一种面向海事甚高频通信的听译播报与规范播发、听译播报及规范播发方法

本技术涉及无线电通信，特别是涉及一种面向海事甚高频通信的听译播报与规范播发、听译播报及规范播发方法。

背景技术：

1、在跨国船舶海事作业场景中，甚高频无线电语音通信是船舶间、船岸间近距离交互的核心通信方式，广泛应用于船舶避让、航道沟通、作业协同、应急救援等关键场景。由于各国船员母语语种差异较大，跨语言沟通壁垒长期存在，极易造成通话理解偏差、指令误判等问题，严重影响海事通信效率与航行作业安全。

2、目前，行业内针对海事甚高频跨语言通信的翻译辅助方案较为匮乏，已有替代技术均存在明显场景适配缺陷，无法满足海上实时、稳定、专业、高安全性的通信需求，具体问题如下：

3、第一，纯人工翻译模式依赖性强、保障能力不足。传统海事跨语言沟通多依赖随船专职翻译人员或船员自学外语沟通，该模式人工成本高、人员配置灵活性差。同时，人工翻译存在固有语音时延，无法适配甚高频实时对讲的通信特性；且夜间值守、突发紧急海事场景下，人工精力有限、响应滞后，无法实现不间断、高可靠的通信翻译保障。

4、第二，云端在线语音翻译方案海上可用性极低。主流商用语音识别、机器翻译、语音合成服务均依赖稳定的互联网云端数据交互，但远洋、近海偏远航段普遍存在网络信号弱、无互联网覆盖等问题，属于网络通信盲区。云端在线翻译方案无法实现离线独立运行，一旦脱离网络即完全失效，无法适配船舶全程航行的通信场景。

5、第三，已有模块化拼接方案系统性差、通信精度与专业性不足。当前少量本地化语音翻译模块或设备多为将通用语音识别、普通机器翻译、语音合成模块进行简单物理拼接，各功能模块相互独立、无专属联动控制逻辑，未针对海事甚高频通信场景做定制化优化。一方面，无专用信道侦听与时序调度机制，无法自动识别信道通话状态，需人工值守监听、手动控制收发，易出现通话丢字、指令误发、收发错乱等问题；另一方面，通用翻译模型未适配海事专业体系，缺乏海上专用术语、频道坐标、船舶编号、作业数字信息的规范化校正能力，对海事专有名词、专业指令的识别与翻译误判率极高。

6、综上，现有技术普遍存在依赖人工、依赖网络、模块割裂、专业性不足、无时序管控、应急能力缺失等一系列问题，无法实现全离线、自动化、高精度、高安全的海事甚高频多语言实时通信。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种面向海事甚高频通信的听译播报与规范播发、听译播报及规范播发方法，以实现全离线、自动化、高精度、高安全的海事甚高频多语言实时通信。

2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案。

3、第一方面，本技术提供了一种面向海事甚高频通信的听译播报与规范播发方法，所述听译播报与规范播发方法应用于包括射频控制单元、主机单元和加速计算单元的听译播报与规范播发系统，所述听译播报与规范播发方法包括：分别执行听译播报链路和母语转录发送链路；

4、所述听译播报链路包括：

5、射频控制单元以预设侦听频率持续采样海事甚高频通信的无线电通信终端的音频电平，当音频电平连续高于预设电平阈值且持续时间达到预设确认时长时，判定来话开始，向主机单元上报来话开始事件，当音频电平连续低于预设电平阈值且持续时间达到预设静默时长时，判定来话结束，向主机单元上报来话结束事件；

6、主机单元接收到来话开始事件后，向射频控制单元下发来话采集通路建立指令，射频控制单元根据来话采集通路建立指令接通无线电通信终端至主机单元的音频采集口的采集通路，主机单元通过采集通路采集无线电通信终端接收的来话音频；主机单元接收到来话结束事件后，停止采集来话音频，并对已采集的来话音频进行语音活动检测并按句切分，得到多个原始音频段，将各原始音频段发送至加速计算单元；

7、加速计算单元分别对各原始音频段执行降噪处理，得到对应的增强音频段，分别对各增强音频段依次执行语音识别、强制替换校正和忠实直译，得到对应的来话译文，并将各原始音频段以及对应的增强音频段和来话译文返回主机单元；主机单元在本地播放器播放各原始音频段和对应的增强音频段；

8、所述母语转录发送链路包括：

9、主机单元获取本方人员的母语文本，并将母语文本发送至加速计算单元；

10、加速计算单元对母语文本执行规范化翻译，得到规范译文，并将规范译文发送至主机单元；

11、主机单元对规范译文中的数字按目标语言规则执行播读规范化处理，得到播读规范化文本，并将播读规范化文本发送至加速计算单元；

12、加速计算单元对播读规范化文本执行语音合成，得到合成音频，并将合成音频返回主机单元；

13、主机单元向射频控制单元下发ptt使能指令和发射通路建立指令；射频控制单元根据ptt使能指令使无线电通信终端进入发射状态，并根据发射通路建立指令接通主机单元音频播放口至无线电通信终端的发射口的发射通路；主机单元在无线电通信终端处于发射状态且发射通路已建立后，播放合成音频，并在播放结束后向射频控制单元下发ptt释放指令和发射通路关断指令；射频控制单元根据ptt释放指令使无线电通信终端退出发射状态，并根据发射通路关断指令断开主机单元音频播放口至无线电通信终端的发射口的发射通路。

