1、申請人：吳安新、方衛發明人：吳安新、方衛、李道涵、方同聰請發明人（設計人）在對下列申請文件（初稿）提出修改意見時，其修改部分務必采用紅色字體或其它醒目字體顏色，以方便專利代理人對修改部分和原稿加以區別。權利要求書1、一種船舶識別、定位系統，包括多個AIS接收機（1）,所述的AIS接收機（1）接收船舶發出的AIS信號，其特征在于：還包括AIS信息匯總服務器，所述的多個AIS接收機（1）分別通過互聯網與AIS信息匯總服務器進行通訊，所述的AIS信息匯總服務器接收AIS接收機（1）傳輸的信號，并將信號處理后存入數據庫。2

2、、根據權利要求1所述的一種船舶識別、定位系統，其特征在于：所述的AIS信息匯總服務器將接收的信號處理后傳輸到電子海圖信息顯示系統（2）。3、根據權利要求1所述的一種船舶識別、定位系統，其特征在于：所述的AIS信息匯總服務器包括相互通訊的全局AIS信息匯總服務器（3）和地區AIS信息匯總服務器（4）。4、根據權利要求1所述的一種船舶識別、定位系統，其特征在于：所述的AIS接收機（1）包括解調模塊（5）、接收模塊（6）、AIS類型選擇模塊（7）、串口服務器芯片（8）和以太網接口（9）,所述的解調模塊（5）、接收模塊（6）、AIS類型選擇模塊（7）、串口服務器芯片（8）和以太網接口（9）為順序連接。

3、5、根據權利要求4所述的一種船舶識別、定位系統，其特征在于：所述的接收模塊（6）的接收芯片型號為CMX910。6、一種根據權利要求1所述的船舶識別、定位系統的識別定位方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：a）多個AIS接收機分別接收從各個船舶發出的各項船舶信息，通過互聯網傳輸到地區AIS信息匯總服務器，地區AIS信息匯總服務器對信息進行解碼、選擇，過濾掉接收到的重復信息后，將過濾后的信息傳輸到全局AIS信息匯總服務器；b）全局AIS信息匯總服務器對從地區AIS信息匯總服務器接收的信息進行篩選、匯總后存入數據庫，并將信息傳輸到電子海圖信息顯示系統；c）用戶根據需要在電子海圖信息顯示系統對需了解的

4、船舶信息進行查詢。7、根據權利要求5所述的一種船舶識別、定位系統的識別定位方法，其特征在于：所述的步驟a）中，地區AIS信息匯總服務器將接收的信息解碼后，查詢地區船只數據池，判斷船只信息是否在設定時間內出現過，將重復的信息過濾掉。8、根據權利要求7所述的一種船舶識別、定位系統的識別定位方法，其特征在于：所述的設定時間為5分鐘。9、根據權利要求5所述的一種船舶識別、定位系統的識別定位方法，其特征在于：所述的步驟b）中，全局AIS信息匯總服務器將從地區AIS信息匯總服務器接收的信息與系統數據庫中的船只信息作比較，判斷接收的船只信息是否在規定的時間設定值內未存入數據庫，判斷后存儲新的信息并過濾掉重復

5、的船只信息。10、根據權利要求9所述的一種船舶識別、定位系統的識別定位方法，其特征在于：所述的時間設定值為30分鐘。說明書一種船舶識別、定位系統及其識別定位方法技術領域本發明涉及船舶識別、定位技術領域，特別涉及一種船舶識別、定位系統及其識別定位方法。背景技術船舶自動識別系統（AIS）由岸基（基站）設施和船載設備共同組成，是一種新型的集網絡技術、現代通訊技術、計算機技術、電子信息顯示技術為一體的數字助航系統和設備。船舶自動識別系統（AIS）由艦船飛機之敵我識別器發展而成，配合全球定位系統（GPS）將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態結合船名、呼號、吃水及危險貨物等船舶靜態資料由甚高頻（VHF

6、）頻道向附近水域船舶及岸臺廣播，使鄰近（有效距離約為74千米）船舶及岸臺能及時掌握附近海面所有船舶之動靜態資訊，得以立刻互相通話協調，采取必要避讓行動，對船舶安全有很大幫助。但是，該系統實現船只定位，需借助衛星才能實現將信息發送到全球任意監控地點，這就需要強制所有船只為發送GPS定位信息安裝GPS通訊設備，導致成本高昂、發明內容本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一可同時接收多個近距離AIS消息，可應對全流域大量AIS消息處理且成本較低的船舶識別、定位系統及其識別定位方法。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種船舶識別、定位系統，包括多個AIS接收機，所述的AIS接收機接

