水上水下两用便携式搜救示位标及示位方法
【技术领域】
[0001]本发明属于救生指示装置技术领域，具体地说，是涉及便携式搜救示位标，更具体地说，是涉及一种水上水下两用便携式搜救示位标及示位方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着全球经济的快速增长，海上交通运输的地位日益显著，特别是船舶科技的迅速发展和海洋经济的崛起，使世界航运市场得到了前所未有的扩大与发展。世界航运业的迅猛发展在带来巨大经济利益的同时，也使海上交通情况变得越来越复杂。虽然现在大部分船舶都安装了先进的导航设备，但是碰撞、触礁、搁浅、沉没等造成重大人身伤亡的海上交通事故仍然屡屡发生，生命无价，海上搜救工作具有十分重要的作用。
[0003]目前，海上示位常用的是AIS便携式应急搜救示位标(AIS-MOB)，是一种利用船舶定位技术AIS、可以安装在救生衣上或者随身携带的便携式应急示位报警设备。该设备可通过人工启动或者落水自动启动，在AIS信道或指配的专用信道上发送个人位置和报警信息，该信息可被一定距离内的所有AIS终端设备和基站设备接收并显示。通过在船舱工作的人员或者游客的身上配备AIS便携式应急搜救示位标，一旦船舶遇险或有人员落水时，营救人员会根据应急搜救示位标或船舶遇险时所报的位置，对落水人员进行搜救，可以提高搜救效率。
[0004]现有技术中的AIS-MOB存在使用缺陷，即仅能在携带者处于水面或陆地时才可以发送求救信号，一旦入水，由于AIS信号不能在水中传播，因而无法实现水下定位指示。由于船舶遇险时的海况相对恶劣，人员落水后不可能停留在原来的位置，随着时间的流失，在风力和海流的作用下，落水人员会飘离之前遇险时所记录的位置，因此，依靠遇险时发送的位置信息无法正确引导搜救人员进行水下被困人员、遇难人员的查找，对及时救援起到阻碍作用。
[0005]此外，传统的AIS-MOB —般包括电池、启动开关、GPS定位器、微控制器、AIS控制器及调制器、功率放大器、AIS发射天线等部分。其工作原理为:人工或者遇水启动开关后，微控制器接收GPS定位器送来的位置信息，并将此信息通过AIS控制器及调制器调制编码后通过功率放大器放大，然后经AIS发射天线发出。此过程中，功率放大器是耗费电池电能的主要部件之一。如果在AIS-MOB落水后且一定距离内没有可以接收AIS信号的接收设备时，AIS-MOB的发射就属于无效发射，只会白白耗费AIS-MOB电池的电能，这便直接导致缩短了可营救落水遇险人员的时间，影响了搜救效果。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种水上水下两用便携式搜救示位标及示位方法，以解决现有搜救示位标无法水上、水下均可示位的问题。
[0007]为实现上述发明目的，本发明提供的搜救示位标采用下述技术方案予以实现: 一种水上水下两用便携式搜救示位标，包括定位装置、微控制器、AIS发射装置以及水声换能装置，其中:
所述定位装置，与所述微控制器连接，用于获取当前位置信息，并发送至所述微控制器;
所述微控制器，接收所述定位装置发送的位置信息，将所述位置信息发送给所述AIS发射装置；
所述AIS发射装置，与所述微控制器连接，接收所述微控制器发送的位置信息，按照设定时间间隔向外发射所述位置信息；
所述水声换能装置，用于发出声波信号。
[0008]如上所述的搜救示位标，所述搜救示位标还包括有水上水下检测开关单元，所述水上水下检测开关单元具有使所述定位装置、所述微控制器和所述AIS发射装置上电工作时所述水声换能装置不工作的第一开关位置，和使所述水声换能装置上电工作时所述定位装置、所述微控制器和所述AIS发射装置断电停止工作的第二开关位置。
