一种基于ais系统的无线接力网络实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶无线通信设备领域，特别涉及一种基于AIS系统的无线接力网络实现方法。
【背景技术】
[0002]内河航运作为我国现代化运输体系中的一个重要组成部分，已经成为实现经济社会现代化的重要资源。对内河航道船舶的有效监控是实现航运信息化的基础。多年来，航道管理部门通过尝试不同的技术手段完成这一目标，目前应用比较广泛的监控手段包括AIS船舶自动识别系统、GPRS系统。但由于航道复杂的地理环境，监控效果不甚理想，仍存在漏洞，给船舶的监管工作带来极大的安全隐患。
[0003]AIS 全称船舶自动识别系统(Automatic Identificat1n System)，诞生于 20 世纪新经济崛起的90年代，是集现代通信、网络和信息技术于一体的多门类新型安全信息系统。该系统是自雷达应用以来又一先进的导航设备，支持发展了 VTS船舶交通服务系统，增进了水上生命财产安全和航行安全。
[0004]目前该系统在内河航道船舶监控方面应用的重要性逐渐被管理部门认可，现已成为保障水上航运安全的必备措施。AIS系统的优势主要有:一方面通过船载AIS设备不但可以实现船舶之间的碰撞预警功能；另外通过在航道沿线架设AIS基站还可以实时监控航道船舶的动态。通过AIS系统不但可以实时了解航道船舶的船位信息，同时还可以了解船舶的船名、航速、船舶尺寸等等丰富的信息，信息的传递不会受天气状况的影响，网络自组织无需运营费用，应用成本较低。这些都是其它系统无法达到的，具有不可替代性。
[0005]尽管如此，由于AIS系统主要是针对海上船舶的航行安全研发的系统，在内河航道应用存在一些不足。内河航道地理环境复杂，航道的船舶容易被山体及跨河建筑物等物体遮挡，使AIS通信信号受到影响，造成AIS基站对于个别地区的覆盖存在监控盲区，给船舶的监管工作带来极大的安全隐患。目前能够采取的措施只有通过在航道沿线架设更多的AIS基站来实现，但标准AIS基站、及相关辅助铁塔施工和维护的费用都比较高，因而不适合在航道大量架设。本方案针对这一问题将开展系统研宄。
【发明内容】
[0006]本发明为解决公知技术中存在的技术问题，而提出一种利用航道中多条船舶的AIS信号远程接力，间接扩大AIS基站覆盖范围的无线通信方法。
[0007]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种基于AIS系统的无线接力网络实现方法，包括岸基AIS基站及无线接力网络船载设备，其中无线接力网络船载设备包括无线接力网络协议模块及AIS主机；
所述的无线接力网络船载设备根据船舶在航道中的航行动态，主动发送用于航道船舶监控的AIS消息，并且自动转发其它船舶AIS监控信息；
所述的无线接力网络协议模块由单片机处理器、RS232串口通信处理芯片及电源电路连接构成；
所述的无线接力网络协议模块将本船AIS识别码、船名信息进行压缩编码，并生成控制AIS主机发送接力消息的命令；
所述的无线接力网络协议模块在接力消息中，设置有转发次数标志位，防止两台设备相互之间进入重复转发对方接力消息的死循环状态；
所述的岸基AIS基站周期性向外广播AIS基站的覆盖范围识别消息，并且能够接收识别被转发的船舶接力消息，并将接力消息解析后转换成AIS位置信息。
[0008]本发明具有的优点和积极效果是:通过本装置可以扩大内河AIS基站的监控范围，提高内河航道船舶的AIS监控效果。功能上①能够主动发送用于航道船舶监控的AIS消息，并自动将AIS基站覆盖范围外的船舶消息进行转发；②技术成熟，航道内船舶之间数据不会相互干扰，数据传输可靠性高；③本数据传输技术不会产生通信费用，应用价值高。
【附图说明】
[0009]图1是无线接力网络船载设备构成图；
图2是岸基网络设备构成图；
图3是无线接力网络协议模块工作流程图；
图4是航道船舶AIS信号传输及网络覆盖示意图；
图5是无线接力网络协议模块构成图。
【具体实施方式】
[0010]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
如图1所示，无线接力网络船载设备由无线接力网络协议模块、AIS主机及天线部分构成，无线接力网络协议模块一方面处理分析AIS主机接收到的其它船舶的AIS消息，分析周围船舶的航行状况，另一方面发送AIS命令控制AIS主机发送指定的AIS消息。
[0011]如图2所示，岸基网络设备由AIS基站(内置无线接力网络协议模块)、数据转换器及天线部分构成，AIS基站将接收到的船舶信号经过互联网或其它专用网络远程传输到监控中心。
[0012]如图3所示为无线接力网络船载设备内部协议模块工作流程图，船载设备在航道航行过程中一方面需要不间断转发它船的接力消息，另一方面判断本船是否在岸基AIS基站覆盖内，如果在覆盖范围内则发送本船的位置信号，否则发送接力消息。
[0013]如图4所示，在一段内河航道中航行的船舶有四条，岸边有AIS基站一座。船舶I的覆盖范围内有船舶2、船舶3，船舶3的覆盖范围有船舶2、船舶4，船舶4在AIS基站的通信范围内。
[0014]工作过程如下:
I)设无线接力网络船载设备包括船舶1、船舶2、船舶3、船舶4中的无线接力网络船载设备；船舶I中的无线接力网络船载设备的覆盖范围内有船舶2、船舶3，船舶3中的无线接力网络船载设备的覆盖范围有船舶2、船舶4，船舶4在AIS基站的通信范围内。
[0015]2)首先AIS基站通过发送覆盖范围识别消息，定时向外广播自己的位置信号，如果航道中的船舶不在基站的覆盖范围内，则无法收到这个基站的信号；
3)当船舶I中的无线接力网络船载设备自动向外发送AIS接力广播消息，消息内容包括本船的位置、AIS识别码、船名，由于船舶I的无