解析新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的应用

解析新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的应用

戚桂梁

大连市海洋发展事务服务中心   辽宁 大连 116011

摘要：随着我国海洋经济的持续发展，海洋权益的日益凸显，海洋测量已成为获取海洋地理、资源等信息的主要途径。为保证测量工作的顺利进行，有必要对海洋测量工作实施过程中通讯技术的运用进行综合分析，保证测量工作的开展。在新一代北斗卫星系统的支持下，海洋测量船与卫星导航间的信息传递关系得以建立。基于此，本文首先简要分析海洋测量通信技术的应用需求，随后分析新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的系统组件，最后从多个方面阐述新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的应用，以此来供相关人士参考。

关键词：北斗卫星系统；海洋测量；应用

引言：

随着我国海洋资源的开发与利用，对海洋测量船进行实时监控已成为必然。但是，现有的船舶状态和位置监控系统都是通过卫星之间的数据链路进行定位，不仅成本高，而且使用起来不方便。而利用新一代北斗卫星通信系统，可将海洋测量船上的通讯设备直接接入到卫星上，并对其进行实时监控，可以保证海洋船只通讯信号的传输质量，对我国海洋通讯项目的建设与发展、海洋资源开发利用等方面都有重要的意义。

一、海洋测量通信技术的应用需求

在海洋测量中，海洋船只的通讯控制与传输要求均需要通过海洋通讯系统来实现。在海洋通讯传输技术控制中，相应的系统控制要求也应与通讯传输中的控制架设功能相适应。其中，海洋测量对通信技术的要求是：全球连续覆盖、数据实时传输、加密传输、成本投入降低等。总体而言，海洋测量船要建立一套通讯传输系统，并且能够进行远程监测，它能够对海洋测量船在航行过程中的一切通信活动和信息传输活动都可以得到有效的控制和管理，从而确保信息的安全和保密[1]。另外，在测量船通讯系统中，还需要有能够操纵和控制指令的技术，通过传输指令和控制指令来更好地进行有关的测量工作，从而提高海洋测量的工作效率。要使测量数据安全能够可靠地传输，就需要先完成数据的安全传递，这是保证该技术应用的关键。最后，技术控制应用的普及和部署是比较重要的通信技术应用要求，需要对其进行专门的分析。

二、新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的系统组件

（一）数据连接

在北斗卫星通信系统的传输中，数据连接主要包括北斗卫星信号传输装置、WiFi热点、信号收发装置、专用网络和相应等。信号收发装置是一种可以从北斗卫星上接收定位、速度和航向的设备，格式化、加密、压缩的文本信息通过终端将其回传至信号收发装置，再经由北斗短消息业务传送至控制中心。可以通过这个设备在相应的地区建立起卫星传输通信信号，从而保证整个通信传输中的技术控制应用能力和应用质量得到提高。无线WiFi热点技术可以为全海测量船的技术应用控制提供技术支撑，保证数据传输效果。而与之相对应的海洋专用网络，则是整个海洋测量船通讯技术应用中的重要保证，通过海洋专用网络可以全面地控制数据通信的传输。

（二）船载软件系统构建

船载软件系统构建可以将相应的终端显示与北斗卫星通信系统建设相结合，同时，在建设通信系统时，应当对整个系统传输过程中的信号连接终端处理进行具体的分析，利用信号收发设备可以与通信卫星进行信号交互，并且通过WiFi数据的通信传输保证了信号的传输控制[2]。从这一信号传输控制中的关键要素可以看出，整体技术的传输控制对传输控制处理需求也变得更加苛刻，通过相应的传输技术控制处理可以很好地控制相应测量船上的数据接收设备，实现对北斗卫星信息传输系统控制所用信号载体的改变，保证整体系统的通信传输质量。

