一種由岸端經由衛星將指令發送至指定船端的傳輸系統的製作方法

2023-05-29 00:50:51

專利名稱：一種由岸端經由衛星將指令發送至指定船端的傳輸系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及 一 種船岸間的指令傳輸系統，尤指 一 種由岸端經由衛 星將指令發送至指定船端的傳輸系統。
背景技術：
如何實現全球航行船舶的有效監控 一 直是困擾航運業的難題。要實現 有效監控的關鍵就是需要由岸端直接向船端發送指令，且船端可以穩定快 捷地接收該指令。
隨著IT技術、海事衛星通信手段的不斷提高，全球航運業及相關軟 件開發商都在嘗試解決這個難題，但由於在技術上、管理理念上無法脫離 人工幹預和通信成本高昂等問題，這些嘗試始終沒有實質性的突破。
目前業內普遍採用的船舶監控技術方案為系統利用國際海事衛星組 織(Inmarsat)的Inmar sat—C系糹充進4亍船^H言息調耳又(Polling #支術)。 Inmarsat-C系統是一個以存4諸轉發方式(Store & Forward)向用戶提供 雙向全球衛星移動數據通信的系統，其通信速率為600bit/s,主要是滿足 全球海上遇險與安全系統(GMDSS)要求所配備，具有由陸地調取船舶信 息，定時發送數據文件等功能。Polling技術是一種利用Inmarsat-C的/> 共信道的有限欄位傳輸岸端的請求，但這樣的請求不是點對點，即岸端只 管發送指令，船端是否收到岸端沒法確認，因此Polling技術在公共信道 上交換數據一直存在數據傳輸不穩定、成功率不高的問題，另外考慮到船 端原有的Inmarsat-C終端根據GMDSS的要求平時還要作為正常通信設 備使用，所以其通信信道不能隨便佔用。
因此，確實需要一種新的指令傳輸系統，以實現船岸之間的快捷、穩 定的指令傳輸。
發明內容
因此本實用新型要解決的技術問題為提供一種船岸之間的指令傳輸 系統，實現以岸端為主控方，對船舶進行快捷、穩定的指令傳輸。為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種由岸端經由衛星將指令 發送至指定船端的傳輸系統，所述系統包括衛星通信設備，包括衛星，
岸端衛星通信終端以及船端衛星通信終端；岸端設備，由一控制中心以及 若干通過區域網與所述控制中心連接的終端組成；其中所述控制中心通過 陸地網絡與所述岸端衛星通信終端連接；船端設備，包括一通信控制器與 所述船端衛星通信終端連接，用於解析接收到的指令的通信協議。
通過上述系統，設置一條獨立的通信信道來實現由陸地發出指令，再 通過船端的衛星通信終端接收該指令並進行執行，與現有Polling技術在 公共信道上傳輸指令相比，本實用新型在船岸獨立網絡之間建立了獨立的 指令傳輸信道，以點對點的方式向船端發送指令，解決了指令傳輸不穩定、 成功率不高的問題。
本實用新型的進一步改進在於，所述指令的數據幀中包括地址域， 包含系統標識符與設備標識符，用於定義指令的類型；命令域，包含命令 類型符，用於定義需要執行的命令類型；數據域，定義本指令中的關鍵數 據。
本實用新型的進一步改進在於，所述船端衛星通信終端為船端的保安 警報系統。船舶保安警報系統是基於Inmarsat-c系統建立的可進行衛星 信號收發的裝置，是國際航行船舶必須安裝的設備，但沒有遇到特殊險情 時幾乎是不使用的。正是由於這一點，本實用新型提供了利用現有船舶設 備資源的極好機會。
本實用新型的進一步改進在於，所述通信控制器與船端控制中心連 接。指令經通信控制器解析後傳輸至船端控制中心執行。


