一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法及系统与流程

1.本发明涉及浮标控制应用、水域船舶监测、浮标通信安全技术领域，具体涉及一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法及系统。


背景技术：

2.传统的监测浮标与大陆的基站之间的通信一般采用浮标与中继浮标之间连接电缆的形式，近年来出现基于卫星通信或gprs/cdma等类型的浮标，离海岸远距离的浮标一般距离海岸动辄上百公里,常规的通信手段难以施用,由于在海上设置基站设施并不现实，因此浮标通过移动通信网络如gsm、gprs、cdma等通信手段，难以传递数据,并且在深海中，浮标本身安全并得不到保障，容易被船舶盗取或者意外损失掉，每个深海的浮标一般以卫星通信信息传输、无线网络信息传输等。目前的现有技术的解决方案一般为通过基站远程控制浮标的沉浮以避免浮标的通信安全问题，主要的现有技术如下：专利申请号为cn201210152691.8的发明专利一种可升降的通信中继系统及方法，包括天线舱、中继控制舱和升降装置，用于水下用户与地面控制中心间的信息交互；天线舱与中继控制舱双向无线通信；天线舱顶部配备卫星通信终端，用于与地面控制中心进行指令交互。专利号cn102167136a中，公开了一种海洋沉浮系统，其目的是采集海洋环境参数，实时向地面岸站传输。在该系统中，浮标通过通信缆连接水下绞车，绞车上的控制中心控制浮标定时浮出和潜入海中。浮标浮出海面时，将控制中心采集的海洋参数传输给地面岸站。这些现有技术的方法有效解决了浮标采集的数据向地面的基站传输的问题，但在水面上和水面下信息交互方面此种传输系统和方法的缺点是体积庞大、浮标的天线舱易被发现。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法及系统，通过将数据传输到距离可疑船只距离最远的浮标与卫星进行通信，主动避开可疑舰船，并通过水下路由路径的构建提升了网络传输速度和效率，智能的将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标关闭、休眠或下沉，当监测到基准浮标的感知范围内船舶已经驶离，将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标启动或上浮，从而继续执行监测任务，当监测到基准浮标或基准浮标的邻居浮标消失，从而进一步避免被邻近过往船只发现的风险。
5.为了实现上述目的，本发明提出一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法，具体包括以下步骤：
6.步骤1，将各个浮标随机部署在待监测区域内的水面之下，所述浮标可控制上浮下沉；
7.步骤2，检测各个浮标是否边界浮标并标记出边界浮标；
8.步骤3，监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过；
9.步骤4，标记最早监测到船舶通过的浮标为基准浮标，将与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标；
10.步骤5，构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径；
11.步骤6，通过通信路由路径将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标的传感器采集的数据传递到通信浮标中构成卫星数据包；所述基准浮标的邻居浮标为基准浮标的通信范围内的多个浮标；
12.步骤7，控制通信浮标上浮到水面与卫星(北斗卫星系统)进行通信传输卫星数据包。
13.进一步地，待监测区域为准备投放浮标监测的水域。
14.进一步地，在步骤1中，所述浮标至少包括浮体和沉浮系统，所述浮体包括传感器、处理器、近程通信模块、北斗卫星终端或铱星通信终端，所述传感器包括声呐传感器、红外传感器，所述近程通信模块用于在各个浮标之间进行无线通信，近程通信模块为zigbee、蓝牙中任意一种，所述浮标有唯一的标识号，所述北斗卫星终端包括北斗短报文通信模块，所述铱星通信终端包括gps定位模块和铱星modem，浮体为具备浮力的空心结构。
15.进一步地，所述浮标通过飞机或者舰船的浮标抛撒器进行抛撒随机部署。
16.进一步地，在步骤1中，所述沉浮系统包括绞车与固定锚，所述绞车通过缆绳固定在浮体上，绞车的下端通过缆绳与固定锚连接，通过浮体中的处理器的信号驱动以收缩卷起或放出缆绳(收缆和放缆)从而驱动浮标的浮体上浮或者下沉，所述固定锚用于固定在海底，使将浮标不会被水流冲走。
17.进一步地，在步骤1中，所述沉浮系统包括气囊，所述气囊的内腔安装有气泵，所述气泵的底部安装有充气管，充气管与气囊连接，所述气囊的左侧安装有排气管，所述排气管上安装有单向阀，所述气囊的内腔安装有水囊，所述水囊的顶部安装有步进电机，所述水囊的右侧安装有进出水管，且所述进出水管贯穿气囊的外壁，所述进出水管上安装有双向阀，从而通过浮体中的处理器的信号驱动气泵进行充气或排水实现浮标上浮或者下沉。
