CN104270721A

CN104270721A - 借助智能移动终端提高ais位置信息精度的方法

Info

Publication number: CN104270721A
Application number: CN201410457966.8A
Authority: CN
Inventors: 梁山; 甘少君; 邓新连; 胡学礼; 张语哲; 何华坤
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: CN104270721B

Abstract

本发明公开了一种借助移动终端提高AIS位置信息精度的方法，属于内河航道监控技术领域，提供一种借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，可以提高船舶动态信息的采样频率，解决目前基于AIS的内河监控系统中船位滞后的问题，包括如下步骤：1)船载AIS将自身预设的船舶静态数据和GPS获取的船载动态数据按照协议发送至数据中心的AIS接收机；智能移动终端将本机标识信息和本机获取到的动态信息发送至数据中心服务器；2)数据中心确认智能移动终端是否与注册船舶相对应并处于同一位置；3)数据中心通过比对标识，将同一艘船发送的AIS信息和智能移动终端信息进行融合；4)数据中心生成的高精度位置信息。

Description

借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法

技术领域

本发明属于内河航道监控技术领域，具体涉及一种提高AIS位置信息精度的方法。

背景技术

船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS系统)由岸基(基站)设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。安装AIS设备的船舶周期地提供三类数据：静态数据，包含船名、呼号、MMSI、IMO、船舶类型、船长、船宽等；动态数据，包含经度、纬度、船首向、航迹向、航速等；航程数据，包含船舶状态，吃水，目的地、ETA等。管理部门根据上述信息可对安装船舶进行有效的监控。动态数据的更新周期根据航行状态有所不同，对于航行速度0-14节的船舶(内河航道船速基本在此范围内)，A类AIS的报告间隔是10秒，B类AIS的间隔时间是3分钟或30秒，当船舶速度为14节时，船舶实际船位与AIS采集船位将达到216米。因此当通过获取AIS信息在电子地图上进行船位显示时，特别是内河航道广泛采用B类AIS的情况下,不可避地出现地图上显示的船位滞后于实际船位的状况。A类及其它类型AIS发送间隔如下表所示。

A类船载移动设备的报告间隔

船舶的动态状态	标称报告间隔
		锚泊或系泊且移动速度不超过3节的船舶	3min⁽¹⁾
锚泊或系泊且移动速度超过3节的船舶	10s⁽¹⁾
		0-14节的船舶	10s⁽¹⁾
0-14节且改变航向的船舶	31/3s⁽¹⁾
		14-23节的船舶	6s⁽¹⁾
14-23节且改变航向的船舶	2s
		＞23节的船舶	2s
＞23节且改变航向的船舶	2s

除A类船载移动设备之外的设备的报告间隔

平台的状况	标称报告间隔
		移动速度不超过2节的B类“SO”船载移动设备	3min⁽¹⁾
移动速度为2-14节的B类“SO”船载移动设备	30s⁽¹⁾
		移动速度为14-23节的B类“SO”船载移动设备	15s⁽¹⁾⁽³⁾
移动速度＞23节的B类“SO”船载移动设备	5s⁽¹⁾⁽³⁾
		移动速度不超过2节的B类“CS”船载移动设备	3min
移动速度超过2节的B类“CS”船载移动设备	30s
		搜救航空器(机载移动设备)⁽⁴⁾	10s
导航辅助	3min
		AIS基站⁽²⁾	10s

但现有技术存在以下缺陷：由于AIS发送间隔，监控系统采集到的船位与实际船位差距较大；由于航道特殊地形，AIS信号容易丢失，造成监控系统采集到的船位与实际船位相差更大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，可以提高船舶动态、静态信息的采样频率，解决目前内河监控系统中船位滞后的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，包括如下步骤：

1)船载AIS将自身预设的船舶静态数据和GPS获取的船载动态数据按照协议发送至数据中心的AIS接收机；智能移动终端将本机标识信息和本机获取到的动态信息发送至数据中心服务器；