7、收船舶發出的AIS信號，還包括AIS信息匯總服務器，所述的多個AIS接收機分別通過互聯網與AIS信息匯總服務器進行通訊，所述的AIS信息匯總服務器接收AIS接收機傳輸的信號，并將信號處理后存入數據庫。所述的AIS信息匯總服務器將接收的信號處理后傳輸到電子海圖信息顯示系統。所述的AIS信息匯總服務器包括相互通訊的全局AIS信息匯總服務器和地區AIS信息匯總服務器。所述的AIS接收機包括解調模塊、接收模塊、AIS類型選擇模塊、串口服務器芯片和以太網接口，所述的解調模塊、接收模塊、AIS類型選擇模塊、串口服務器芯片和以太網接口為順序連接。所述的接收模塊的接收芯片型號為CMX910。一種船舶識別、定位

8、系統的識別定位方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：a）多個AIS接收機分別接收從各個船舶發出的各項船舶信息，通過互聯網傳輸到地區AIS信息匯總服務器，地區AIS信息匯總服務器對信息進行解碼、選擇，過濾掉接收到的重復信息后，將過濾后的信息傳輸到全局AIS信息匯總服務器；b）全局AIS信息匯總服務器對從地區AIS信息匯總服務器接收的信息進行篩選、匯總后存入數據庫，并將信息傳輸到電子海圖信息顯示系統；c）用戶根據需要在電子海圖信息顯示系統對需了解的船舶信息進行查詢。所述的步驟a）中，地區AIS信息匯總服務器將接收的信息解碼后，查詢地區船只數據池，判斷船只信息是否在設定時間內出現過，將重復的信息過濾

9、掉。所述的設定時間為5分鐘。所述的步驟b）中，全局AIS信息匯總服務器將從地區AIS信息匯總服務器接收的信息與系統數據庫中的船只信息作比較，判斷接收的船只信息是否在規定的時間設定值內未存入數據庫，判斷后存儲新的信息并過濾掉重復的船只信息。所述的時間設定值為30分鐘。本發明采用上述結構和方法，具有以下優點：1、以互聯網代替以往的GPS系統實現通訊，不必安裝GPS設備，大大降低了成本，互聯網的普及也大大提高了使用的方便；2、能夠同時接收多個近距離AIS消息的方法，實現了全流域覆蓋，沒有盲區。可應對全流域大量AIS消息的處理，以及歷史數據的采樣追蹤；3、采用二級匯總技術，對大量AIS數據進行分析、壓

10、縮，提高了對AIS信息的處理能力。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明；圖1為本發明的邏輯結構框圖；圖2為本發明中AIS接收機的結構框圖；圖3為本發明中系統識別定位船舶信號的軟件流程圖；圖4為本發明中地區AIS信息匯總服務器過濾信息的軟件流程圖；圖5為本發明中全局AIS信息匯總服務器過濾信息的軟件流程圖；在圖1圖2中，1、AIS接收機；2、電子海圖信息顯示系統；3、全局AIS信息匯總服務器；4、地區AIS信息匯總服務器；5、解調模塊；6、接收模塊；7、AIS類型選擇模塊；8、串口服務器芯片；9、以太網接口。具體實施方式如圖1圖2所示一種船舶識別、定位系統，包括多個AIS

11、接收機1,為了對內河全流域以及漫長海岸線的船只進行定位，需要在內河沿岸和海岸間隔60千米左右（根據地形和電磁環境因素）布置多個AIS接收機1。AIS接收機1接收船舶發出的AIS信號，該系統還包括AIS信息匯總服務器，多個AIS接收機1分別通過互聯網與AIS信息匯總服務器進行通訊，AIS信息匯總服務器接收AIS接收機1傳輸的信號，并將信號處理后存入數據庫。AIS信息匯總服務器將接收的信號處理后傳輸到電子海圖信息顯示系統2。AIS信息匯總服務器包括相互通訊的全局AIS信息匯總服務器3和地區AIS信息匯總服務器4。AIS接收機1包括解調模塊5、接收模塊6、AIS類型選擇模塊7、串口服務器芯片8和以太