18.进一步地，所述浮标在浮出水面时，将所接收数据通过北斗卫星终端或铱星通信终端传输给地面岸站，地面岸站为设置于岸上的控制中心或基站。
19.进一步地，在步骤2中，各浮标检测并标记出边界浮标的方法为：
20.各浮标检测并标记出边界浮标基于近程通信模块进行通信，并通过以下步骤实现：
21.s201：各浮标发送msg_islive信号给浮标的通信范围内的所有浮标，令发送msg_islive信号为锚浮标；所述浮标的通信范围为浮标的通信半径所覆盖的范围；
22.s202：通信范围内接收到msg_islive信号的各个浮标回复msg_live信号到锚浮标中，令各个回复msg_live信号的浮标为信号连通浮标；
23.s203：根据各个信号连通浮标的msg_live信号得到各个信号连通浮标到锚浮标之间的rssi值，所述rssi值为信号强度指示；
24.s204：如果当前浮标通信范围内rssi值大于强度阈值的信号连通浮标数量为1，则标记当前浮标为边界浮标，所述强度阈值为当前浮标的通信范围内的所有浮标rssi值的平均值的[0.5,0.8]倍。
[0025]
进一步地，在步骤2中，如果不存在浮标的通信范围内rssi值大于强度阈值的信号
连通浮标数量为1，则依次选取信号连通浮标数量为2到5，直到能够选取的边界浮标的数量大于3。
[0026]
进一步地，在步骤3中，监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过的方法为：
[0027]
s301，随机选取一个边界浮标浮出水面作为卫星通信浮标；当卫星通信浮标失去联系或者损坏时，重新随机选取一个边界浮标浮出水面作为卫星通信浮标；
[0028]
s302，按照各个浮标的感知范围将各个浮标所在的水域分成多个监测区域，每个浮标对应一个监测区域；所述各个浮标的感知范围为各个浮标的传感器所能监测的最大覆盖区域；
[0029]
s303，各个浮标将对应监测区域的位置信息和自身的标识号作为位置映射数据包，各个浮标到卫星通信浮标之间以距离向量路由算法、链路
‑
状态路由选择算法或dijkstra算法中任意一种路由算法生成通信链路，所述路由链路通过近程通信模块进行通信；
[0030]
s304，各个浮标通过通信链路将位置映射数据包传输到卫星通信浮标；
[0031]
s305，卫星通信浮标将所接收的位置映射数据包通过北斗卫星终端或铱星通信终端传输给地面岸站；
[0032]
s306，通过船舰目标检测系统以星载sar或机载sar对各个浮标对应的监测区域进行船舶监测；所述船舰目标检测系统为sar图像舰船目标及其尾迹检测系统shipsurveillance；所述船舰目标检测系统通过合成孔径雷达(sar)以基于港口的先验信息、基于灰度统计、基于边缘信息、基于分形模型和模糊理论、基于视觉感知机理中任意一种方法对船舰进行目标检测；
[0033]
s307，当船舰目标检测系统发现有船舰目标出现时，则发送船舰目标出现的监测区域对应的浮标标识号与对应的控制信号到卫星通信浮标；所述对应的控制信号为用于驱动浮标上浮或者下沉的控制信号；
[0034]
s308，卫星通信浮标将接收到的浮标标识号与对应的控制信号通过通信链路传输到浮标标识号所对应的浮标。
[0035]
优选地，在步骤3中，监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过的方法为：通过各个浮标的红外传感器或者声呐传感器的感知范围监测是否有船舶通过浮标的感知范围。
[0036]
进一步地，在步骤5中，构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径的方法为：
[0037]
令通信路由路径上的浮标标识号依次排列构建为浮标通信序列，基准浮标按顺序通过浮标通信序列中各个浮标标识号对应的浮标依次传递到通信浮标；设基准浮标buoy1为浮标通信序列离通信浮标最远的一个，令浮标通信序列为b
i
＝{buoy1,buoy2,
…
,buoy
i
}，i为通信路由路径中浮标总数；
[0038]
以基准浮标作为根节点，以通信浮标作为目标节点，以根节点buoy1的通信范围内的多个浮标作为信号连通浮标buoy2；而以每个buoy2的通信范围内的多个浮标作为信号连通浮标buoy3；以此类推，以每个浮标buoy
j
的通信范围内的多个浮标作为信号连通浮标buoy
j 1
，j∈1,2,
…
i；将各个buoy
j
与每个buoy
j 1
通信连接从而从根节点到目标节点构成一个树形拓扑结构网络；
[0039]
从根节点开始深度优先遍历树形拓扑结构网络，每次从根节点开始遍历到叶子节点，得到一个或多个从根节点到目标节点的浮标通信序列，选取所有叶子节点为通信浮标
的浮标通信序列作为候选序列；
[0040]
以候选序列中两两浮标之间的rssi值依次相加的总和作为信号强度之和；计算所有候选序列的信号强度之和；此步骤的目的是为了选取相对的距离上最长的通信链路，以尽量减小在监测区域中途经的舰船发现与卫星通信的浮标的概率；
[0041]
选取信号强度之和最小的候选序列作为结果序列，依次以结果序列中各个浮标的通信链路作为通信路由路径，所述路由链路通过近程通信模块进行通信。
[0042]
