航行数据向附近海域广播。其中，智能终端可通过蓝牙模块读取周边未配备ais装置小船返回的消息；周边海域装有lora模块ⅱ的小船可对小船发送的航行数据进行接收，通过单片机ⅱ对航行数据中的船只动静态信息进行提取，同时结合自身gps模块在智能终端上显示周边未配备ais装置小船的航行数据。其中，姿态传感器ⅱ为了获取未配备ais装置小船向周边船只广播的本船动态信息。
优选的，移动终端的功能通过搭载在移动设备上的系统软件进行实现，例如，可以是智能终端的app，其功能如下：通过蓝牙模块将单片机接收、解析得到的船舶的动静态信息传输至智能终端并显示。同时，app提供“紧急呼救”和“应急广播”功能，可在紧急情况下将本船的航行轨迹向附近船只广播，同时允许手动广播紧急信息，为海上航行安全及应急救援提供保障。参看图3，是本具体实施方式中展示的“紧急呼救”实现功能流程图，通过移动终端进行紧急呼救按键或者自行编程发出紧急呼救，智能终端通过蓝牙模块发送给单片机，单片机通过lora模块发射给附近发射端及应用端，通过lora模块接收到“紧急呼救”信息的发射端及应用端，将“紧急呼救”信息显示在对应的显示窗口并且同时继续向附近广播“紧急呼救”信号。
其使用流程如下，app初始化后首先会检查蓝牙是否连接，若已连接则会显示“已匹配的蓝牙”，若未连接则会搜索、显示可连接设备，选择并匹配蓝牙；若要更换以匹配蓝牙点击“搜索可连接蓝牙”进行更换；蓝牙匹配成功点击“进入主界面”进入到“显示主界面”，在“显示主界面”中可选择各项功能实现对小型船舶的助航；点击“显示蓝牙”则会显示以匹配的蓝牙；点击“显示本船信息”，可以显示本船信息，若要修改本船信息，点击“修改本船信息”，写入本船信息，保存并存储，界面回到“显示本船信息”，点击“返回主界面”，界面回到“显示主界面”；点击“显示海图”将会显示解算通过蓝牙获取到的船舶信息绘制的电子海图，在电子海图中点击任意船舶“a”，将会显示其船舶信息，取消选择“a”界面回到“电子海图”，点击“返回主界面”回到“显示主界面”；点击“紧急求助”开启紧急求助功能，选择求助类型后系统会通过蓝牙以及lora模块发送求助信号及本船位置信息，若检测到回执则会返回到“显示主界面”，若没有检测到回执将会一直发送求助信息；点击“聊天室”会进入到聊天室系统，点击“退出群聊”回到“显示主界面”。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。