12、網接口9,解調模塊5、接收模塊6、AIS類型選擇模塊7、串口服務器芯片8和以太網接口9為順序連接。接收模塊6的接收芯片型號為CMX910。AIS消息數據庫、電子海圖信息顯示系統2以及Web服務器組成信息發布系統。用戶無需安裝額外軟件，只需在任意一臺電腦上，使用瀏覽器，輸入網址即可連接到信息發布系統。信息發布系統接收用戶Web服務請求，查詢AIS消息數據庫和電子海圖信息顯示系統2的數據庫，提供船只查找，區域船只監控，船只歷史位置跟蹤，船只吃水分析，船只載貨情況分析等服務。按規定船只在航行中每2到10秒發送一次AIS消息，在停泊中，每3分鐘發送一次AIS消息。所以，整個系統處理的信息量是非常大的，

13、如果有5萬艘船舶安裝AIS設備，則系統將會每秒監聽到10000條AIS消息，一天將會接收8億條AIS消息。沒有任何現有獨立的數據庫可以單獨存儲或處理如此大量的數據。由于同一艘船發送的AIS消息有可能被一個或者多個AIS接收機接收，并發送到AIS消息匯總服務器。則有可能在AIS消息匯總服務器出現重復的信息。本系統能夠很好地過濾掉重復的信息。AIS接收機用于監聽船舶的AIS消息廣播。接收機可放置于任何有電源供應的地點以及船上。如果安置環境有可以直接通過有線（ADSL、專線或者局域網）接入因特網，則將AIS接收機與因特網有線連接。否則，AIS接收機可以通過移動3G通信網絡與因特網連接。每一臺AIS接

14、收機均配置了串口服務器模塊，可設置AIS消息目的消息匯總服務器的IP地址。當AIS接收機接收到AIS消息后，將消息直接通過因特網發送給AIS消息匯總服務器。AIS接收機擁有利用FPGA（現場可編程門陣列，型號為IGLOOM1IGLOO/e）設計的消息過濾模塊。眾所周知，AIS消息中共有26中消息類型。其中，類型4,6,7,10,11,12,13,14,15,16,17,20,21,22,23,25,26不包含位置和船只狀態信息。消息過濾模塊讀取每條消息的消息類型字段，即0-5比特，如果消息為以上類型，則自動丟棄。一種船舶識別、定位系統的識別定位方法，該方法包括以下步驟：a）多個AIS接收機分別

15、接收從各個船舶發出的各項船舶信息，通過互聯網傳輸到地區AIS信息匯總服務器，地區AIS信息匯總服務器對信息進行解碼、選擇，過濾掉接收到的重復信息后，將過濾后的信息傳輸到全局AIS信息匯總服務器；b）全局AIS信息匯總服務器對從地區AIS信息匯總服務器接收的信息進行篩選、匯總后存入數據庫，并將信息傳輸到電子海圖信息顯示系統；c）用戶根據需要在電子海圖信息顯示系統對需了解的船舶信息進行查詢。圖3所示為本發明中系統識別定位船舶信號的軟件流程圖，流程大致包括以下幾個步驟：在步驟100,流程開始；在步驟101,AIS接收機采集船舶信息并傳輸到地區AIS信息匯總服務器，流程進入步驟102;在步驟102,地

16、區AIS信息匯總服務器對信息進行第一級過濾，去除重復信息，流程進入步驟103;在步驟103,全局AIS信息匯總服務器對信息進行第二級過濾，流程進入步驟104;在步驟104,全局AIS信息匯總服務器將處理后的信息傳輸到電子海圖信息顯示系統，流程進入步驟105;在步驟105,用戶查詢。船舶識別、定位系統的識別定位方法的步驟a）中，地區AIS信息匯總服務器將接收的信息解碼后，查詢地區船只數據池，判斷船只信息是否在設定時間內出現過，將重復的信息過濾掉。該設定時間為5分鐘。地區AIS信息匯總服務器由地區級數據匯總程序，清理程序和地區級匯總數據庫組成。將AIS接收機根據地理位置劃分為地區塊，同一地區塊的A