进一步地，在步骤5中，如果基准浮标与到通信浮标之间无法连通，则将除了当前通信浮标外，重新选取与当前与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标，如果仍然不行，则依次选取未标记过通信浮标的且与当前与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标，直到选取到；并执行上述构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径的步骤选取通信路由路径。
[0043]
优选地，在步骤5中，构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径的方法为：各个基准浮标到通信浮标之间以距离向量路由算法、链路
‑
状态路由选择算法或dijkstra算法中任意一种路由算法生成通信链路作为通信路由路径，所述路由链路通过近程通信模块进行通信。
[0044]
进一步地，在步骤6中，将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标关闭、休眠或下沉，从而进一步避免被邻近过往船只发现的风险。
[0045]
进一步地，在步骤7中，当通过步骤s306监测到基准浮标的感知范围内船舶已经驶离，将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标启动或上浮，从而继续执行监测任务。
[0046]
进一步地，在步骤7中，当监测到基准浮标或基准浮标的邻居浮标消失，则依次对通信路由路径中所有的浮标进行关闭或休眠操作，直到通过卫星通信浮标接收到地面岸站的启动命令。
[0047]
本发明还提供了一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0048]
浮标随机部署单元，用于将各个浮标随机部署在待监测区域内的水面之下，所述浮标可控制上浮下沉；
[0049]
边界浮标检测单元，用于检测各个浮标是否边界浮标并标记出边界浮标；
[0050]
船舶监测单元，用于监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过；
[0051]
浮标标记单元，用于标记最早监测到船舶通过的浮标为基准浮标，将与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标；
[0052]
水下路由构建单元，用于构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径；
[0053]
数据包合并单元，用于通过通信路由路径将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标的传感器采集的数据传递到通信浮标中构成卫星数据包；
[0054]
数据包上传单元，用于控制通信浮标上浮到水面与卫星进行通信传输卫星数据包。
[0055]
应用场景实施例1(围油栏控制)：
[0056]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的cn2188764y水面油膜检测传感器、cn101774421b溢油报警浮标装置、id
‑
227浮油(油膜)监测传感器，判断当出现漏油时
控制浮标对应位置设置的cn104454798b的一种用于海面溢油围油栏自动布放的控制装置及控制方法、cn204199257u一种海面溢油回收围油栏的充排气装置，或者cn105019415b
‑
自动充气式围油栏，进而智能的控制围油栏达到控油的效果。
[0057]
应用场景实施例2(防海盗)：
[0058]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的声呐传感器、声音传感器、超声波传感器或者红外传感器，判断当海盗出现时发出警报，将海盗位置对应浮标的位置传输到卫星上，控制浮标控制播放设置在浮标上的驱赶音响，鱼栏网，进而智能的实现海盗预警、驱赶效果。
[0059]
应用场景实施例3(渔汛探测)：
[0060]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的chirp声呐、totalscan传感器、鱼群探测仪等设备，判断当鱼群出现时将鱼群对应浮标的位置传输到卫星上，传输到各个渔民的渔船的终端设备端显示鱼群的位置、鱼群规模，进而智能的实现渔汛探测效果。
[0061]
应用场景实施例4(藻类抑制剂控制)：
[0062]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的蓝绿藻传感器、总藻传感器、algcontrol在线藻类监测、藻类和水体粒度监测传感器、船载流式细胞仪及藻类荧光传感器等设备，判断当藻类密度过大时释放对应的位置的浮标上的藻类抑制剂，进而智能的实现区域性藻类抑制效果。
[0063]
本发明的有益效果为：本发明提供一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法及系统，保障了浮标的安全，可选取相对的距离上最长的通信链路，以尽量减小在监测区域中途经的舰船发现与卫星通信的浮标的概率，主动的保障了数据传输到及时性，保障浮标的通信安全，避免采集信号的浮标向地面岸站通信时被发现，减少被盗的风险，提高浮标的生存率，并可应用于围油栏控制、防海盗、渔汛探测、藻类抑制剂的自动释放等场景。
