星载ais接收链路设计与仿真

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1、第50卷第9期电讯技术Vo1．5ONo．92010年9月TeleconmmnicationEngineefingp．2010文章编号：1001—893X(2010)09—0114～05星载AIS接收链路设计与仿真何民，许斌2，钟杰(1．海军装备部重庆局，成都610036；2．海军装备部电子部，北京100841；3．中国西南电子技术研究所，成都610036)摘要：分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题，阐述了AIS系统特征，理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AIS通信的影响，并对星载接收链路进

2、行了预计，给出了星载AIS接收机的实现方案。最后，对相关理论结果进行了仿真。关键词：船舶自动识别系统；低轨卫星；时隙；接收链路中图分类号：TN967．1文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．】001—893x．2010．09．026DesignandSimulationofLEOSatellite-basedAISReceiverLinkHEMin，XUBin2，ZHONGJie(1．NavyAnnmnentBureauofChongqing，Chengdu610036，China；2．ElectronicBureauofNavyArmament

3、，Beijing100841，China；3．SouthwestChinaInstituteofElectronicTechnology，Chengdu610036，China)Abstract：ThefeasibilityanalysisanddemonstrationofaLEO(LowEachOrbit)satellite—basedAIS(AutomaticIdentificationSystem)arepresented．ThecharacteristicsofAISiSdiscussed．theeffectofthedistancebetweent

4、heshipandthesatellite，theperiodofthesatelliteSorbitandtheDopplerfrequencyshiftbetweensatelliteandshiponthesatellite—basedAISconununicationistheoreticallyanalysed．the1inkbudgetwithsignalstmn~hCOHI．paredtoAISreceiversensitivityisgiven，andthedesignofLEOsatellite—basedAISreceiverisprovi

5、ded．Finally，thecomputer—basedsimulationsareperformedinMatlab．Keywords：automaticidentificationsystem(AIS)；LEOsatellite；slot；reeeiverlink年共同强力推广的一个系统，用于岸一船、船一岸以1引言及船一船之间的通信、辅助导航及识别监视。为满足人们对AIS信息的覆盖范围和时效性的要求，一船舶自动识别系统(AIS)是以自组时分多址些发达国家如美国、挪威、加拿大以及相关国际组织(SOTDMA)为核心技术的用于海上交通安全和调度自2001年以来

6、相继开展了星载AIS论证、设计及应指挥的船一岸、船一船之间的通信、定位和辅助导航用研究，主要内容包括可行性分析、仿真评估、卫星系统。AIs系统将船舶的动态信息(船位、航速、航向等)、静态信息(船名、识别码、目的港等)、航次信搭载AIS接收机试验及最终的商业化产品实现息和安全短消息等相关信息用甚高频(VHF)数字通等l。。。在国内，也引起了有关从事海事电子技术信广播给周围的其它船舶，以实现船舶之间的自动研究与应用领域人员的高度重视，并积极展开了该识别和船舶交通管理中心对船舶的监视。领域的广泛研究t。自动识别系统(AIS)是国际海事组织(IMO)、国本文主要对A1

7、S系统在低地球轨道(LEO)卫星际航标协会(IALA)、国际电信联盟(ITU—R)于2000中的应用进行了可行性分析和论证。*收稿日期：2010—04—23；修回日期：2010—06—04·114·第9期何民等：星载AIS接收链路设计与仿真总第262期2星载AIS的分析和设计在图1中，假设地球表面上船舶的位置由纬度Lship和经度／ship确定；卫星与地球表面垂直交叉点的由于AIS间的有效作用距离大约为20～纬度为，经度为z图中角的计算公式如下：30nmile，为了充分利用AIS的相关信息，理论上可采用一个或多个低轨卫星来侦测、接收和解码AIScosy=cos

8、LshipcosLsatcos(／sh