專利名稱：用于航海船舶的跟蹤系統的制作方法
用于航海船舶的跟蹤系統本發明涉及一種海上船舶的跟蹤系統，尤其是在公海上行駛的船舶。該跟蹤系統不僅因為安全性而適合船員，而且還適合于想要知道船的位置的船主，甚至負責保證某一特定經濟區域的安全的海域管理機構的歡迎。跟蹤公海上的船舶包括多種技術特征，例如
a)特定航道點的視覺監測裝置；
b)對海岸站和船舶的無線查詢的雷達監測裝置；
c)來自海岸站的關于一個AIS(“自動識別系統”)型的自動識別系統的識別信號的收聽裝置； d)來自低軌道衛星這種AIS型的自動識別系統的識別信號的收聽裝置。AIS自動識別系統是一個在甚高頻VTF下通過無線電通信進行的船舶間信息自動交換系統，其允許船舶和海事交通的監測系統確定在一特定航海區域中的船舶的身份、狀態、位置和路線。尤其(在夜間、霧天，弱雷達回波)無法進行視覺識別或雷達識別時，該AIS系統可以識別船舶。但是，這些用于船舶跟蹤的多種技術有一些缺點，尤其是，上述的技術a)，b)，c)受觀測站的視覺范圍限制，例如，在距離海岸幾萬米的地方。而且，對于方案C)，使用AIS自動識別系統并不安全，其很容易改變傳輸的數據進而顯示出一個錯誤的位置和/或身份識別。對于技術特征d)，其基本上覆蓋了地球上的整個海域。但是，由于AIS系統的結構僅僅在直徑幾萬米的單元內產生當前的信號傳輸節奏，然而一個衛星同時接收來自多個單元的信號，在海事交通量大的區域(非洲角、好望角、多條航線相交的大西洋中部)，不可能準確的接收來自多個單元同時發出的AIS信號。此夕卜，對于特征d)，由低軌道衛星接收到的信息的轉發經常產生延遲(一小時以上)，因為其需要等待基站最近的通道用于返回收集的數據。而且，特征d)依賴于產生的AIS數據的完整性。本發明的一個目的在于修正了這些缺點。它涉及一種海上船舶跟蹤系統，尤其是在公海上行駛的船舶，提供了一種經濟的方法用于船舶的安全追蹤，尤其適用于大流量海上交通的區域。為了該目的，根據本發明，該船舶跟蹤系統很卓越在于它包括
-安裝在預定數目的收集船舶上的終端，每個包括終端的收集船舶包括
探測位于相應收集船舶周圍的收集區域內的周圍船舶發出的識別信號的裝置；
確定相應的收集船舶當前位置的裝置；以及
記錄識別信息的裝置，所述信息包括被探測到的識別信號和探測到的收集船舶的當前位置；
-一衛星數據傳遞系統，允許在安裝在收集船上的中端和至少一個監測中心之間進行數據傳遞；以及
-該監測中心至少包括 產生請求的裝置，所述請求通過所述數據傳遞系統傳遞至所述終端從而請求他們提供所記錄的識別信息；
通過數據傳遞系統接收由終端響應請求而提供的識別信息的裝置；以及 分析接收到的識別信息的裝置。因而，根據本發明，在通過衛星數據傳遞系統作為識別信息被傳遞至監測中心之前，識別信號首先由一限制數量的收集船舶收集身。此外，識別信息傳遞僅僅是響應請求是進行的。因而，用于產生和傳遞請求的監測中心控制數據的接收，以避免被大流量的交通數據淹沒。而且，使用收集船舶發送關于船舶(位于收集區域內)的信息到監測中心，減少信息流量，
