[发明专利]一种基于时频编址的落水集装箱探测定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于时频编址的落水集装箱探测定位方法，所述方法适用于对多个安装有水声信标的落水集装箱进行探测定位，其特征在于：

包括如下步骤

S1、在待探测区域的水面上投放能够与各落水集装箱上的水声信标进行通信的水面探测节点；

S2、确定当前所要进行探测定位的落水集装箱的地址码，所述水面探测节点按照所述落水集装箱的地址，以相匹配的脉冲时间间隔生成对应的第一脉冲信号及第二脉冲信号，发送第一脉冲信号并延迟所述脉冲时间间隔后发送第二脉冲信号；所述地址码是通过预先对每一集装箱赋予一个与该集装箱唯一对应的通信地址所获得的地址码，所述地址码包括两个频率均处于所述水面探测节点与水声信标的水声换能器的工作频带内的调频脉冲信号及两个调频脉冲信号间所对应的时间间隔，将两个调频脉冲信号分别称为第一脉冲信号及第二脉冲信号；

S3、各落水集装箱上的水声信标分别按照各自对应的地址码进行寻址，判断当前接收到的第一脉冲信号、第二脉冲信号及两个脉冲信号间的时间间隔是否与各自对应的地址码匹配；是则确认寻址成功，发送定位响应水声信号，否则确认寻址失败，执行休眠程序；

S4、所述水面探测节点接收所述定位响应水声信号并基于该定位响应水声信号完成确认寻址成功的落水集装箱的探测定位；

S5、重复S2-S4直至完成所有落水集装箱的探测定位。

2.根据权利要求1所述的基于时频编址的落水集装箱探测定位方法，其特征在于：

所述S3中所发送的定位响应水声信号的调制频率为第一脉冲信号及第二脉冲信号所对应频率值的平均值。

3.根据权利要求1所述的基于时频编址的落水集装箱探测定位方法，其特征在于：

所述S3包括如下步骤：

S31、各落水集装箱上的水声信标分别通过各自对应的水声换能器持续监听信道，如果监听到所述水面探测节点所发送的第一脉冲信号，立即执行S32；

S32、各所述水声信标分别启动各自对应的计时器开始计时，并对接收到的第一脉冲信号进行频率测量，获得对应的频率值；

S33、各所述水声信标分别判断S32所获得频率值是否与各水声信标所对应的地址码中的第一脉冲信号的频率值一致，是则控制计时器继续计时，并执行S34，否则，控制计时器停止计时并休眠一定时间，休眠结束后返回S31；

S34、继续监听信道，等待所对应的地址码中的第二脉冲信号；

S35、若在上述地址码对应的时间间隔内没有收到第二脉冲信号，确认匹配失败，则控制计时器停止计时并休眠一定时间，休眠结束后返回S31；

S36、若在上述地址码对应的时间间隔内接收到第二脉冲信号，则进行如下操作：(1)控制计时器停止计时，并记录计时时间，(2)测量所接收到第二脉冲信号的频率值并执行S37；

S37、判断S36所获得计时时间与频率值是否分别与所对应的地址码中的时间间隔和第二脉冲信号的频率值一致，是则，确认寻址成功，发送定位响应水声信号，否则确认寻址失败，休眠一定时间，休眠结束后返回S31。

4.根据权利要求1所述的基于时频编址的落水集装箱探测定位方法，其特征在于：

所述水声信标包括能够按照对应的地址码进行寻址，判断当前接收到的第一脉冲信号、第二脉冲信号及第一脉冲信号和第二脉冲信号所对应的时间间隔是否与所对应的地址码匹配的编址处理电路，所述编址处理电路包括放大滤波电路、脉冲整形电路、计时模块以及鉴频模块；所述放大滤波电路用于对接收到的第一脉冲信号或者第二脉冲信号进行放大滤波处理，以滤除信号带外干扰与噪声；所述脉冲整形电路将经放大滤波处理的第一脉冲信号或者第二脉冲信号转化为对应的具有一定占空比的方波信号；所述计时模块用于监测脉冲整形电路输出的方波信号，并在监测到方波信号的第一个上升沿时控制计时器开始计时；所述鉴频模块用于测量脉冲整形电路输出的方波信号的频率，并根据方波信号的频率测量值以及所对应的地址码中的第一脉冲信号或者第二脉冲信号的频率值的比较结果，控制计时模块的计时器是否继续计时或确认是否寻址成功。