（三）岸基控制中心

岸基指挥中心是保证船舶全控通讯技术的重要保证要素，因为在全船通讯技术的控制中，相应的传输技术的控制是相互交叉的。为了更好地控制一体化的通信传输技术，需要将实时卫星信号差与当前的通信技术传输控制相结合，然后，在对岸基数据中心进行控制的过程中可以更好地控制相应的信号传输。在通讯传输过程中，利用岸基中心的数据控制可以很好地完成整颗卫星通信中的数据传输控制工作，保证海洋测量船的测量作业中的数据信号的接收控制效果。另外，它还承担着海洋测量船通讯命令的运行与控制任务，这对海洋测量船上的卫星通讯控制技术的实现起着重要的作用。

三、新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的应用

（一）数据实时传输

海洋测量船要将其位置、环境等操作信息及时、高效地传输到现场指挥中心，并对其进行分析、处理，指挥中心再将新的工作任务及有关信息反馈给测量船。随着我国对海洋资源开发利用的日益紧迫，海洋作业船的航行距离不断增加，数据的实时传递已成为海洋测量面临的一个重大技术挑战。由于北斗卫星系统具有精度高、时间短等优点，其已经成为海洋测量信息传输的重要支撑。海洋测量操作人员对所得到的数据以及安装在船上的各种传感器设备所获取的一些数据都是测量实时数据，对上述数据进行整理、存储后通过北斗船载终端设备将其传输到岸上指挥中心[3]。调度中心对信息进行译码、识别及预处理，并将其存储在指挥中心的数据库中，方便管理人员或有关部门对其进行检索。

（二）远程通信与管理

长久以来，以作业船和人为主体的海事工作单元对海洋通信的需求越来越强烈，陆地指挥中心要随时判断海洋的运行状况，以便对其进行有效的管理，而在海洋船上则要对各个操作单元的进展情况进行实时监测和处理，在遇到特别危险的时候，还需要与救助中心或者附近的船只建立联系。在北斗卫星系统出现前，我国海洋舰船通信装备的国产化程度不高，大部分都是从欧洲引进的，主要采用的是短波、数字微波等通讯方式，存在抗干扰性能差、成本高等问题。而北斗具有主动定位、短消息传输等优点，将北斗导航终端装备在海洋测量程船上，并与岸上指挥中心、地面基站及北斗卫星群构成通信链路。在进行业务管理或生产调度的时候，可以利用北斗卫星系统向海洋测量船或建设平台发送资料，并可以向海洋测量船或施工平台提供其他信息，如潮位、天气等。海洋测量船每日需要利用北斗定位系统，通过卫星链路将运行数据传输到地面控制中心，方便调度中心进行监控与管理。通过北斗卫星系统的短报文功能，海洋测量船之间可以互相传递信息，以便在遇到特别危险的情况下，能够快速向最近的船只发送求救信息，从而保证工作人员的生命和财产安全。

（三）应急救援

目前，我国的海洋搜救工作主要是依靠海洋无线电通讯、紧急无线电指示信标等途径，经海洋搜救组织核查、分析遇难情况后开展搜救工作。但这种方法也有一些不足，如求救信息的不确定性，救援指挥的协调困难。目前，搜救工作主要有两种方式：一是利用北斗导航系统进行搜救，将搜救信息发送给邻近船只；二是利用北斗卫星导航系统、海洋探测系统、地面调度中心和海图定位系统，在确定遇险信息后进行紧急救助，对遇险人员进行定位，进行岸上搜救指挥[4]。

四、结束语

综上所述，随着现代科技的发展和应用，海洋测量船上通讯系统也日益增多，通过建立海洋测量船的通讯系统，可以更好地进行海洋测量工作。“北斗”是国家正在发展的卫星导航系统，它对维护国家安全和人民幸福生活起着重要的作用。

参考文献：

[1]真国建.北斗卫星导航系统在渔业船舶上的应用[J].黑龙江水产,2021,40(6):18-20.

[2]邵志超,熊伟峰,张建通,等.北斗卫星系统在智慧高速中的应用示范[J].卫星应用,2022(12):54-58.

[3]韩勇豪,张喜.北斗卫星系统在海事监管中的应用研究[J].中国水运（上半月）,2021(010):000.

[4]陈新义.北斗卫星导航系统在海警舰艇中的应用[J].船舶物资与市场,2021,029(004):67-68.