專利名稱：一種岸端主控的船岸通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信方法，尤指一種在船岸之間以岸端為主控方的通 信方式。
背景技術(shù)：
如何實(shí)現(xiàn)全球航行船舶的有效監(jiān)控以及及時(shí)獲取遠(yuǎn)洋船舶的相關(guān)信 息， 一直是困擾航運(yùn)業(yè)的難題。船舶現(xiàn)有許多通信導(dǎo)航設(shè)備都具有符合國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)輸入輸出接口 ，這些接口所輸出的數(shù)據(jù)都是船舶管理中所需要的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)有組合導(dǎo)航系統(tǒng)(包括GPS)提供的船 舶航行數(shù)據(jù)，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)提供的本船信息及周圍其它船舶 的相關(guān)信息，雷達(dá)系統(tǒng)可輸出的航行視頻信號(hào)，機(jī)艙集控系統(tǒng)提供的機(jī)艙 設(shè)備工況數(shù)據(jù)，航行記錄儀(VDR)可以有綜合信息輸出。但正是由于船 岸之間的數(shù)據(jù)鏈還沒(méi)有建立起由岸端主控的交換方式，這些有用的數(shù)據(jù)源 目前僅限于在船舶端使用。隨著IT技術(shù)、海事衛(wèi)星通信手段的不斷提高，全球航運(yùn)業(yè)及相關(guān)軟 件開發(fā)商都在嘗試解決這個(gè)難題，但由于在技術(shù)上、管理理念上無(wú)法脫離 人工干預(yù)和通信成本高昂等問(wèn)題，這些嘗試始終沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的突破。目前業(yè)內(nèi)普遍采用的船舶監(jiān)控技術(shù)方案為系統(tǒng)利用國(guó)際海事衛(wèi)星組 織(Inmarsat)的Inmarsat-C系統(tǒng)進(jìn)行船舶信息調(diào)取(Polling技術(shù))。 Inmarsat-C系統(tǒng)是一個(gè)以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式(Store & Forward)向用戶提供 雙向全球衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，其通信速率為600bit/s,主要是滿足 全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)(GMDSS)要求所配備，具有由陸地調(diào)取船舶信 息，定時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)文件等功能。但Polling技術(shù)是一種利用Inmarsat-C 的公共信道的有限字段傳輸岸端的請(qǐng)求，這樣的請(qǐng)求不是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，即岸端 只管發(fā)送指令，船端是否收到岸端沒(méi)法確認(rèn)，因此Polling技術(shù)在公共信 道上交換數(shù)據(jù)一直存在數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、成功率不高的問(wèn)題。船舶現(xiàn)有的衛(wèi)星通信B/F站，是船岸信息交換的主要通信信道，具有 傳輸數(shù)據(jù)量大，傳輸速度快，雙工雙向同時(shí)解壓縮傳輸，地面站系統(tǒng)轉(zhuǎn)接靈活等優(yōu)點(diǎn)。但是衛(wèi)星通信B/F站都是以船舶端主叫陸地的通信方式實(shí)現(xiàn)船岸數(shù)據(jù)交換。如果船舶端不進(jìn)行主叫，那船岸之間的數(shù)據(jù)交換鏈?zhǔn)且粋€(gè) 不受陸地端控制的斷層。若是利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線方式測(cè)試監(jiān)控功能，衛(wèi)星通信實(shí)時(shí)在線的通信成本絕對(duì)是任何航運(yùn)公司所不能承受的；另外目前CDMA、 GSM技 術(shù)也被嘗試用于船舶監(jiān)控，該類技術(shù)在對(duì)港口作業(yè)的船舶，內(nèi)河及部分沿 海航行的船舶監(jiān)控方面能起到 一定的作用，但無(wú)法應(yīng)用于遠(yuǎn)洋船舶的監(jiān) 控。上述無(wú)論是哪種方式，仍然沒(méi)有解決船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集的穩(wěn)定 性，也沒(méi)能完全脫離人工干預(yù)。因此，確實(shí)需要一種新的通信方法，以實(shí)現(xiàn)以岸端為主控方船岸之間 的通信。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種船岸之間通信的方法，實(shí)現(xiàn) 以岸端為主控方，不需要船端的人工干預(yù)，對(duì)船舶信息進(jìn)行穩(wěn)定地遠(yuǎn)程實(shí) 時(shí)調(diào)用。