附图说明
[0064]
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
[0065]
图1所示为本发明的一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法的流程图；
[0066]
图2所示为本发明的一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统。
具体实施方式
[0067]
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
[0068]
如图1所示为根据本发明的一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的鱼塘溶解氧大数据分析控制方法。
[0069]
本发明提出一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制方法，具体包括以下步
骤：
[0070]
步骤1，将各个浮标随机部署在待监测区域内的水面之下，所述浮标在投放时下沉于水面之下一定深度；下沉深度[10,30]米，所述浮标可控制上浮下沉；
[0071]
进一步地，在步骤1中，所述浮标至少包括浮体和沉浮系统，所述浮体包括传感器、处理器、近程通信模块、北斗卫星终端或铱星通信终端，所述传感器包括声呐传感器、红外传感器，所述近程通信模块用于在各个浮标之间进行无线通信，近程通信模块为zigbee、蓝牙中任意一种，所述浮标有唯一的标识号，所述北斗卫星终端包括北斗短报文通信模块，所述铱星通信终端包括gps定位模块和铱星modem，浮体为具备浮力的空心结构。
[0072]
进一步地，所述浮标通过飞机或者舰船的浮标抛撒器进行抛撒随机部署。
[0073]
进一步地，在步骤1中，所述沉浮系统包括绞车与固定锚，所述绞车通过缆绳固定在浮体上，绞车的下端通过缆绳与固定锚连接，通过浮体中的处理器的信号驱动以收缩卷起或放出缆绳(收缆和放缆)从而驱动浮标的浮体上浮或者下沉，所述固定锚用于固定在海底，使将浮标不会被水流冲走。
[0074]
进一步地，在步骤1中，所述沉浮系统包括气囊，所述气囊的内腔安装有气泵，所述气泵的底部安装有充气管，充气管与气囊连接，所述气囊的左侧安装有排气管，所述排气管上安装有单向阀，所述气囊的内腔安装有水囊，所述水囊的顶部安装有步进电机，所述水囊的右侧安装有进出水管，且所述进出水管贯穿气囊的外壁，所述进出水管上安装有双向阀，从而通过浮体中的处理器的信号驱动气泵进行充气或排水实现浮标上浮或者下沉。
[0075]
进一步地，所述浮标在浮出水面时，将所接收数据通过北斗卫星终端或铱星通信终端传输给地面岸站，地面岸站为设置于岸上的控制中心或基站。
[0076]
步骤2，检测各个浮标是否边界浮标并标记出边界浮标；
[0077]
进一步地，在步骤2中，各浮标检测并标记出边界浮标的方法为：
[0078]
各浮标检测并标记出边界浮标基于近程通信模块进行通信，并通过以下步骤实现：
[0079]
s201：各浮标发送msg_islive信号给浮标的通信范围内的所有浮标，令发送msg_islive信号为锚浮标；所述浮标的通信范围为浮标的通信半径所覆盖的范围；
[0080]
s202：通信范围内接收到msg_islive信号的各个浮标回复msg_live信号到锚浮标中，令各个回复msg_live信号的浮标为信号连通浮标；
[0081]
s203：根据各个信号连通浮标的msg_live信号得到各个信号连通浮标到锚浮标之间的rssi值，所述rssi值为信号强度指示；
[0082]
s204：如果当前浮标通信范围内rssi值大于强度阈值的信号连通浮标数量为1，则标记当前浮标为边界浮标，所述强度阈值为当前浮标的通信范围内的所有浮标rssi值的平均值的[0.5,0.8]倍。
[0083]
进一步地，在步骤2中，如果不存在浮标的通信范围内rssi值大于强度阈值的信号连通浮标数量为1，则依次选取信号连通浮标数量为2到5，直到能够选取的边界浮标的数量大于3。
[0084]
步骤3，监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过；
[0085]
进一步地，在步骤3中，监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过的方法为：
[0086]
s301，随机选取一个边界浮标浮出水面作为卫星通信浮标；当卫星通信浮标失去
联系或者损坏时，重新随机选取一个边界浮标浮出水面作为卫星通信浮标；
[0087]
s302，按照各个浮标的感知范围将各个浮标所在的水域分成多个监测区域，每个浮标对应一个监测区域；所述各个浮标的感知范围为各个浮标的传感器所能监测的最大覆盖区域；
[0088]
s303，各个浮标将对应监测区域的位置信息和自身的标识号作为位置映射数据包，各个浮标到卫星通信浮标之间以距离向量路由算法、链路
‑
