基于海事衛(wèi)星的遠(yuǎn)洋漁船綜合遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用研究

孔祥倫 周自永 中國交通通信信息中心

引言：隨著我國遠(yuǎn)洋漁業(yè)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，目前已經(jīng)2千余艘遠(yuǎn)洋漁船長期在全球各主要漁區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)洋捕撈作業(yè)，為海洋漁業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。為了適應(yīng)遠(yuǎn)洋漁業(yè)管理趨勢，樹立我國負(fù)責(zé)任的海洋漁業(yè)國際形象、降低遠(yuǎn)洋漁船的事故率、減少國際爭端事件的發(fā)生、提高遠(yuǎn)洋漁業(yè)管理水平，確保漁船海上航行和生產(chǎn)作業(yè)安全，我國需要對全部遠(yuǎn)洋漁船實施更加便捷高效的船位監(jiān)控管理，提高遠(yuǎn)洋漁船安全監(jiān)管工作水平。

在對遠(yuǎn)洋漁船的捕撈作業(yè)安全管理方面，由于遠(yuǎn)洋漁船的捕撈作業(yè)范圍遍及全球，傳統(tǒng)的北斗和AIS等監(jiān)管手段無法滿足信號覆蓋需求，目前只有中國遠(yuǎn)洋漁業(yè)協(xié)會主要通過船上必配的遇險安全用海事衛(wèi)星C站實現(xiàn)了每天4個定時位置報告的簡單監(jiān)管應(yīng)用，各遠(yuǎn)洋漁業(yè)公司也僅能通過此應(yīng)用該平臺實現(xiàn)了對自己所屬船舶的基本位置監(jiān)控功能。

1.海事衛(wèi)星及FleetOne業(yè)務(wù)簡介

1.1 海事衛(wèi)星系統(tǒng)概況

國際海事衛(wèi)星（Inmarsat）組織成立于1979年，是由包括中國政府在內(nèi)的世界上79個國家共同出資成立的國際組織，國際電信聯(lián)盟也將環(huán)境適應(yīng)性最強(qiáng)、最適合海洋移動衛(wèi)星通信的L波段頻率分配給了國際海事衛(wèi)星系統(tǒng)使用。30多年來，國際海事衛(wèi)星組織一直致力于為世界各國的海洋船舶、陸地偏遠(yuǎn)地區(qū)和航空器提供遇險安全公益通信服務(wù)和公眾移動衛(wèi)星通信服務(wù)，中國交通通信信息中心（對外稱為：北京船舶通信導(dǎo)航公司）代表中國政府參與國際海事衛(wèi)星事務(wù)，是國內(nèi)唯一的海事衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)合法運(yùn)營商，并承擔(dān)了我國近海區(qū)域內(nèi)的船舶遇險安全通信和公眾衛(wèi)星移動通信服務(wù)業(yè)務(wù)。海事衛(wèi)星第四代衛(wèi)星業(yè)務(wù)的主要特點如下：

（1） 全球覆蓋：海事衛(wèi)星作為全球海上遇險安全通信系統(tǒng)，通信范圍無縫覆蓋全球，目前第四代海事衛(wèi)星覆蓋范圖如1所示。

（2）船載終端設(shè)備輕便可靠：最小數(shù)據(jù)設(shè)備不到0.5公斤，具有超強(qiáng)可靠性，非常適合長期應(yīng)用于海上惡劣環(huán)境下的通信需求。

（3） 多種可選通信業(yè)務(wù)：第四代海事衛(wèi)星可以提供從6.4kbps至492kbps范圍內(nèi)的多種業(yè)務(wù)和終端設(shè)備供各類型用戶靈活選擇。

（4） 不受天氣干擾：海事衛(wèi)星終端采用了L波段頻譜（1.5GHZ左右），該波段最大優(yōu)點是不受雨、雪、霧等天氣干擾。

（5）隨時可用、組網(wǎng)方便：海事衛(wèi)星在中國具有合法運(yùn)營商，擁有自己的地面站，可直接利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，購買終端便可使用，并且可隨時組網(wǎng)使用。

1.2 FleetOne船載終端簡介

針對遠(yuǎn)洋漁船與陸地系統(tǒng)間的大數(shù)據(jù)量通信需求，國際海事衛(wèi)星于2014年推出了低費率大數(shù)據(jù)量通信業(yè)務(wù)——FleetOne，是目前唯一能夠覆蓋全球的低費率寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)由第四代海事衛(wèi)星系統(tǒng)提供服務(wù)，依托于多年來為海上船舶提供GMDSS通信保障的成功經(jīng)驗，采用不受天氣和海況影響的L波段通信，基于3G移動通信標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)船岸間最高可達(dá)100Kbps的標(biāo)準(zhǔn)IP方式數(shù)據(jù)通信，并且真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音電話業(yè)務(wù)同時在線，一部終端即可滿足多種信息通信需求，實現(xiàn)雙向衛(wèi)星電話直撥、標(biāo)準(zhǔn)IP方式的文字、語音、圖片和其他大數(shù)據(jù)量通信應(yīng)用功能更，是遠(yuǎn)洋漁船衛(wèi)星寬帶通信的最可靠解決方案。