此外，根據本發明，該識別信息除了包括從周圍船舶接收到的識別信息外，還包括檢測下的收集船的位置。通過檢查一船舶識別信號提供的位置是否和探測到該識別信號的船舶 的有效位置一致，可以用于驗證識別信息是否錯誤。進一步地，根據本發明的追蹤系統使用一個衛星數據傳遞系統，其可以在地球的任何地方，尤其是在公海，遠離海岸的地方，進行運行。優選地，所述監測中心包括連續地發送位于某一預先設定的區域的目的終端的請求的裝置，例如，某一特別感興趣的區域。其允許監測中心以協同方式接收識別信息。在一個實施例中，每個終端包括一安全殼體和警報裝置，以至于在打開該安全殼體時，通過數據傳遞系統，在目的監測中心發出該警報信號。而且，有利地，每個終端包括
-電源裝置；
-至少一個接收識別信號的接收天線；
-至少一個接收位置數據的接收天線；以及 -至少一個數據傳遞天線。此外，終端還可以包括
-用于給記錄的識別信息編碼的裝置，并且根據編碼，這個信息優選為該終端所特有的；以及/或
-用于遠程追蹤船舶狀態的數據接收裝置。進一步地，有利地，該監測中心還包括用于存儲識別信息并使使用者能夠獲取它們的裝置。而且，在一個優選的實施例中，該追蹤系統還包括用于遠程激活和不激活來自終端的數據傳遞的裝置。提供一單一的附圖
，用于更好地理解本發明。該單一附圖是根據本發明的海上船舶追蹤系統的框圖。根據本發明的系統I包括
-多個終端2，為了簡便，在附圖中僅示出其中一個，每個終端2被安裝在一所謂的收集船舶上，該收集船舶數量是有限的；
-一個數據傳遞系統3包括多個衛星4，為了簡便，在附圖中僅示出其中一個；以及 -至少一個監測中心5，固定安裝在地面上。而且，如圖所示，安裝在一個收集船舶上的每個終端2包括-一個包括至少一根天線7的接收裝置6，并且用于接收AIS型識別信號，具體如下，所述信號是由位于配備有終端2的收集船舶周圍的特定收集區域內的周圍船舶發出，例如，以收集船舶為中心的圓，其半徑(例如幾萬米)小于由裝置6和裝置7探測的識別信號的最大距離。-一個包括一相稱的天線9的普通的接收裝置8，用于接收一普通的衛星定位系統的信息，圖中未示，尤其是GPS (“全球定位系統”)型。該信息以一個特定方式確定收集船舶的當前位置；以及
-一用于記錄識別信息的裝置10，其分別通過連接器11和12與接收裝置6和8相連 接。根據本發明，識別信息包括通過接收裝置6探測到的識別信號和接收器8提供的探測時的收集船舶的當前位置，以及收集船的身份。如圖中所示，通過一連接器14，所述裝置10將識別信息記錄至數據存儲器13。根據本發明的一個系統1，其包括一自動識別系統，優選的為一 AIS (自動識別系統)型系統，它是一個船舶之間的無線信號在甚高頻VHF下進行自動信息交換的系統。在一個特定的實施例中，任何一個裝載有AIS系統的船舶周期地(一般為2到10秒)傳遞下列信息；
-船舶的識別號碼；
-航運法規，例如停泊，拋錨，捕魚等。-船舶底部的路線；
-船舶底部的速率；
-改變路線的速度；
-經度和緯度位置；
-正確的航向；以及 -時間。并且，一般通過AIS系統周期地，例如每六分鐘，傳遞下列信息
-船名；
-桅桿型號；
-船舶尺寸；
-船舶上的AIS天線的位置；
-衛星定位裝置的類型；
-目的地；
-到達目的地的估算時間；和 -船員人數。每個終端2還包括配備有一天線16的數據傳遞裝置15，如圖中所示，所述裝置能夠通過連接器LI，根據數據傳遞裝置3的指令發出信息，以及接收來自數據傳遞裝置3。所述裝置15可以以連續的方式或間斷的方式與系統3的衛星4聯系。上述的終端2還可以配備有與船舶或船舶的貨運相適配的感應器或信號獲取裝置以遠程追蹤其狀態。該終端2還可以包括電源裝置17。該電源裝置17可以是任意類型。他們可以包括一浮充電池，其可以利用船舶的板上電源和/或排列在船舶上的太陽能電池板和/或其他電源進行再充電。