[发明专利]一种基于北斗卫星通信的水上搜救终端

说明书

本发明公开了一种基于北斗卫星通信的水上搜救定位终端，人员发生落水或船只遇险的情况下，搜救终端触水后自动报警，并按设定周期自动将船名、个人信息、位置和时间等求救信息等通过北斗卫星发送到搜救中心服务器并显示在电子海图上，搜救中心核实险情后可及时组织最近搜救力量进行搜救。终端的定位和通信功能基于北斗通信卫星完成，实现国产自主可控，保障通信安全；在报警信息发送和回执接受的过程中，实现了搜救信号双向传输，提升救援效率；可采用报警自启动和手动启动两种上电方式，系统稳定可靠。指示灯可显示信息接收回执并闪烁提示人员位置，功能丰富。设备采用小型化设计，使用方便。

技术领域

本发明涉及通信与信息系统技术领域，特别是基于北斗卫星通信的水上定位搜救设备。

背景技术

随着航运的快速发展，遇险船舶应急搜救的重要性日益显著，在最短时间内获取船舶遇险报警信息及其位置成为提高搜救成功率的关键要素。我国除了使用低极轨道搜寻救助卫星系统（COSPAS-SARSAT），也在大力推广基于北斗卫星导航系统短报文通信的船舶应急搜救系统，随着2020年北斗三号全球系统正式完成组网运行，将服务领域从亚太地区扩展至全球，服务能力全面提升，应急搜救功能报文长度最长达到1000个汉字，终端发射功率可以降到3W以下，北斗三号终端急需实现大规模应用。由于现有卫星移动通信系统地面终端具有上下行通信独立、传输时延大、频率偏移大等特点，影响通信和定位效果，降低了搜救工作的时效性，增加了人员和船只搜救工作的成本和难度。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种基于北斗卫星通信的水上搜救与定位终端，该终端可以集成在救生衣或船舶上，人员发生落水后，搜救终端触水后自动报警，并按设定的时间间隔自动将所属船名、个人信息、经纬度位置以及求救信息等通过北斗卫星发送到搜救中心服务器并显示在电子海图上，搜救中心核实险情后可及时组织最近搜救力量（船舶或飞机）对落水人员进行搜救，并可随时告知搜救力量落水人员的准确位置，提供了一种高灵敏度、低功耗、低成本的实时定位解决方案。

本发明的水上搜救终端包括控制单元模块、电源模块、北斗通信模块、检测示警模块和输入输出模块；其中，控制单元模块包括主芯片、电源管理模块和时钟模块，北斗通信模块包括RDSS射频单元、RNSS单元和RDSS基带单元，检测示警模块包括水浸传感器和LED示警灯，输入输出模块包括可编程按键、USB接口、Type-c接口和蓝牙模块；控制单元模块分别与北斗通信模块、输入输出模块和检测示警模块互联；工作时，RDSS射频单元、RNSS单元和RDSS基带单元获取到定位信息和短消息报文，北斗通信模块将定位信息和短信息报文发送到主芯片进行分析处理，主芯片通过输入输出模块的可编程按键、USB接口、Type-c接口和蓝牙模块输出相应链路侦测消息和定位数据信息到外部信息接入设备，检测示警模块的水浸传感器（9）和LED示警灯（10）根据控制单元模块的处理分析数据进行显示和报警。

进一步，所述电源模块为锂聚合物电池，容量为10000mah。

进一步，终端上电启动方式有两种，一种为自触发，当水浸传感器检测到落水后，终端立即上电启动，并将报警信号周期性地发送给控制单元模块，控制单元模块通过北斗通信模块上报报警信息，同时LED示警灯开始闪烁；另一种为手动启动，即通过可编程按键启动终端，终端上电并完成自检工作，并且终端设备支持一键复位。

进一步，北斗通信模块接收RNSS卫星信号，RNSS单元解算出时间和位置信息，发送至控制单元模块。

进一步，RDSS射频基带模块用于实现短报文通信和有源定位功能，包括接收和发送两个信道，在接收过程中RDSS基带单元实现对中频数字信号的解调处理，通过放大、滤波和采样过程后，实现与终端进行通信，接收的信息包括回执信息和定位信息；在发送过程中，终端发送调制BPSK信号，送入RDSS射频单元并进入卫星无线信道传输，发送的信息包括报警、定位及用户信息。