[发明专利]一种内陆河流水文水政船只实时定位监控系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位监控领域，尤其是一种基于北斗卫星导航系统和GPS导航系统的水文水政船只实时定位监控系统，可实现对水文测量船只、水政执法船只、采砂船只的实时通讯和定位监控。

背景技术

现代社会，各行各业蓬勃发展，很多产业都离不开实时监控和定位，目前普遍使用的是美国研发的GPS全球卫星定位系统。该系统在使用过程中，其精度受到一定的限制；而且在国家层面上，为了国家安全和信息的保密，不能完全依赖于该系统。因此，发展北斗导航系统是非常必要的。北斗-2（BD2）导航定位系统符合我国信息化产业发展指导方向。该系统计划发射35~40颗卫星，现已发射可用卫星14颗，已完成对我国及周边地区的覆盖。2012年12月28日，BD2系统宣布进入正式运行状态，目前在黄河、长江流域定位精度可达到5~7米，能够基本满足船只定位监控要求。由于目前我国发射的北斗卫星颗数还较少，导致该系统收星效果有时不太理想。为了解决该问题，目前在BD2和GPS定位系统同时使用方面开展了一定的研究，如，“文豪，万隆君. 基于北斗和GPS的船载导航系统的模块设计[J]. 机电技术，2012，06:160-162+174.”和“赵学洋，李海红. 船用北斗/GPS双星座导航体系构建的探讨[J]. 航海技术，2013，02：39-41.”。目前，内陆河流水文测量船只和水政执法船只多采用GPS全球卫星定位系统，有时不能够满足导航、定位及紧急通讯需求，同时在水文测量过程中，无法实时反馈修正测线，降低了测验效率和测量数据精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种内陆河流水文水政船只实时定位监控系统和方法，解决了内陆河流水文水政船只定位及实时监控困难的问题。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：

一种内陆河流水文水政船只实时定位监控系统，其特征在于，所述实时定位监控系统包括卫星系统（1）、终端设备系统（2）和后台监控系统（3），所述卫星系统（1）包括GPS卫星系统和BD2卫星系统，所述终端设备系统（2）包括移动终端和终端通讯系统，所述后台监控系统（3）包括监控应用平台服务器和监控应用平台客户端，其中监控应用平台客户端，为基于GIS的可视化动态监控应用平台；所述实时定位监控系统通过卫星系统（1）能够实现终端设备系统（2）和后台监控系统（3）的实时通讯和定位监控，能够实现对区域内装有所述终端设备系统（2）的船只进行定位跟踪、越界报警、监控调度、偏航提醒、轨迹分析的功能。

进一步，在禁采区外延设置宽度为50米的预警缓冲带，当采砂船只使用所述实时定位监控系统时，所述后台监控系统（3）的GIS可视化动态监控应用平台能够显示宽度为50米的预警缓冲带，当采沙船进入预警缓冲带或禁采区时，所述后台监控系统（3）通过对采砂船只的实时位置监控，能够显示不同级别的预警信息，及时向采砂船只发出越界报警信息。

进一步，水文船只测量时需要沿着计划测线进行航行，当水文测量船只使用所述实时定位监控系统时，所述后台监控系统（3）的GIS可视化动态监控应用平台，分两种模式显示水文测量船只航行测线轨迹容许偏差范围，所述偏差范围为偏离预定测线轨迹的距离，日常期测量模式时容许偏差的范围为5米，洪水期恶劣条件下测量模式容许偏差的范围为10米；当水文测量船只的航行位置超出容许偏差范围时，所述后台监控系统（3）向船只发出提示信息。

进一步，水文测量船根据日常行驶、测验时行驶、加密测验时行驶的工况，在所述终端设备系统（2）中分别设置针对所述三种工况上报间隔时间来报送数据。

进一步，所述终端设备系统（2）采用BD2短报文的通讯方式与所述卫星系统（1）通讯，工作频率为2491MHz，实现所述终端设备系统（2）的定位，每条BD2短报文能够发送不超过140个字。

进一步，所述后台监控系统（3）能够实现水文测量船只运行轨迹、位置信息、测验数据和测验时间的实时同步记录，记录精度精确到秒。

一种内陆河流水文水政船只实时定位监控方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、监控船只携带着终端设备系统（2）进行作业，通过卫星系统（1）实现实时定位，利用BD2短报文的形式将自身的位置信息定时通过卫星系统（1）上报至后台监控系统（3），根据水文船测量、水政船执法和采砂船监控的不同使用要求，在所述终端设备系统（2）中分别设置不同报间隔时间来报送数据，保证发送信息的准确性和经济合理性；

步骤二、后台监控系统（3）利用GIS可视化动态监控应用平台，显示监控船只的报送信息；