基于手机定位的海上搜救系统的研究与实现

论文摘要

随着现代移动通信技术的迅速发展,越来越多的海上作业人员将手机作为海上最主要的日常通信工具,同时,在国家政策的引导下,海事救助部门联合电信管理部门将手机定位作为海上重要的辅助搜救手段,多年的实践表明,手机定位在海上搜救行动中发挥了显著作用,但由于目前手机定位多基于现有陆地移动通信网络,具备的定位方式有限,多部门联动涉及的业务流程复杂,建立一套完整的基于手机定位的海上搜救系统显得尤为重要。本文首先在现有GSM网络定位技术的基础上提出了适用于海上应用的CELL-ID+TA多点定位、U-TDOA定位、ECGI定位的流程和算法,并提出了这些手机定位技术需要对现有移动通信网络的修改。然后提出了基于手机定位的海上搜救系统设计,系统采用基础支撑层、数据资源层、综合应用层的三层结构,通过卫星通信系统实现船端系统和岸端系统之间的交互,具备系统管理、船舶综合信息管理、参数设置、任务管理、搜救监控、辅助决策、通信管理等功能,同时在系统总体结构的基础上完成了搜救流程和数据库的设计。最后完成了基于手机定位的海上搜救系统的集成开发,并在中国联通新建的试验网“大洋网”中完成了多种手机定位算法的内置,目前已有四艘救助船舶通过交通运输部VSAT通信网络接入到本系统,系统的试运行取得了一定的示范效果,具备较好的应用推广前景。本课题来自大连海事大学与交通信息通信技术研究发展中心共同承担的科技部“863”课题“基于船载移动基站的海上手机定位与海上搜救应用示范”

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外现状及发展趋势
• 1.3 本文研究内容和结构安排
• 第2章 基本定位技术和海上通信概述
• 2.1 基本定位技术
• 2.1.1 TA定位技术
• 2.1.2 TOA定位技术
• 2.1.3 TDOA定位技术
• 2.1.4 E-OTD定位技术
• 2.1.5 AOA定位技术
• 2.1.6 A-GPS定位技术
• 2.2 海上通信
• 2.2.1 VHF
• 2.2.2 COSPAS/SARSAT
• 2.2.3 Inmarsat
• 2.2.4 VSAT
• 2.3 本章小结
• 第3章 海上手机定位流程和算法设计
• 3.1 手机定位系统总体结构
• 3.1.1 BSC
• 3.1.2 CBC
• 3.1.3 SMLC
• 3.1.4 BTS
• 3.1.5 LMU
• 3.1.6 MS
• 3.2 Cell-ID+TA多点定位
• 3.2.1 TA定位流程
• 3.2.2 TA单船多点定位流程
• 3.2.3 多点定位算法
• 3.2.4 系统修改
• 3.3 U-TDOA定位
• 3.3.1 U-TDOA定位流程
• 3.3.2 U-TDOA定位算法
• 3.3.3 系统修改
• 3.4 ECGI定位
• 3.4.1 ECGI定位流程
• 3.4.2 ECGI定位算法
• 3.4.3 系统修改
• 3.5 本章小结
• 第4章 海上手机搜救系统的设计
• 4.1 系统总体结构
• 4.2 系统网络拓扑
• 4.3 系统功能结构
• 4.4 搜救流程设计
• 4.5 数据库设计
• 4.5.1 数据库概要设计
• 4.5.2 数据表目录
• 4.5.3 数据表关系设计
• 4.5.4 数据流程设计
• 4.6 本章小结
• 第5章 系统的开发与运行
• 5.1 系统开发和运行环境
• 5.2 系统开发关键技术
• 5.2.1 WCF
• 5.2.2 MAPX
• 5.2.3 LINQ
• 5.3 系统功能模块开发
• 5.3.1 系统管理
• 5.3.2 船舶综合信息管理
• 5.3.3 参数设置模块
• 5.3.4 任务管理模块
• 5.3.5 搜救监控模块
• 5.3.6 辅助决策模块
• 5.3.7 通信管理模块
• 5.4 系统部署与应用推广
• 5.4.1 系统部署情况
• 5.4.2 应用推广情况
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