14、在一实施方式中，所述预设侦听频率为100hz，所述预设电平阈值为100至200的12位adc计数，所述预设确认时长为80ms，所述预设静默时长为2.5s。

15、在一实施方式中，所述主机单元在按句切分过程中，语音活动检测的触发阈值为0.5，最小静默时长为300ms，语音前后填充时长为200ms，采样率为16khz。

16、在一实施方式中，所述降噪处理采用deepfilternetv3模型。

17、在一实施方式中，所述语音识别采用faster-whisper-large-v3-turbo模型。

18、在一实施方式中，所述强制替换校正包括：基于术语表，按照最长匹配优先的原则，将语音识别得到的文本中的术语替换为规范写法。

19、在一实施方式中，主机单元获取本方人员的母语文本，包括：

20、射频控制单元检测到语音输入按钮被按下时，向主机单元上报语音输入开始事件；主机单元接收到语音输入开始事件后，向射频控制单元下发母语采集通路建立指令；射频控制单元根据母语采集通路建立指令接通主机单元的音频采集口的通路；主机单元通过通路采集本方人员的母语音频；射频控制单元检测到语音输入按钮被松开时，向主机单元上报语音输入结束事件；主机单元接收到语音输入结束事件后，停止采集母语音频，并将采集到的母语音频发送至加速计算单元；加速计算单元对母语音频依次执行降噪处理、语音识别和强制替换校正，得到母语文本，并将母语文本发送至主机单元；

21、或所述主机单元接收本方人员直接输入的母语文本。

22、在一实施方式中，所述播读规范化处理包括：英语采用nato/icao读法，中文采用无线电标准读法，日语将规范译文中的数字转为假名读法，韩语采用对应的无线电通话惯用读法。

23、第二方面，本技术提供了一种面向海事甚高频通信的听译播报方法，所述听译播报方法应用于包括射频控制单元、主机单元和加速计算单元的听译播报与规范播发系统，所述听译播报方法包括：执行听译播报链路；

24、所述听译播报链路包括：

25、射频控制单元以预设侦听频率持续采样海事甚高频通信的无线电通信终端的音频电平，当音频电平连续高于预设电平阈值且持续时间达到预设确认时长时，判定来话开始，向主机单元上报来话开始事件，当音频电平连续低于预设电平阈值且持续时间达到预设静默时长时，判定来话结束，向主机单元上报来话结束事件；

26、主机单元接收到来话开始事件后，向射频控制单元下发来话采集通路建立指令，射频控制单元根据来话采集通路建立指令接通无线电通信终端至主机单元的音频采集口的采集通路，主机单元通过采集通路采集无线电通信终端接收的来话音频；主机单元接收到来话结束事件后，停止采集来话音频，并对已采集的来话音频进行语音活动检测并按句切分，得到多个原始音频段，将各原始音频段发送至加速计算单元；

27、加速计算单元分别对各原始音频段执行降噪处理，得到对应的增强音频段，分别对各增强音频段依次执行语音识别、强制替换校正和忠实直译，得到对应的来话译文，并将各原始音频段以及对应的增强音频段和来话译文返回主机单元；主机单元在本地播放器播放各原始音频段和对应的增强音频段。

28、第三方面，本技术提供了一种面向海事甚高频通信的规范播发方法，所述规范播发方法应用于包括射频控制单元、主机单元和加速计算单元的听译播报与规范播发系统，所述规范播发方法包括：执行母语转录发送链路；

29、所述母语转录发送链路包括：

30、主机单元获取本方人员的母语文本，并将母语文本发送至加速计算单元；

31、加速计算单元对母语文本执行规范化翻译，得到规范译文，并将规范译文发送至主机单元；

32、主机单元对规范译文中的数字按目标语言规则执行播读规范化处理，得到播读规范化文本，并将播读规范化文本发送至加速计算单元；

33、加速计算单元对播读规范化文本执行语音合成，得到合成音频，并将合成音频返回主机单元；

34、主机单元向射频控制单元下发ptt使能指令和发射通路建立指令；射频控制单元根据ptt使能指令使海事甚高频通信的无线电通信终端进入发射状态，并根据发射通路建立指令接通主机单元音频播放口至无线电通信终端的发射口的发射通路；主机单元在无线电通信终端处于发射状态且发射通路已建立后，播放合成音频，并在播放结束后向射频控制单元下发ptt释放指令和发射通路关断指令；射频控制单元根据ptt释放指令使无线电通信终端退出发射状态，并根据发射通路关断指令断开主机单元音频播放口至无线电通信终端的发射口的发射通路。

35、根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：

36、本技术公开了一种面向海事甚高频通信的听译播报与规范播发、听译播报及规范播发方法，通过射频控制单元持续采样音频电平并结合时间累积判别，实现来话起止的自动判定与事件上报，使系统无需人工守听即可触发后续处理链路；主机单元与加速计算单元本地协同完成采集、切分、降噪、识别、术语校正、翻译及合成，不依赖外部网络即可形成完整的听译播报播发与母语转录发送链路；主机单元通过下发ptt使能指令和发射通路建立指令控制射频控制单元接通发射通路并播放合成音频，使发射时序与音频播报严格同步，避免了人工收发切换可能导致的丢字、错序或信道占用冲突，同时互斥状态机确保同一时刻仅允许两条链路中的一条处于活跃状态，从而在无人介入的条件下实现全双工海事甚高频通信的自动收发闭环，达到全离线、自动化、高精度、高安全的海事甚高频多语言实时通信。