基于UWB的船舶避碰装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103456190A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103456190103456190A(43)申请公布日2013.12.18(21)申请号201310395965.0(22)申请日2013.09.04(71)申请人蔡新梅地址125000辽宁省葫芦岛市龙港区望海街38-5号楼3单元601(72)发明人蔡新梅(74)专利代理机构葫芦岛天开专利商标代理事务所(特殊普通合伙)21230代理人魏勇(51)Int.Cl.G08G3/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称基于UWB的船舶避碰装置(57)摘要本发明提供的是基于UWB的船舶避碰装置。UWB避碰装置组成：信号源经由UWB收、发模块和信道与处理器连接，在处理器上分别连接有显示器和报警器，处理器并与自动控制系统相连接。本发明通过处理器与UWB技术相结合，具有定位精确可靠、误差小、传输及时的优点。利用UWB信号具有分辨率高、传输距离远、抗干扰能力强、定位准确的特点，实现船舶的自主避碰。适宜作为船舶避碰装置应用。CN103456190ACN1034569ACN103456190A权利要求书1/1页1.基于UWB的船舶避碰装置，其特征是：UWB避碰装置组成：信号源经由UWB收、发模块和信道与处理器连接，在处理器上分别连接有显示器和报警器，处理器并与自动控制系统相连接；UWB接收模块：天线经由低噪声放大器、滤波器、解调器与数据输出端连接，在解调器上连接有脉冲发生器；UWB发送模块：信号源经由调制器与天线连接，将信号源信号经过调制通过天线发出；所述处理器为FPGA处理器。2CN103456190A说明书1/3页基于UWB的船舶避碰装置技术领域[0001]本发明提供的是船舶定位装置，具体地说是基于UWB的船舶避碰装置。背景技术[0002]目前，船舶避碰问题是21世纪重要的航海研究课题，有效地减少船舶避碰，对海洋及河道环境、人身安全、航海秩序都有很大的作用。现有的船舶测距、测向装置及辨识装置均为各种导航设备以及GPS卫星定位装置，同时结合陆地指挥和船舶协调，可以实现船舶避碰，成为现有船舶避碰技术。但也存在信息输入不及时、误报警率高、抗干扰能力弱、通信频谱受到限制的缺陷，无法完全避免船舶危险接近。另外，船舶趋于大型化、快速化，各航道通航密度逐年增加，预防船舶碰撞已经成为制约航运业发展的重要问题。发明内容[0003]为了克服现有船舶避碰装置的缺陷，本发明提出了基于UWB的船舶避碰装置。该装置通过FPGA处理器与UWB收/发模块、信号源模块和天线模块通信连接，解决船舶避碰的技术问题。[0004]本发明解决技术问题所采用的方案是：UWB避碰装置组成：信号源经由UWB收、发模块和信道与处理器连接，在处理器上分别连接有显示器和报警器，处理器并与自动控制系统相连接。[0005]所述处理器为FPGA处理器。[0006]UWB接收模块：天线经由低噪声放大器、滤波器、解调器与数据输出端连接，在解调器上连接有脉冲发生器。天线接收的信号经过放大器放大后进行滤波，滤波后解调，将天线接收的信号作为数据输出。解调器上接入的脉冲发生器的作用是，供给解调器脉冲源，形成无线脉冲载波。[0007]UWB发送模块：信号源经由调制器与天线连接，将信号源信号经过调制通过天线发出。调制器上接入的脉冲发生器用于产生脉冲电磁波。[0008]积极效果，本发明通过处理器与UWB技术相结合，具有定位精确可靠、误差小、传输及时的优点。利用UWB信号具有分辨率高、传输距离远、抗干扰能力强、定位准确的特点，实现船舶的自主避碰。适宜作为船舶避碰装置应用。附图说明[0009]图1为本发明组成图图2为本发明UWB接收模块框图图3为本发明UWB发送模块框图图4为本发明工作过程图。3CN103456190A说明书2/3页具体实施方式[0010]据图1所示，UWB避碰装置组成：信号源经由UWB收、发模块和信道与处理器连接，在处理器上分别连接有显示器和报警器，处理器并与自动控制系统相连接。[0011]所述处理器为FPGA处理器。[0012]据图2所示，UWB接收模块：天线经由低噪声放大器、滤波器、解调器与数据输出端连接，在解调器上连接有脉冲发生器。天线接收的信号经过放大器放大后进行滤波，滤波后解调，将天线接收的信号作为数据输出。解调器上接入的脉冲发生器的作用是，供给解调器脉冲源，形成无线脉冲载波。[0013]据图3所示，UWB发送模块：信号源经由调制器与天线连接，将信号源信号经过调制通过天线发出。调制器上接入的脉冲发生器用于产生脉冲电磁波。[0014]据图4所示，UWB避碰装置工作过程：UWB避碰装置上电，开始，经过系统初始化，供