并且，該數據傳遞系統3包括多個普通的通信衛星4，其位于低軌道和/或位于高緯度，并且可以向終端2傳遞指令和接收終端2所收集的信息。進一步地，該監測中心5通過如圖中示出的連接器L2 (通過一與衛星4的天線19相聯系的天線18)與該系統3的衛星4進行聯系，提供了遠程操縱終端2，裝配有該終端2的收集船的追蹤系統和位于相應收集區域的船舶。該監測中心5還可以提供對客戶有用的數據進行管理和分配，具體如下。上述的監測中心5包括數據傳遞管理裝置20，其與天線18相連接并且通過系統3，其可以在根據本發明的系統I的各種目的終端2發送指令(以及接收指令)。 因此，根據本發明的系統I，識別信號在通過數據傳遞系統3的衛星4作為識別信息被傳遞至監測裝置5之前，首先被一預定數量的收集船舶接收。并且，該監測中心5還包括
-通過一連接器22與所述裝置20相連接的裝置21，其通過數據傳遞裝置3將所產生的請求傳遞至終端2，從而請求提供已記錄的識別信息；以及
-通過一連接器24與所述裝置20相連接的裝置23，用于分析根據請求由終端2提供的并且通過裝置20接收的識別信息。該監測裝置5還包括
-例如，通過連接器26與該裝置23相連接的裝置25，用于存儲接收到的和處理過的識另1Ji目息;和
-例如，通過一連接器28與裝置25相連接的裝置27，用于使使用者尤其是，客戶例如，購買該信息的船主獲取該信息。還可以有一裝置26用于對提供的信息開具發票。進一步地，每個終端2包括一安全殼體29和警報裝置(圖中未標示)，當打開安全殼體29時，目的監測中心5通過數據傳遞系統3發出警報信號。并且，在一個特定的實施例中，該系統I也包括用于遠程激活和關閉終端2傳遞數據的裝置(圖中未標示)。根據本發明，系統I操作如下
-例如，在一個橋上或收集船舶的桅桿上安裝一終端2，從而能夠在整個范圍內提供良好的無線電能見度，收聽衛星通信；
-每個終端2的裝置10，定期處理接收到的AIS識別信號并存將它們連同從接收裝置8上接收到的當前位置一起儲至存儲器13。在一個特定的實施例中，裝置10通過一與終端2相適配的密鑰將數據編碼以保證隨后的傳遞和處理數據的安全性和完整性。并且，為了減少被傳遞數據的數量，可以控制裝置10僅在數據改變并壓縮的情況下進行存儲；
-通過系統3，監測中心5連續詢問位于利用區域的不同終端2并且每個終端2提供其身份、位置和通過最后詢問探測和存儲的識別信號的內容作為回應。優選地，在AIS系統框架下，一收集船舶發送的識別信號被該收集船舶(或其他的收集船舶)捕捉到并進行處理，位于收集區域的其他船舶發出的其他的識別信號。-監測中心5能夠控制終端2的傳遞節奏，以便在關注區域內進行密切追蹤；
-監測中心存儲并分析接收到的數據。該信息可以在整個過程中探測到故意的或偶然的不一致。尤其是，該監測中心5可以探測到異常，例如，收集船上的AIS數據破壞或由于接近其他船舶、海岸或極端天氣現象而帶來的危險情況；以及-監測中心5提供用戶需要的有用數據和該服務的發票。根據本發明的系統I包括以下有益效果
-其可以在公海上進行操作，尤其是通過使用衛星4進行通信聯系；
-除了識別信號外，其還提供收集船舶的位置，還可以檢查包含在識別信號中的位置。-監測中心5接收其需要的數據，尤其是通過坐標方式發出請求，從而根據本發明的系統I可以在所有區域使用，即使是在海上交通量大的區域。