2)数据中心确认智能移动终端是否与注册船舶相对应并处于同一位置；

3)数据中心通过比对标识，将同一艘船发送的AIS信息和船载终端信息进行融合；

4)数据中心生成的高精度位置信息。

进一步，所述步骤1)具体包括如下步骤：

11)船载AIS按照标准将自身预设的船舶静态数据和GPS获取的动态信息向附近广播，数据中心通过AIS接收机接收船载AIS数据；

数据中心接收到AIS数据后，对AIS数据按不同的船舶进行分组，并按照时间顺序对数据进行存储；

12)智能移动终端获取本机标识信息与位置信息并按照预定频率通过移动运营商提供的无线通信网络发送至数据中心。

进一步，所述步骤12)中，预定频率可自行设定，通常为3秒1次。

进一步，所述步骤12)中，智能移动终端的本机标识信息为手机号。

进一步，所述步骤12)中，智能移动终端的位置信息包括GPS定位信息、北斗卫星定位信息或移动服务位置信息中的至少一种。

进一步，所述步骤12)中，移动运营商提供的无线通信网络包括GPRS，3G，4G或短信息。进一步，所述步骤3)包括如下步骤：

31)数据中心将通过智能移动设备接收到的标识信息与AIS数据库中的AIS数据进行匹配，找出AIS数据库中匹配船舶最近的一条AIS数据；

32)对接收时间最近的一条AIS数据进行分析，若AIS数据接收时间早于当前智能移动终端接收数据时间，则将当前智能移动终端发送的动态信息作为匹配船舶的最新动态信息数据并保存至AIS数据库中，；否则丢弃此次智能移动终端接收数据。

本发明的有益效果：本发明的借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，利用船员携带的智能终端，获取船舶动态、静态信息(如GPS，速度，方向，MMSI，船名)，周期发送到数据中心，数据中心通过将接收到的船载AIS信息与智能终端信息进行融合，作为船舶的实时位置信息，提高了船舶动态、静态信息的采样频率，解决了目前内河监控系统中船位滞后的问题。

附图说明

图1为借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

1)所述智能移动终端为带有卫星定位装置和移动通讯功能的手机，智能手持设备或平板电脑，船载AIS将自身预设的船舶静态数据和GPS获取的船载动态数据按照协议发送至数据中心的AIS接收机；智能移动终端将本机标识信息和本机获取到的动态信息发送至数据中心服务器；具体包括如下步骤：

12)智能移动终端获取本机标识信息与位置信息并按照3秒1次的频率通过移动通信网络(GPRS、3G、4G网络或短信息等)发送至数据中心。智能移动终端的位置信息包括GPS定位信息、北斗卫星定位信息或移动服务位置信息中的至少一种。所述本机标识信息可通过如下方式获取：

(A)智能移动终端接收用户输入的手机号提交至相应的请求处理服务器，该服务器通过移动通讯网络的短消息网关向所输入的手机号码发送验证码或确认码，智能移动终端再次接收用户输入的验证码或确认码并提交至短消息处理服务器来验证；

(B)智能移动终端根据手机软件开发工具包得到手机号，或者读取之前已存储在智能移动终端的标识信息，提交至数据中心；

(C)智能移动终端发送包含手机标识信息的短消息至一服务提供商(SP)的特服号((Short Number)或其他可以获取手机号的移动运营商服务号，该服务提供商的无线服务器提取出用户的手机号码，与手机标识信息建立关联并保存至数据中心；

(D)智能移动终端通过传递参数给一可获取手机号码的WAP接口，该WAP接口返回手机号码给数据中心。

2)数据中心确认智能移动终端是否与注册船舶相对应并处于同一位置；为使智能移动终端能够提高数据中心对船载AIS的定位精度，智能移动终端必须处于注册船舶同一位置范围，否则无法提高定位精度。数据中心通过比对来自同一艘船的AIS数据和智能终端数据，确定两者位置是否对应。

3)数据中心通过比对标识，将同一艘船发送的AIS信息和船载终端信息进行融合；具体包括如下步骤：

32)对最近一条AIS数据进行分析，若AIS数据接收时间早于智能移动终端接收数据时间，则将智能移动终端发送的动态信息作为匹配船舶的最新动态信息数据并保存至AIS数据库中，否则丢弃此次数据。

4)数据中心生成的高精度位置信息，按本实施例中设定值3秒一次的频率，当船舶速度为0-14节时，船舶位置最大误差将由216米减小到20.8米。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2)数据中心判断智能移动终端是否与注册船舶相对应并处于同一位置；

4)数据中心生成的高精度位置信息。

2.根据权利要求1所述的借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，其特征在于：所述步骤1)具体包括如下步骤：

3.根据权利要求所述的借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，其特征在于：所述步骤12)中，预定频率为3秒1次。

4.根据权利要求2所述的借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，其特征在于：所述步骤12)中，智能移动终端的本机标识信息为手机号。

5.根据权利要求2所述的借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，其特征在于：所述步骤12)中，智能移动终端的位置信息包括GPS定位信息、北斗卫星定位信息或移动服务位置信息中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的借助智能移动终端提高AIS位置信息精度的方法，其特征在于：所述步骤3)包括如下步骤：

31)数据中心将通过智能移动设备接收到的标识信息与AIS数据库中的AIS数据进行匹配，找出AIS数据库中匹配船舶接收时间最近的一条AIS数据；

32)对接收时间最近的一条AIS数据进行分析，若接收时间早于当前智能移动终端接收数据时间，则将智能移动终端发送的动态信息作为匹配船舶的最新动态信息数据并保存至AIS数据库中，；否则丢弃此次智能移动终端接收数据。