基于AIS人员落水应急示位系统的研究与实现

摘要

国际电信联盟WP5(Working Party5B-Maritime mobile service)2010年5月第5次会议规定，关于VHF(Very High Frequency)数据通信在港口作业信道协调方案中指出，可指定一个信息道专用于MOB(Alarm Equipment for Man overboard)的通信。这充分体现了国际对落水人员报警后通信的重视。本文以该规定为基础，根据国际海事组织IMO对MOB设备的标准要求，并充分结合人员落水后快速搜救的需求，开发基于AIS(AutomaticIdentification System)人员落水应急示位系统。
　　基于AIS人员落水应急示位系统以IMO(International Maritime Organization)落水人员报警定位设备建议书方案为依据，对落水人员报警定位装置的软件与硬件进行设计，系统整体包括基站和用户终端两部分组成，其中用户终端是一个人员落水示位仪，它可以佩戴在个人身上，能够监测和传递佩戴者的安全和位置信息的便携式遇险示位与报警装备，设备内置GPS(Global Positioning System)定位模块和高速VHF数据电台，应用先进的AIS技术，并采用SOTDMA(Self-Organized Time Division Multiple Access，自组织时分多址)技术，在人员落水、设备浸水或人工触发后内每隔1s，通过AIS6号电文向外播发终端的位置信息和唯一的识别号，以告知基站和周围船舶佩戴者的安全状态和位置信息，基站按识别号区分显示所有佩戴者信息。如有成员不慎落入水中，终端报警装置立即将落水报警信息发送给基站。基站根据报警信息类型控制报警器进行报警，以告知其他人员，对落水人员实施救援。
　　经测试，本系统在人员落水后5s内自动触发，并通过AIS播发个人位置信息和搜救信息，搜救人员可以清晰明了地在电子海图上看到落水人员的实时位置及独立的序列身份号码，从而采取相应的救援措施。本系统可大大提高落水人员的搜救效率，有效保障海上作业人员的生命安全。

目录

声明

摘要

主要符号表

第1章 引言

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 论文主要研究内容和技术路线

1．3．1 论文主要研究内容

1．3．2 论文研究技术路线

1．4 论文组织结构

第2章 AIS的基本原理

2．1．2 AIS的相关标准

2．1．3 AIS的通信网络结构模型

2．1．4 AIS消息传输

2．2 AIS时隙选择算法

2．2．1 FATDMA算法

2．2．2 RATDMA算法

2．2．3 ITDMA算法

2．2．4 SOTDMA算法

2．3 本章小结

第3章 AIS人员落水应急示位系统设计

3．1 AIS人员落水应急示位系统需求分析

3．2 AIS人员落水应急示位系统总体设计

3．3．系统基站设计

3．4 AIS人员落水应急示位终端设计

3．3．1 AIS人员落水应急示位终端概述

3．3．2 AIS人员落水应急示位终端相关标准

3．3．3 AIS人员落水应急示位终端工作原理

3．3．4 AIS人员落水应急示位终端基本组成

3．3．5 AIS人员落水应急示位终端整体设计

3．5 本章小结

第4章 基于AIS人员应急示位系统实现

4．1．2 用户终端硬件的设计

4．1．3 基站硬件设计

4．2 软件设计

4．2．1 GPS信息接收

4．2．2 定位信息截取

4．2．3 $GPRMC报文解析

4．2．4 AIS报文分析、编码与封装

4．2．5 AIS消息发送控制

4．2．6 AIS解码

4．3 本章小结

第5章 基于AIS人员应急示位系统测试

5．1 系统后台数据库搭建

5．2 系统测试结果

5．2．1 基于AIS人员落水应急示位仪

5．2．2 软件系统显示

5．3 本章小结

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的学术论文