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種岸端主控的船岸通信方法 包括以下步驟岸端控制中心通過(guò)獨(dú)立衛(wèi)星通信信道向被一指定的船端發(fā) 送控制指令；所述被指定船端的第一衛(wèi)星通信終端接收所述控制指令；船 端第一衛(wèi)星通信終端將接收到的控制指令傳送至船端控制中心；船端控制 中心執(zhí)行該控制指令，將相關(guān)船舶信息通過(guò)設(shè)置與船端的第二衛(wèi)星通信終 端回傳岸端。根據(jù)上述方法，通過(guò)設(shè)置一條獨(dú)立的衛(wèi)星通信信道來(lái)實(shí)現(xiàn)由陸地發(fā)出 指令，觸發(fā)船舶端相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)，完成船岸動(dòng)態(tài)信息自動(dòng)交換；該方法 設(shè)置了獨(dú)立的衛(wèi)星通信信道來(lái)傳輸控制指令，與現(xiàn)有Polling技術(shù)在公共 信道上傳輸指令相比，解決了指令傳輸不穩(wěn)定、成功率不高的問(wèn)題。再利 用第二衛(wèi)星通信終端將相關(guān)船舶信息回傳岸端，形成一個(gè)具有由陸地主叫 功能的數(shù)據(jù)交換信道，所有數(shù)據(jù)交換過(guò)程無(wú)須船端任何人工進(jìn)行干預(yù)。陸 地收到船舶發(fā)回的文件或數(shù)據(jù)后自動(dòng)進(jìn)行處理，并導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，利用船端船舶保安警報(bào)系統(tǒng)作為第 一衛(wèi)星 通信終端用于接收岸端的控制指令。船舶保安警報(bào)器是基于Inmarsat-c系統(tǒng)建立的可進(jìn)行衛(wèi)星信號(hào)收發(fā) 的裝置，是國(guó)際航行船舶必須安裝的設(shè)備，但沒(méi)有遇到特殊險(xiǎn)情時(shí)幾乎是 不使用的。正是由于這一點(diǎn)，本發(fā)明提供了利用現(xiàn)有船舶設(shè)備資源的極好 機(jī)會(huì)。本發(fā)明的進(jìn) 一 步改進(jìn)在于，第 一 衛(wèi)星通信終端與船端控制中心之間連 接有通信控制器，用于解析船端船舶保安警報(bào)系統(tǒng)的通信協(xié)議。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述船端控制中心與船舶導(dǎo)航系統(tǒng)、船舶 自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、機(jī)艙集控系統(tǒng)、航行記錄儀連接?？煽刂扑?信息采集系統(tǒng)進(jìn)行各種船舶相關(guān)信息的采集。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，可通過(guò)所述的獨(dú)立第一衛(wèi)星通信終端向岸 端回傳少量數(shù)據(jù)。在特殊情況下，利用第一衛(wèi)星通信終端，即Inmarsat-c 通信終端，由陸地主動(dòng)調(diào)取船舶的一些關(guān)鍵信息還是非常有用的。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述岸端控制中心為一服務(wù)器，通過(guò)陸地 網(wǎng)絡(luò)與若干客戶端相連。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，岸端控制中心可通過(guò)陸地網(wǎng)絡(luò)將控制指令 傳輸至衛(wèi)星地面站，再由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)船端。


圖1為本發(fā)明的岸端主控通信方法的總系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的岸端系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的船端系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的岸端主控通信方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1,本發(fā)明的岸端主控的船岸通信系統(tǒng)中主要包括以下子系統(tǒng) 岸端系統(tǒng)IO,衛(wèi)星通信系統(tǒng)(Inmarsat-C系統(tǒng))20以及船端系統(tǒng)30。其中如圖2所示，岸端系統(tǒng)10包括控制中心11 (服務(wù)器)，該控制中心 可通過(guò)公司局域網(wǎng)與/>司的若千客戶端12相連，也可通過(guò)Internet公網(wǎng) 連接若干遠(yuǎn)程客戶端13。Inmarsat-C系統(tǒng)20是一個(gè)以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式(Store & Forward )向用 戶提供雙向全球衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，其通信速率為600bit/s,Inmarsat-C系統(tǒng)20由三部分組成空間,殳21、衛(wèi)星地面站22和船端的 Inmarsat-C終端23。 