-遠程激活或關閉終端2的可能性，可以通過終端2的存儲器收集識別信息，減少通過數據傳遞系統3的交通成本。尤其是，當在一個區域內，一收集船舶被另一個收集船舶獲取時，可以停止為該收集船舶進行衛星傳遞。-根據本發明，當期望專用手段定位時，可以通過使用現有的通信衛星以一個快速和漸進的方式實施該系統I。
權利要求
1.一種用于海上船舶的追蹤系統，所述系統(I)包括 -安裝在特定數量的所謂的收集船舶上的終端2，每個包括一終端(2)的所述收集船舶包括 用于探測識別信號的裝置(6，7)，所述識別信號由位于相應的收集船舶周圍的收集區域內的附近的船舶發出； 用于確定相應的收集船舶的當前位置的裝置(8，9);以及 記錄識別信息的裝置(10，13)，所述識別信息包括探測到的識別信號和探測時的所述收集船舶的當前位置； -一衛星(4)數據傳遞系統(3)，能夠是數據在安裝在收集船舶上的終端(2)和至少一個監測中心(5)之間傳遞；以及所述監測中心(5)至少包括 產生請求的裝置(21)，所述請求通過所述數據傳遞系統(3)傳遞至所述終端(2)用于請求他們提供已記錄的識別信息； 通過數據傳遞系統(3)，接收由所述終端(2)響應請求而提供的識別信息的裝置(18，20)； 對接收到的識別信息進行分析的裝置(23 )。
2.根據權利要求I所述的系統， 其特征在于，每個終端(2)包括一安全殼體(29)和一警報裝置，當打開所述殼體時，通過所述數據傳遞系統(3 )在目的監測中心(5 )發出一警報信號。
3.根據權利要求I或2所述的系統，其特征在于，每個終端(2)還包括 -電源裝置； -至少一個用于接收識別信號的接收天線(7)； -至少一個用于接收定位數據的接收天線(9)； -至少一個傳遞天線(18 )，與所述數據傳遞系統(3 )的衛星(4 )相配合。
4.根據權利要求I至3任一所述的系統，其特征在于，每個終端(2)還包括裝置(10)，所述裝置(10)用于根據所述終端(2)對應的變硬對已記錄的識別信息進行編碼。
5.根據權利要求1-4任一所述的系統，其特征在于，每個終端(2)還包括用于接收與船舶相適配的信號的接收裝置。
6.根據權利要求I至5任一所述的系統，其特征在于，所述監測中心(5)包括裝置(20，21，18)，用于在位于某一特定區域的目的終端(2)連續發出請求。
7.根據權利要求I至6任一所述系統，其特征在于，所述監測中心(5)還包括用于存儲識別信息并使它們能夠被使用者獲取的裝置(25，27)。
8.根據權利要求I至7任一所述的系統，其特征在于，還包括用于遠程激活或關閉所述終端(2)的數據傳遞的裝置。
全文摘要
本系統(1)包括安裝在預定數量的收集船舶上的終端(2)，包括用于監測由周圍船舶發出的識別信號的裝置(6，7)，并且還包括用于記錄識別信息的裝置(10，13)，所述識別信息包括監測到的識別信號以及收集船舶的當前位置。所述系統還包括通過衛星(4)來傳播數據的系統(3)，所述數據傳遞系統使得數據能夠在終端(2)和監測中心(5)之間傳遞，所述監測中心(5)包括用于向終端(2)生成請求的裝置(21)以便請求所述終端提供所記錄的識別信息。所述監測中心還包括用于分析接收到的識別信息的裝置(23)。
文檔編號G01S5/00GK102687035SQ201080058082
公開日2012年9月19日 申請日期2010年12月13日 優先權日2009年12月21日
發明者羅伯特·萊恩 申請人:阿斯特里姆股份有限公司