状态路由选择算法或dijkstra算法中任意一种路由算法生成通信链路，所述路由链路通过近程通信模块进行通信；
[0089]
s304，各个浮标通过通信链路将位置映射数据包传输到卫星通信浮标；
[0090]
s305，卫星通信浮标将所接收的位置映射数据包通过北斗卫星终端或铱星通信终端传输给地面岸站；
[0091]
s306，通过船舰目标检测系统以星载sar或机载sar对各个浮标对应的监测区域进行船舶监测；所述船舰目标检测系统为sar图像舰船目标及其尾迹检测系统shipsurveillance；所述船舰目标检测系统通过合成孔径雷达(sar)以基于港口的先验信息、基于灰度统计、基于边缘信息、基于分形模型和模糊理论、基于视觉感知机理中任意一种方法对船舰进行目标检测；所述船舰目标检测系统用于检测监测区域内是否出现船舰目标；
[0092]
s307，当船舰目标检测系统发现有船舰目标出现时，则发送船舰目标出现的监测区域对应的浮标标识号与对应的控制信号到卫星通信浮标；所述对应的控制信号为用于驱动浮标上浮或者下沉的控制信号；
[0093]
s308，卫星通信浮标将接收到的浮标标识号与对应的控制信号通过通信链路传输到浮标标识号所对应的浮标。
[0094]
优选地，在步骤3中，监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过的方法为：通过各个浮标的红外传感器或者声呐传感器的感知范围监测是否有船舶通过浮标的感知范围。
[0095]
步骤4，标记最早监测到船舶通过的浮标为基准浮标，将与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标；位置距离通过两者之间地理坐标的欧氏距离计算得到；
[0096]
步骤5，构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径；
[0097]
进一步地，在步骤5中，构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径的方法为：
[0098]
令通信路由路径上的浮标标识号依次排列构建为浮标通信序列，基准浮标按顺序通过浮标通信序列中各个浮标标识号对应的浮标依次传递到通信浮标；设基准浮标buoy1为浮标通信序列离通信浮标最远的一个，令浮标通信序列为b
i
＝{buoy1,buoy2,
…
,buoy
i
}，i为通信路由路径中浮标总数；
[0099]
以基准浮标作为根节点，以通信浮标作为目标节点，以根节点buoy1的通信范围内的多个浮标作为信号连通浮标buoy2；而以每个buoy2的通信范围内的多个浮标作为信号连通浮标buoy3；以此类推，以每个浮标buoy
j
的通信范围内的多个浮标作为信号连通浮标buoy
j 1
，j∈1,2,
…
i；将各个buoy
j
与每个buoy
j 1
通信连接从而从根节点到目标节点构成一个树形拓扑结构网络；
[0100]
从根节点开始深度优先遍历树形拓扑结构网络，每次从根节点开始遍历到叶子节点，得到一个或多个从根节点到目标节点的浮标通信序列，选取所有叶子节点为通信浮标
的浮标通信序列作为候选序列；
[0101]
以候选序列中两两浮标之间的rssi值依次相加的总和作为信号强度之和；计算所有候选序列的信号强度之和；此步骤的目的是为了选取相对的距离上最长的通信链路，以尽量减小在监测区域中途经的舰船发现与卫星通信的浮标的概率；
[0102]
选取信号强度之和最小的候选序列作为结果序列，依次以结果序列中各个浮标的通信链路作为通信路由路径，所述路由链路通过近程通信模块进行通信。
[0103]
进一步地，在步骤5中，如果基准浮标与到通信浮标之间无法连通，则将除了当前通信浮标外，重新选取与当前与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标，如果仍然不行，则依次选取未标记过通信浮标的且与当前与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标，直到选取到；并执行上述构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径的步骤选取通信路由路径。
[0104]
优选地，在步骤5中，构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径的方法为：各个基准浮标到通信浮标之间以距离向量路由算法、链路
‑
状态路由选择算法或dijkstra算法中任意一种路由算法生成通信链路作为通信路由路径，所述路由链路通过近程通信模块进行通信。
[0105]
步骤6，通过通信路由路径将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标的传感器采集的数据传递到通信浮标中构成卫星数据包；所述基准浮标的邻居浮标为基准浮标的通信范围内的多个浮标；
[0106]
进一步地，在步骤6中，将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标关闭、休眠或下沉，从而进一步避免被邻近过往船只发现的风险。
[0107]