圖1為本實用新型的岸端主控通信系統的架構示意圖2為本實用新型的岸端設備架構示意圖3為本實用新型的船端設備架構示意圖4為本實用新型的本實用新型的指令數據幀格式示意圖。
具體實施方式
如圖1,本實用新型的岸端主控的船岸通信系統中主要包括以下設備 岸端設備10,衛星通信i殳備(Inmarsat-C系統)20以及船端i殳備30。其中
如圖2所示，岸端設備10包括控制中心11 (伺服器)，該控制中心 可通過/〉司區域網與/>司的若干客戶端12相連，也可通過Internet 7>網 連接若干遠程客戶端13。
Inmarsat-C系統20是一個以存儲轉發方式(Store & Forward )向用 戶提供雙向全球衛星移動數據通信的系統，其通信速率為600bit/s， Inmarsat-C系統20由三部分組成空間段(衛星)21、岸端衛星通信終 端22和船端衛星通信終端23。
Inmarsat通信系統的空間,炎21由四顆工 作衛星和在軌道上等待隨時啟用的四顆備用衛星組成。這些衛星位於距離 地5求赤道上空約35700km的同步軌道上，軌道上衛星的運動與地5求自轉同 步，即與地球表面保持相對固定位置。所有Inmarsat衛星受位於英國倫 敦Inmarsat總部的衛星控制中心(SCC)控制，以保證每顆衛星的正常運 行。
岸端衛星通信終端22(衛星地面站)為衛星和陸地網之間的連接樞紐， 可通過陸地網絡與控制中心ll相連；
才艮據全球海上遇險和安全系統(GMDSS)的要求，船端都應設有 Inmarsat—C糹冬端23 (即Inmarsat—C i佔)，每個Inmarsat—C糹冬端23者卩 有自己專用的號碼，包含天線、雙工器和天線罩、低噪聲放大器、固體高 功放等射頻設備以及天線控制設備和其它電子設備，用於實現船端與衛星 之間的通信。作為本實用新型的較佳實施例，利用船端的船舶保安警報系 統(SSAS )作為Inmarsat-c終端，船舶保安警報系統是建立在Inmarsat-C 站基礎上的保安警報系統，考慮到船端原有的Inmarsat-C站根據GMDSS 的要求平時還要作為正常通信設備使用，因此本實用新型利用船舶保安警 報系統作為Inmarsat-c終端23來設置一條獨立的通信信道專門用於接收 岸端指令。船舶保安警報系統主要是為防海盜而設，在沒有遇到特殊險情 時幾乎是不使用的。正是由於這一點，創造了利用現有船舶設備資源的極 好機會。
又如圖3所示，船端i殳備30包括一通信控制器38與船端Inmarsat-c 終端23連接，該通信控制器38用於控制Inmarsat-c終端23與岸端的通 信，解析Inmarsat-c終端23的通信協議，根據岸端的請求修改船端設備 的各種參數。所述通信控制器38連接船端的控制中心31,可將控制指令 傳輸給船端控制中心31進行執行。該船端控制中心31連接有若干船舶相
5關信息採集設備，包括組合導航系統(GPS)32,船舶自動識別系統(AIS) 33,雷達系統34,機艙集控系統35,航行記錄儀(VDR) 36，等等。該控 制中心31可通過船端區域網路與若干船端客戶端37連接。船端系統30 還設有Inmarsat-B/F終端39與控制中心31連接，用於向岸端傳輸採集 到的船舶信息。
如圖4所示，本實用新型中的指令數據幀的一種實施例，該指令用於 設置信息目的地地址，包括 一起始符_一 $ ;
接著是地址域40,其中前3個字符為系統標識符，在本實施例中為 SMS——船舶數據遠程採集、管理系統；後2字符為設備標識符，例如船 舶保安警報系統SA——Security Alert system,船舶自動識別系統AI — —Automatic Identification system;
然後為命令域50，包含3字符的命令類型符，用於定義需要執行的 命令類型，例如本實施例中為DES——設置目的地地址；
之後是數據域60，定義本指令中的關鍵數據，如類型(type)，地址 (address),參數(param)等；
最後是4交馬全域〈checksum〉，與結束符〈CR〉〈LF〉。
本實用新型的船岸間指令傳輸系統通過以下步驟進行工作
步驟100:岸端發送指令
由操作者通過岸端的任一連接控制中心的終端，即客戶端12,發出指 令，控制中心11將指令傳送至衛星地面站22，通過衛星向指定的船舶傳送。
步驟2GG:船端接收及解析指令
設於船端的Inmarsat-c終端23接收來自岸端的控制指令，通信控制 器38對通信協議進行解析。 步驟3QG:執行指令
配合圖3所示，通信控制器38根據岸端的指令實現對船舶保安警報 系統(SSAS)參數的遠程修改，也可與船端控制中心31配合使用，將船 舶信息回傳岸端。船舶相關信息包括有組合導航系統(包括GPS)提供的 船舶航行數據，船舶自動識別系統(AIS)提供的本船信息及周圍其它船 舶的相關信息，雷達系統可輸出的航行視頻信號，機艙集控系統提供的機 艙設備工況數據，航行記錄儀(VDR)可以有綜合信息輸出，等等。系統將充分利用現有船舶設備的數據源，確保系統釆集到的數據的穩定可靠。 本實用新型通過上述的系統，利用現有的資源(船端船舶保安警報系 統)在船岸獨立網絡之間建立了專門的指令傳輸信道，實現以岸端為主控 方，對船舶進行快捷、穩定的指令傳輸。
權利要求1.一種由岸端經由衛星將指令發送至指定船端的傳輸系統，其特徵在於，所述系統包括衛星通信設備，包括衛星，岸端衛星通信終端以及船端衛星通信終端；岸端設備，由一控制中心以及若干通過區域網與所述控制中心連接的終端組成；所述控制中心通過陸地網絡與所述岸端衛星通信終端連接；船端設備，包括一通信控制器與所述船端衛星通信終端連接，用於解析接收到的指令的通信協議。
2. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述船端衛星通信終端 為船端的保安警報系統。
3. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述通信控制器與船端 控制中心連"t妄。
專利摘要本實用新型涉及一種由岸端經由衛星將指令發送至指定船端的傳輸系統，該系統包括衛星通信設備，包括衛星，岸端衛星通信終端以及船端衛星通信終端；岸端設備，由一控制中心以及若干通過區域網與所述控制中心連接的終端組成；其中該控制中心通過陸地網絡與所述岸端衛星通信終端連接；船端設備，包括一通信控制器與該船端衛星通信終端連接，用於解析接收到的指令的通信協議。通過上述系統，設置一條獨立的通信信道來實現由陸地發出指令，再通過船端的衛星通信終端接收該指令並進行執行，與現有Polling技術在公共信道上傳輸指令相比，本實用新型在船岸獨立網絡之間建立了獨立指令傳輸信道，以點對點方式向船端發送指令，解決了指令傳輸不穩定的問題。
文檔編號B63C9/00GK201323579SQ20082015534
公開日2009年10月7日 申請日期2008年11月13日 優先權日2008年11月13日
發明者仇鑫堯, 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 申請人:中遠貨櫃運輸有限公司