[0009]如上所述的搜救示位标，所述搜救示位标还包括AIS接收装置，与所述微控制器连接，用于接收周围AIS设备发出的AIS信号，并将接收到的所述AIS信号进行处理，并将处理后的数据发送至所述微控制器；所述微控制器接收所述AIS接收装置发送的数据，判断该数据是否有效；当所述数据有效时，所述AIS发射装置按照第一时间间隔向外发射所述位置信息；当所述数据无效时，所述AIS发射装置按照第二时间间隔向外发射所述位置信息，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔，或，当所述数据无效时，所述AIS发射装置不向外发射所述位置信息。
[0010]如上所述的搜救示位标，所述AIS接收装置包括:
AIS接收天线，用于接收周围AIS设备发出的所述AIS信号；
AIS信号频率检测电路，用于放大并检测所述AIS信号中是否包含AIS信号所属的载波频点，并将检测结果数据发送至所述微控制器；
所述微控制器判断所述AIS信号频率检测电路发送的检测结果数据，如为是，则判定该检测结果数据为有效；如为否，则判定该检测结果数据为无效。
[0011]如上所述的搜救示位标，所述AIS接收装置包括:
AIS接收天线，用于接收周围AIS设备发出的所述AIS信号；
AIS解调电路，用于放大并解调所述AIS信号，并将解调后的AIS信号数据发送至所述微控制器；
所述微控制器判断解调后的所述AIS信号数据中是否包含9位标准MMSI号，如包含，则判定该AIS信号数据为有效；
如不包含，则进一步判断解调后的所述AIS信号数据中是否包含标准IMO号，如包含，则判定该AIS信号数据为有效；如不包含，则判定该AIS信号数据为无效。
[0012]如上所述的搜救示位标，所述AIS发射装置包括:
AIS调制放大电路，所述AIS调制放大电路的输入端和所述微控制器连接，用于对所述位置信息依次进行编码、变换、调制以及放大，实现数字信号到射频信号的转换；
AIS发射天线，所述AIS发射天线的输入端和所述AIS调制放大电路的输出端连接，用于完成对所述射频信号的发射。
[0013]优选的，所述AIS发射天线和所述AIS接收天线为同一根AIS天线，通过多路开关切换，以实现不同的功能。
[0014]为实现前述发明目的，本发明提供的示位方法采用下述技术方案来实现:
一种水上水下两用便携式搜救示位标的示位方法，所述方法包括水上示位过程和水下示位过程，所述水上示位过程包括:
定位装置获取当前位置信息，并发送至微控制器；
所述微控制器接收所述定位装置发送的位置信息，将所述位置信息发送给AIS发射装置；
所述AIS发射装置接收所述微控制器发送的所述位置信息，按照设定时间间隔向外发射所述位置信息；
所述水下示位过程包括:
水声换能装置发出声波信号。
[0015]如上所述的示位方法，所述方法还包括利用水上水下检测开关单元检测判断所述搜救示位标位于水上或水下的过程，在判定所述搜救示位标位于水上时，使所述定位装置、所述微控制器和所述AIS发射装置上电工作，执行所述水上示位过程，使所述水声换能装置断电停止工作，关闭所述水下示位过程；在判定所述搜救示位标位于水下时，使所述定位装置、所述微控制器和所述AIS发射装置断电停止工作，关闭所述水上示位过程，使所述水声换能装置上电工作，执行所述水下示位过程。
[0016]如上所述的示位方法，所述水上示位过程还包括:
利用AIS接收装置接收周围AIS设备发出的AIS信号，并将接收到的所述AIS信号进行处理，并将处理后的数据发送至所述微控制器；
所述微控制器接收所述AIS接收装置发送的数据，判断该数据是否有效；当所述数据有效时，所述AIS发射装置按照第一时间间隔向外发射所述位置信息；当所述数据无效时，所述AIS发射装置按照第二时间间隔向外发射所述位置信息，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔，或，当所述数据无效时，所述AIS发射装置不向外发射所述位置信息。
[0017]如上所述的示位方法，所述利用AIS接收装置接收周围AIS设备发出的AIS信号，并将接收到的所述AIS信号进行处理，并将处理后的数据发送至所述微控制器，具体为:
通过AIS接收天线接