Inmarsat通信系統(tǒng)的空間段21由四顆工作衛(wèi)星和在 軌道上等待隨時(shí)啟用的四顆備用衛(wèi)星組成。這些衛(wèi)星位于距離地球赤道上 空約35700km的同步軌道上，軌道上衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)與地球自轉(zhuǎn)同步，即與地 球表面保持相對(duì)固定位置。所有Inmarsat衛(wèi)星受位于英國(guó)倫敦Inmarsat 總部的衛(wèi)星控制中心(SCC)控制，以保證每顆衛(wèi)星的正常運(yùn)行。衛(wèi)星地面站22為衛(wèi)星和陸地網(wǎng)之間的連接樞紐，可通過(guò)陸地網(wǎng)絡(luò)與 控制中心ll扭連；其主要功能為(1) 對(duì)從船舶或陸上來(lái)的呼叫進(jìn)行分配并建立信道；(2) 信道狀態(tài)(空閑、正在受理申請(qǐng)、占線等)的監(jiān)視和排隊(duì)的管理；(3) 船舶識(shí)別碼的編排和核對(duì)；(4) 登記呼叫，產(chǎn)生計(jì)費(fèi)信息；(5) 遇難信息監(jiān)收;(6) 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻率偏差的補(bǔ)償；(7) 通過(guò)衛(wèi)星的自環(huán)測(cè)試；(8) 在多岸站運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)控制功能；(9) 對(duì)船舶終端進(jìn)行基本測(cè)試。根據(jù)全球海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)(GMDSS)的要求，船端都應(yīng)設(shè)有 Inmarsat-C纟冬端23 (即Inmarsat-C鄉(xiāng)占)，每個(gè)Inmarsat-C纟冬端23者卩 有自己專用的號(hào)碼，包含天線、雙工器和天線罩、低噪聲放大器、固體高 功放等射頻設(shè)備以及天線控制設(shè)備和其它電子設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)船端與衛(wèi)星 之間的通信。作為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，利用船端的船舶保安警報(bào)系統(tǒng) (SSAS)作為Inmarsat-c終端，船舶保安警才艮系統(tǒng)是建立在Inmarsat-C 站基礎(chǔ)上的保安警報(bào)系統(tǒng)，考慮到Inmarsat-C站根據(jù)GMDSS的要求平時(shí) 還要作為正常通信設(shè)備使用，因此本發(fā)明利用船舶保安警報(bào)系統(tǒng)作為 Inmarsat-c終端2 3來(lái)設(shè)置一條獨(dú)立的Inmarsat-C站專門用于接收岸端指 令。船舶保安警報(bào)系統(tǒng)主要是為防海盜而設(shè)，在沒(méi)有遇到特殊險(xiǎn)情時(shí)幾乎 是不使用的。正是由于這一點(diǎn)，創(chuàng)造了利用現(xiàn)有船舶設(shè)備資源的極好機(jī)會(huì)。 又如圖3所示，船端系統(tǒng)30包括船端控制中心31,通過(guò)一通信控制 器38與Inmarsat-c終端23連4妄，該通信控制器38用于控制Inmarsat-c 終端23與岸端的通信，解析Inmarsat-c終端23的通信協(xié)議，根據(jù)岸端 的指令選擇傳輸數(shù)據(jù)的通信信道。并將控制指令傳輸給船端控制中心31。該船端控制中心31連接有若干船舶相關(guān)信息采集設(shè)備，包括組合導(dǎo)航 系統(tǒng)(GPS)32，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS) 33，雷達(dá)系統(tǒng)34,機(jī)搶集控系 統(tǒng)35,航行記錄儀(VDR) 36，等等。該控制中心31可通過(guò)船端局域網(wǎng)絡(luò) 與若干船端客戶端37連接。船端系統(tǒng)30還設(shè)有第二衛(wèi)星通信終端39與 控制中心31連接，用于向岸端傳輸采集到的船舶信息。如圖4所示，本發(fā)明的岸端主控的船岸通信系統(tǒng)通過(guò)以下步驟進(jìn)行工作步驟1QG:岸端發(fā)送指令岸端控制中心11與衛(wèi)星地面站22通過(guò)陸地網(wǎng)絡(luò)連接，控制中心11將 指令傳送至衛(wèi)星地面站22,通過(guò)衛(wèi)星向指定的船舶傳送。 步驟200:船端接收指令設(shè)于船端的Inmarsat-c終端23接收來(lái)自岸端的控制指令，通信控制 器38對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行解析，并將控制指令傳輸給船端控制中心31,同時(shí) 根據(jù)岸端指令選擇回傳數(shù)據(jù)信道。步驟300:執(zhí)行指令配合圖3所示，船端控制中心31接收到指令后控制船端的信息釆集 設(shè)備進(jìn)行信息的采集，或者僅將已經(jīng)采集的信息回傳岸端。