[发明专利]一种单AIS参考点的船舶自主定位方法

摘要

本发明属于船舶定位导航领域，具体涉及一种单AIS参考点的船舶自主定位方法。本发明由单AIS参考点的船舶自主定位终端设备实现，定位解算终端设备由电源模块、液晶显示模块、单基站定位模块和AIS天线单元组成。单基站定位模块作为核心单元，由AIS信号解调子模块、定位信号提取子模块、AIS电文解析子模块和定位解算处理子模块四部分组成。当仅能收到单个AIS基站的信号时，通过在船上布设一副主天线，两副辅助天线，利用天线间已知的几何位置关系，实现船舶的自主定位。本发明不需要额外部署AIS基站，能够在仅有单个AIS基站可作为定位参考点时实现船舶自主定位，大大提高了基于AIS的测距定位系统的适用范围。

主权项

一种单个AIS参考点下的船舶自主定位方法，其特征在于，由单AIS参考点的船舶自主定位终端设备实现，所述单AIS参考点的船舶自主定位终端设备由电源模块、液晶显示模块、单基站定位模块和AIS天线单元共同配合实现船舶定位；所述电源模块用于为AIS天线单元和单基站定位模块提供电源支持；所述液晶显示模块用于实时显示船舶定位结果，展示船舶位置信息；所述AIS天线单元由三副甚高频AIS天线构成，用于接收来自基站的AIS信号，其中一副为主天线，另外两副为辅助天线；所述单基站定位模块是单AIS参考点的船舶自主定位终端设备的核心单元，由AIS信号解调子模块、定位信号提取子模块、AIS电文解析子模块和定位解算处理子模块四部分组成，所述单AIS参考点的船舶自主定位方法的处理步骤如下：1)首先给主天线供电，AIS信号解调子模块对接收的AIS信号进行解调跟踪，AIS电文解析子模块实时判断主天线能够接收到的AIS定位信号的基站个数，若可作为定位参考点的基站个数大于等于2，定位解算处理子模块直接利用现有的测距方法实现船舶位置的定位解算；如果接收到的AIS基站个数等于1，则进入单AIS参考点的船舶自主定位模式；2)进入单AIS参考点的船舶自主定位模式时，给两副辅助天线供电，AIS信号解调子模块对三副天线接收到的来自AIS基站参考点的信号分别进行解调跟踪；3)定位信号提取子模块得到来自三副天线与AIS基站间的距离测量数据，并将该测量数据输出给定位解算处理子模块；4)AIS电文解析子模块对来自三副天线的三路信号进行帧同步处理，在重复性判决的基础上，提取来自AIS基站的电文信息，得到AIS定位参考点精确的位置，并将该位置数据输出给定位解算处理子模块；5)定位解算处理子模块根据定位信号提取子模块输出的三个距离测量值，AIS电文解析子模块输出的基站位置数据，以及外部航速传感器提供的航速信息，调用单AIS参考点的船舶自主定位解算数学模型进行定位解算；6)将定位解算结果在液晶显示模块上进行存储显示，并转入步骤1)重复上述过程。