2.海事衛(wèi)星遠(yuǎn)洋漁船遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)概述

2.1 架構(gòu)如下圖所示。

圖 海事衛(wèi)星遠(yuǎn)洋漁信通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

海事衛(wèi)星遠(yuǎn)洋漁信通系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)模式提供寬帶數(shù)據(jù)通信服務(wù)，船端設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)RJ45網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，經(jīng)北京海事衛(wèi)星地面站直接接入Internet網(wǎng)絡(luò)，任何標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)都可以直接實現(xiàn)與船上的互通，系統(tǒng)安裝部署及其簡便。

2.2 遠(yuǎn)洋漁船遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用功能

2.2.1 高精度高頻率船位監(jiān)控

水手遠(yuǎn)洋漁信通終端內(nèi)置位置監(jiān)控功能，不需要任何外界設(shè)備即可自動定時上報經(jīng)緯度、航向和航速等信息，最快可達(dá)秒級高頻率報告，并具有位置變化距離自動觸發(fā)位置報告功能；

2.2.2 全球覆蓋低費率衛(wèi)星電話

水手遠(yuǎn)洋漁信通終端具有一路真正全球覆蓋的衛(wèi)星電話，并且與網(wǎng)絡(luò)通信獨立，在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的同時可以撥打衛(wèi)星電話；

2.2.3 船上手機(jī)文字、圖片、語音消息通信

船上人員使用自己的智能手機(jī)安裝“遠(yuǎn)洋漁信通”聊天軟件，即可通過船上WiFi無線網(wǎng)與遠(yuǎn)在國內(nèi)的公司管理人員和家人實現(xiàn)文字、圖片和語音信息收發(fā)功能；

2.2.4 遠(yuǎn)程 AIS 數(shù)據(jù)傳輸

遠(yuǎn)洋漁船可以通過安裝專用設(shè)備將船上的AIS與遠(yuǎn)洋漁信通終端連接，岸上指揮中心即可遠(yuǎn)程獲取船舶周圍的其他船舶的實施或歷史AIS信息，為事故調(diào)查、捕撈監(jiān)管提供更加準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

2.2.5 捕撈日志填寫和遠(yuǎn)程傳輸

通過專用終端或?qū)Ｓ玫氖謾C(jī)APP，漁船可以簡單快速的填寫捕撈日志并及時回傳至岸上指揮中心，用于公司日程生產(chǎn)管理和行業(yè)監(jiān)管應(yīng)用；

2.2.6 全球海洋氣象預(yù)報信息服務(wù)

岸上指揮中心或公司管理部門可隨時將捕撈作業(yè)區(qū)域的洋流、水溫、微生物以及其他海洋氣象預(yù)報信息以圖形化的方式發(fā)送到船上人員的手機(jī)或?qū)I(yè)終端，提高遠(yuǎn)洋捕撈工作效率；

2.2.7 大數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)程信息采集

在遠(yuǎn)洋漁船上安裝氣象、水文以及其他數(shù)據(jù)采集設(shè)備并通過遠(yuǎn)洋漁信通終端遠(yuǎn)程回傳，可將船上采集到的大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳輸至岸上指揮中心，用于為行業(yè)和國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.3 系統(tǒng)應(yīng)用部署

通過在遠(yuǎn)洋漁船上加裝具有全球覆蓋能力的衛(wèi)星定位和通信終端，對現(xiàn)有的海洋漁船安全救助信息系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，實現(xiàn)對所屬的所有遠(yuǎn)洋漁船進(jìn)行如下監(jiān)控管理功能：

（1） 全球電子海圖：支持全球電子海圖平臺顯示功能；

（2）漁船全球作業(yè)動態(tài)監(jiān)控：遠(yuǎn)洋漁船可在全球范圍內(nèi)自動定時上報位置、航向、航速信息并在平臺上顯示動態(tài)；

（3） 船位自動策略上報：船載終端可根據(jù)航行速度、位移距離等條件自動觸發(fā)位置上報；

（4） 判斷漁船是否違規(guī)：如偵測跨洋區(qū)作業(yè)、跨漁區(qū)作業(yè)、多日未回報船位；

（5）可統(tǒng)計漁船長期資料：如歷史位置查詢和軌跡回放、回報與未回報天數(shù)、進(jìn)港天數(shù)、違規(guī)天數(shù)；

（6）提供漁業(yè)管理決策參考：漁船在漁場移動實況，有助管理輔導(dǎo)措施調(diào)整；

（7）可擴(kuò)展應(yīng)用：船載終端具有數(shù)據(jù)通信接口，可以為今后擴(kuò)展其他船岸通信應(yīng)用提供服務(wù)。

結(jié)束語：本文基于第四代海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)進(jìn)行研究，利用新一代的海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)可實現(xiàn)對遠(yuǎn)洋漁船的綜合監(jiān)控，依據(jù)此技術(shù)建設(shè)的遠(yuǎn)洋漁船船位監(jiān)測系統(tǒng)平臺可提供豐富的圖形操作界面，各級行政部門和遠(yuǎn)洋漁業(yè)企業(yè)可以方便、快捷的獲取全球范圍內(nèi)所轄遠(yuǎn)洋漁船的綜合動態(tài)信息，為遠(yuǎn)洋漁船全面綜合監(jiān)管提供一個可行的解決方案，可顯著提高遠(yuǎn)洋漁船監(jiān)管效率。