17、IS接收機都將消息通過IP地址發送給對應的地區AIS信息匯總服務器。由于重復消息主要由同一地區塊的AIS接收機產生。地區級匯總服務器利用如下算法去除重復消息：每個匯總程序根據MMSI建立一個內存中的散列表，即地區船只數據池，以消息的海上移動通信業務標識（MMSI）字段作為主鍵。當有新的AIS消息輸過來，查詢表中對應船舶的消息。當表中沒有這個船舶的消息時，插入新的消息；當表中已存在這個船舶的消.學習參考.息時，讀取表中消息的時間字段，如果已有消息的時間戳和新消息的時間戳只差小于設定的時間（可為5分鐘），丟棄新的消息，否則用新的消息替換原有數據值，并將數據發送到全局AIS報文收集程序。該設計可以避

18、免大量重復信息進入核心服務器，造成系統無法快速響應請求。上述程序為第一級過濾。圖4所示為本發明中地區AIS信息匯總服務器過濾信息的軟件流程圖，流程大致包括以下幾個步驟：在步驟200,流程開始；在步驟201,等待接收AIS報文，流程進入步驟202;在步驟202,接收AIS報文，流程進入步驟203;在步驟203,對AIS報文解碼，流程進入步驟204;在步驟204,提取AIS信息，流程進入步驟205;在步驟205,查詢地區船只數據池，流程進入步驟206;在步驟206,判斷相同船只信息是否5分鐘內出現過，若判斷結果為是，流程返回步驟201,若判斷結果為否，流程進入步驟207;在步驟207,將信息發送給

19、船只信息收集程序，流程返回步驟201。步驟b）中，全局AIS信息匯總服務器將從地區AIS信息匯總服務器接收的信息與系統數據庫中的船只信息作比較，判斷接收的船只信息是否在規定的時間設定值內未存入數據庫，判斷后存儲新的信息并過濾掉重復的船只信息。該時間設定值為30分鐘。即全局船只數據全局匯總程序同樣建立一個內存中的散列表池，以MMSI為主鍵。當有地區AIS報文接收程序發送過來信息。查詢表中對應船舶的消息。當表中沒有這個船舶的消息時，插入新的消息并存入數據庫；當表中已存在這個船舶的消息時，讀取表中消息的時間字段，如果已有消息的時間戳和新消息的時間戳只差小于時間設定值（為30分鐘），丟棄新的消息，否則

20、用新的消息替換原有數據值，并添加數據庫條目。數據庫將每天由定時程序將存在天數達于閾值的（默認為30天的）數據條目清除。為了便于采用船舶名稱進行查詢，特別增加船舶索引。上述程序為第二級過濾。圖5為本發明中全局AIS信息匯總服務器過濾信息的軟件流程圖，流程大致包括以下幾個步驟：在步驟300,流程開始；在步驟301,讀取數據庫中船只信息進行初始化，流程進入步驟302;在步驟302,等待接收信息，流程進入步驟303;在步驟303,將船只信息填入內存中的全局船只數據池中，流程進入步驟304;在步驟304,判斷數據池中是否有此船只信息，若判斷結果為是，流程進入步驟306,若判斷結果為否，流程進入步驟305

21、,;在步驟305,將船只信息存入數據庫，流程返回步驟302;在步驟306,判斷此船只信息是否已有30分鐘未存入數據庫，若判斷結果為是，流程返回步驟305,若判斷結果為否，流程返回步驟302。用戶可通過縮放和移動瀏覽器中的電子地圖客戶端，查詢電子海圖的信息。請求通過Web服務發送到信息發布系統Web服務器。Web服務器請求電子海圖服務器，將電子海圖傳輸到客戶端。用戶可根據位置查詢船舶：1、用戶在在線海圖上選中查詢范圍，并將請求通過Web服務發送到信息發布系統。2、信息發布系統查詢電子海圖服務器，得到空間范圍。3、以空間范圍為關鍵字查詢對應地區船只數據池中最新的信息。4、將船舶信息加載在電子海圖，返回到用戶瀏覽器中的客戶端。用戶可根據船舶的MMSI或名稱查詢位置：1、用戶在瀏覽器中輸入船舶的MMSI或名稱查詢船舶的位置，并將請求通過Web服務發送到信息發布系統。2、信息發布系統并行查詢全局船只數據池。在返回的消息中提取位置信息。3、使用位置信息查詢電子海圖服務器，并確定電子海圖的范圍。4、使用電子海圖的范圍重新在對應地區船只數據池查詢船只，得到對應海圖中所有船舶的信息。5、將船舶信息加裝在海圖上，傳輸到客戶端。用戶可根據船舶的MMSI或名稱查詢船舶的歷史記錄：