船舶相關(guān)信息 包括有組合導(dǎo)航系統(tǒng)(包括GPS )提供的船舶航行數(shù)據(jù)，船舶自動(dòng)識(shí)別系 統(tǒng)(AIS)提供的本船信息及周圍其它船舶的相關(guān)信息，雷達(dá)系統(tǒng)可輸出 的航行視頻信號(hào)，機(jī)艙集控系統(tǒng)提供的機(jī)艙設(shè)備工況數(shù)據(jù)，航行記錄儀 (VDR)可以有綜合信息輸出，等等。系統(tǒng)將充分利用現(xiàn)有船舶設(shè)備的數(shù) 據(jù)源，確保系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠。步驟400:船端回傳數(shù)據(jù)船端系統(tǒng)30還設(shè)有第二衛(wèi)星終端39與控制中心31連接，作為本發(fā) 明的較佳實(shí)施例，利用Inmarsat-B/F終端作為回傳數(shù)據(jù)的第二衛(wèi)星終端 39,其具有傳輸數(shù)據(jù)量大，傳輸速度快，雙工雙向同時(shí)解壓縮傳輸，地面 站系統(tǒng)轉(zhuǎn)接靈活等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然在特殊情況下，也能直接通過(guò)Inmarsat-C 終端向岸端回傳少量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)(不能是圖片與表格)?；貍鲾?shù)據(jù)的信道 可以由通信控制器3 8根據(jù)岸端的相應(yīng)指令來(lái)選擇。本發(fā)明通過(guò)上述的方法，利用現(xiàn)有的資源(船端船舶保安警報(bào)系統(tǒng)) 在船岸獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)之間建立了專門的指令傳輸信道，實(shí)現(xiàn)在船端無(wú)人工干預(yù) 的情況下，自動(dòng)向岸端傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種岸端主控的船岸通信方法，其特征在于，包括以下步驟岸端控制中心通過(guò)獨(dú)立衛(wèi)星通信信道向被一被指定的船端發(fā)送控制指令；所述被指定船端的第一衛(wèi)星通信終端接收所述控制指令；船端第一衛(wèi)星通信終端將接收到的控制指令傳送至船端控制中心；船端控制中心執(zhí)行該控制指令，將相關(guān)船舶信息通過(guò)設(shè)置與船端的第二衛(wèi)星通信終端回傳岸端。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，利用船端船舶保安警報(bào) 系統(tǒng)作為第 一 衛(wèi)星通信終端用于接收岸端的控制指令。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，第一衛(wèi)星通信終端與船 端控制中心之間連接有通信控制器，用于解析船端船舶保安警報(bào)系統(tǒng)的通 信協(xié)議。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述船端控制中心與船 舶導(dǎo)航系統(tǒng)、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、機(jī)艙集控系統(tǒng)、4元行記錄儀 連接。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，可通過(guò)所述的獨(dú)立 第 一衛(wèi)星通信終端向岸端回傳少量數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述岸端控制中心為一 服務(wù)器，通過(guò)陸地網(wǎng)絡(luò)與若干客戶端相連。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，岸端控制中心通過(guò)陸地 網(wǎng)絡(luò)將控制指令傳輸至衛(wèi)星地面站，再由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)船端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種岸端主控的船岸通信方法，包括以下步驟岸端控制中心通過(guò)獨(dú)立衛(wèi)星通信信道通信信道向船端發(fā)送控制指令；船端的第一衛(wèi)星終端接收所述控制指令，再將接收到的指令傳送至船端控制中心；船端控制中心執(zhí)行該指令，將船舶信息通過(guò)第二衛(wèi)星終端回傳岸端。本發(fā)明設(shè)置了一條獨(dú)立的衛(wèi)星通信信道來(lái)發(fā)送控制指令，解決了Polling技術(shù)在公共信道上發(fā)送指令不穩(wěn)定的問(wèn)題，形成了一個(gè)具有由陸地主叫功能的數(shù)據(jù)交換信道。本發(fā)明的改進(jìn)還在于利用船端原有船舶保安警報(bào)系統(tǒng)作為獨(dú)立的第一衛(wèi)星終端來(lái)接收指令，充分利用了船舶現(xiàn)有資源。
文檔編號(hào)H04B7/185GK101404560SQ20081020269
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者仇鑫堯, 劉維波, 包波濤, 吳雨華, 波 徐, 勇 王, 王更五, 晗 董, 董建華, 蔣永根, 蔡德清, 韓成敏, 顧延軍 申請(qǐng)人:中遠(yuǎn)集裝箱運(yùn)輸有限公司