步骤7，控制通信浮标上浮到水面与卫星(北斗卫星系统)进行通信从而传输卫星数据包到地面岸站。
[0108]
进一步地，在步骤7中，当监测到基准浮标的感知范围内船舶已经驶离，将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标启动或上浮，从而继续执行监测任务。
[0109]
进一步地，在步骤7中，当监测到基准浮标或基准浮标的邻居浮标消失，则依次对通信路由路径中所有的浮标进行关闭或休眠操作，直到通过卫星通信浮标接收到地面岸站的启动命令。
[0110]
应用场景实施例1(围油栏控制)：
[0111]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的cn2188764y水面油膜检测传感器、cn101774421b溢油报警浮标装置、id
‑
227浮油(油膜)监测传感器，判断当出现漏油时控制浮标对应位置设置的cn104454798b的一种用于海面溢油围油栏自动布放的控制装置及控制方法、cn204199257u一种海面溢油回收围油栏的充排气装置，或者cn105019415b
‑
自动充气式围油栏，进而智能的控制围油栏达到控油的效果。
[0112]
应用场景实施例2(防海盗)：
[0113]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的声呐传感器、声音传感器、超声波传感器或者红外传感器，判断当海盗出现时发出警报，将海盗位置对应浮标的位置传输到卫星上，控制浮标控制播放设置在浮标上的驱赶音响，鱼栏网，进而智能的实现海盗预警、驱赶效果。
[0114]
应用场景实施例3(渔汛探测)：
[0115]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的chirp声呐、totalscan传感器、鱼群探测仪等设备，判断当鱼群出现时将鱼群对应浮标的位置传输到卫星上，传输到各个渔民的渔船的终端设备端显示鱼群的位置、鱼群规模，进而智能的实现渔汛探测效果。
[0116]
应用场景实施例4(藻类抑制剂控制)：
[0117]
通过智能浮标通信控制系统中的各个浮标上设置的蓝绿藻传感器、总藻传感器、algcontrol在线藻类监测、藻类和水体粒度监测传感器、船载流式细胞仪及藻类荧光传感器等设备，判断当藻类密度过大时释放对应的位置的浮标上的藻类抑制剂，进而智能的实现区域性藻类抑制效果。
[0118]
本发明的实施例提供的一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统，如图2所示为本发明的一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统结构图，该实施例的一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统实施例中的步骤。
[0119]
所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0120]
浮标随机部署单元，用于将各个浮标随机部署在待监测区域内的水面之下，所述浮标可控制上浮下沉；
[0121]
边界浮标检测单元，用于检测各个浮标是否边界浮标并标记出边界浮标；
[0122]
船舶监测单元，用于监测各个浮标的感知范围内是否有船舶通过；
[0123]
浮标标记单元，用于标记最早监测到船舶通过的浮标为基准浮标，将与基准浮标的位置距离最远的边界浮标标记为通信浮标；
[0124]
水下路由构建单元，用于构建基准浮标与通信浮标之间的通信路由路径；
[0125]
数据包合并单元，用于通过通信路由路径将基准浮标和与基准浮标的邻居浮标的传感器采集的数据传递到通信浮标中构成卫星数据包；
[0126]
数据包上传单元，用于控制通信浮标上浮到水面与卫星进行通信传输卫星数据包。
[0127]
所述一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统的示例，并不构成对一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0128]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field
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programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统运行系统的控制中
心，利用各种接口和线路连接整个一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统可运行系统的各个部分。
[0129]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种基于北斗卫星系统的智能浮标通信控制系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0130]
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。