[发明专利]一种基于AIS船站的多源信息融合船舶定位方法

摘要

本发明涉及一种基于AIS的多源信息融合船舶定位方法。该方法基于AIS船站的定位终端设备实现，由AIS主控模块、导航信息融合模块、人机交互模块和电源模块组成。AIS主控模块对多源导航信息进行检测处理；导航信息融合模块用于多源导航信息的融合定位解算，得到船舶的定位结果及其性能指标；人机交互模块根据用户需求进行结果输出；电源模块为各个模块提供电源支持。本发明基于现有AIS船站，利用其现有输入端提供的多源导航信息，实现船舶多源信息融合定位，最大限度实现资源重复利用，提高船舶定位准确性、可用性和可靠性，保障船舶航行安全。

主权项

1.一种基于AIS船站的多源信息融合船舶定位方法，其特征在于，该方法由基于AIS船站的定位终端设备实现，该设备包括：AIS主控模块、导航信息融合模块、人机交互模块及电源模块；所述AIS主控模块，基于现有AIS船站的硬件设备，对多源导航信息进行检测处理，包括：协议栈控制模块、GNSS模块、DGNSS模块、AIS R‑Mode模块及外部传感器接口模块；协议栈控制模块，在处理正常AIS业务的同时，能够协调进行多源导航信息的接收和检测，并将可用的多源导航信息输出给导航信息融合模块进行后续处理；其中，多源导航信息包括GNSS信息、DGNSS信息、AIS R‑Mode信息、船舶航行状态信息，以及AIS基站的精确位置信息；GNSS模块，用于接收处理GNSS接收机或AIS内嵌GNSS单元输出的位置信息、航向信息、航速信息；DGNSS模块，用于处理GNSS参考台播发的差分GNSS电文数据，包括GNSS伪距改正数、伪距改正变化量、参考站基准信息等；AIS R‑Mode模块，用于接收处理AIS定位信号，从中测量出基站到船站的距离信息；外部传感器接口模块，用于处理根据罗经得到的船舶航向信息，根据计程仪得到的船舶航速信息，或其他船载设备提供的导航信息；所述导航信息融合模块，用于多源导航信息的融合定位解算，得到船舶的定位结果，以及定位结果的性能指标；所述人机交互模块，用于根据用户需求输出船舶位置数据及其定位性能指标；所述电源模块，用于为定位解算终端中的各个模块提供电源支持；基于AIS船站的多源信息融合船舶定位方法具体的处理步骤如下：1)协议栈控制模块在系统启动后，监听AIS的链路信息，获取AIS基站发送的电文及其与AIS基站间的距离测量数据，传递给AIS R‑Mode模块进行处理；获取DGNSS差分校正数据，传递给DGNSS模块进行处理；同时监测GNSS模块、外部传感器接口模块是否存在相应的船舶导航信息输出；若已经启动一分钟，则允许协议栈控制模块根据船站航行状态发送AIS电文；2)协议栈控制模块一旦监测到GNSS模块、AIS R‑Mode模块、DGNSS模块、外部传感器接口模块任一模块有船舶导航信息输出，则对相应的船舶导航信息的有效性和可用性进行判别；若数据可用，则输出给导航信息融合模块进行后续处理；若不可用，则继续对上述模块进行监测；3)导航信息融合模块对协议栈控制模块输入的多源导航信息进行处理，根据可用导航信息和用户需求，动态选择定位方法进行单模式定位或融合定位；导航信息融合模块将解算出的船舶的定位结果，以及定位结果的性能指标提供给人机交互模块；4)人机交互模块根据导航信息融合模块输出船舶的位置信息及其性能指标，按照用户需求予以显示，并能根据预先设定的门限提供报警信息；5)协议栈控制模块保持对GNSS模块、AIS R‑Mode模块、DGNSS模块、外部传感器接口模块，以及AIS基站位置信息更新的监听，并转入步骤2)，重复上述过程。