淺談推動(dòng)北斗在海事工作中的應(yīng)用建議

陳福玉　劉軍

摘要：具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)已經(jīng)全面投入使用，造福社會(huì)各個(gè)行業(yè)。本文為更好的在海事領(lǐng)域應(yīng)用北斗系統(tǒng)，簡要介紹了北斗系統(tǒng)的基本信息，對北斗系統(tǒng)目前的應(yīng)用情況做了簡要概括，通過實(shí)際問題提出推動(dòng)北斗系統(tǒng)海事工作中的若干建議，包括加裝北斗接收器及配套北斗系統(tǒng)終端，注重市場導(dǎo)向設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品等，以促進(jìn)北斗產(chǎn)業(yè)扶持海事工作發(fā)展。

關(guān)鍵詞：北斗 海事 應(yīng)用 建議

我國的北斗系統(tǒng)是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界范圍內(nèi)第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，具有“獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠”的技術(shù)特點(diǎn)。截止到2016年5月，共計(jì)發(fā)射了22顆北斗衛(wèi)星，已經(jīng)具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力。

北斗系統(tǒng)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠的PNT服務(wù)并兼具特色短報(bào)文通信能力。北斗系統(tǒng)穩(wěn)定度高，抗干擾能力強(qiáng)，已經(jīng)成為軍民兩用的實(shí)用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，中國國內(nèi)目前生產(chǎn)定位服務(wù)設(shè)備的生產(chǎn)商，產(chǎn)品都將會(huì)提供對GPS和北斗系統(tǒng)的支持，擴(kuò)大其應(yīng)用面將進(jìn)一步提升北斗系統(tǒng)利用效率，造福涉及項(xiàng)目。

1 北斗基本信息

2000年10月，第一顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，而后北斗衛(wèi)星陸續(xù)發(fā)射升空，至今已經(jīng)發(fā)射至第22枚北斗衛(wèi)星，目前正在運(yùn)行的是第二代北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，其組網(wǎng)成功后功能更加強(qiáng)大，能夠更加出色的完成各項(xiàng)任務(wù)。

北斗系統(tǒng)致力于向全球用戶提供高質(zhì)量的定位，導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，其定位精度優(yōu)于l0 m，測速精度優(yōu)于0.2 m/s，授時(shí)精度l0 ns。除精度上不遜于歐美之外，由于采用了無源定位技術(shù)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以相對獨(dú)立的解決了何人、何時(shí)、何地的問題，而不需要通過發(fā)射其他額外信號(hào)做到這點(diǎn)。依靠搭載北斗系統(tǒng)的終端，可以輕松掌握實(shí)時(shí)PNT信息。

2 北斗當(dāng)前應(yīng)用

在交通運(yùn)輸方面，北斗系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于重點(diǎn)運(yùn)輸過程監(jiān)控管理、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實(shí)時(shí)定位調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域。

在海洋漁業(yè)方面，北斗系統(tǒng)已經(jīng)為漁業(yè)管理部門提供船位監(jiān)控、緊急救援、信息發(fā)布、漁船出入港管理等服務(wù)。

在水文監(jiān)測方面，北斗系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于多山地域水文測報(bào)信息的實(shí)時(shí)傳輸，提高災(zāi)情預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，為制訂防洪抗旱調(diào)度方案提供重要支持。

在氣象預(yù)報(bào)方面，已經(jīng)成功研制一系列氣象測報(bào)型北斗終端設(shè)備，啟動(dòng)“大氣海洋和空間監(jiān)測預(yù)警示范應(yīng)用”，形成實(shí)用可行的系統(tǒng)應(yīng)用解決方案，實(shí)現(xiàn)氣象站之間的數(shù)字報(bào)文自動(dòng)傳輸。

在森林防火方面，已經(jīng)成功應(yīng)用于森林防火，定位與短報(bào)文通信功能在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了較大作用。

農(nóng)業(yè)指導(dǎo)方面，可以依靠牧區(qū)放牧智能指導(dǎo)系統(tǒng)管理平臺(tái)、牧民專用北斗智能終端和牧場數(shù)據(jù)采集自動(dòng)站，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸，并通過北斗地面站及北斗星群中轉(zhuǎn)、中繼處理，實(shí)現(xiàn)草場牧草、牛羊的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

在通信時(shí)統(tǒng)方面，已經(jīng)成功開展北斗雙向授時(shí)應(yīng)用示范，突破光纖拉遠(yuǎn)等關(guān)鍵技術(shù)，研制出一體化衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)。

在電力調(diào)度方面，成功開展基于北斗的電力時(shí)間同步應(yīng)用示范，為電力事故分析、電力預(yù)警系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等高精度時(shí)間應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

在救災(zāi)減災(zāi)方面，基于北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航定位、短報(bào)文通信以及位置報(bào)告功能，提供全國范圍的實(shí)時(shí)救災(zāi)指揮調(diào)度、應(yīng)急通信、災(zāi)情信息快速上報(bào)與共享等服北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)助推中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入新紀(jì)元，后續(xù)將為民航、航運(yùn)、鐵路、金融、郵政、國土資源、農(nóng)業(yè)、旅游等行業(yè)提供更高性能的定位、導(dǎo)航、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。

3 推動(dòng)北斗海事應(yīng)用建議

北斗系統(tǒng)擁有高精度、廣覆蓋，全天候全天時(shí)提供PNT信息優(yōu)勢，這使得其在條件相對惡劣的海洋環(huán)境下?lián)碛泻艽髴?yīng)用價(jià)值。目前很多船只已經(jīng)安裝了北斗導(dǎo)航終端，尤其是那些尚未安裝其他導(dǎo)航設(shè)備的小型漁船來說，其意義就更加重大。

筆者建議在航標(biāo)上加裝北斗接收器以獲取PNT信息。在港口通行航段，常需要航道燈輔助引航。但夜晚背景可視條件較差，近岸航段干擾燈光較多，現(xiàn)有燈光閃爍頻率雖然固定，但是同一航道燈光閃爍較亂，不能做到同一航道燈光同步明暗。然而在航標(biāo)上增加北斗授時(shí)接收器便可有效改善這一困境，同步所有航標(biāo)的閃爍明暗，誤差時(shí)間可以控制在10 ns級(jí)別，無視差，高效解決港口通航環(huán)境問題。同時(shí)同步閃爍的航標(biāo)燈也會(huì)為檢修工作帶來極大便利，大大降低檢修工作的難度。

出于信息交互角度考慮，應(yīng)推薦所有出海船舶安裝北斗系統(tǒng)終端。除傳統(tǒng)應(yīng)用外，北斗系統(tǒng)獨(dú)到的短報(bào)文應(yīng)用也大大降低了海上消息傳輸?shù)某杀尽？蓪⑿枰柚杀靖甙旱膰H海事通信衛(wèi)星INMARSAT傳遞的信息，通過短報(bào)文系統(tǒng)傳送到合適的接收方?？杉砷_發(fā)一鍵播發(fā)應(yīng)急消息功能，在緊急情況下使用該功能迅速反應(yīng)，將岸基的北斗信息接收中心和海上搜救中心聯(lián)通將進(jìn)一步縮短搜救反應(yīng)間歇，剛好的保障涉海人員生命財(cái)產(chǎn)安全。

在擴(kuò)大民用北斗應(yīng)用的方向上，推薦以市場需求為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)方法。將涉海人員急需的海事信息通過用戶調(diào)查分類歸納，在推廣的用戶終端上集成開發(fā)這些應(yīng)用，如水文信息、氣象信息、通航信息、航路信息、導(dǎo)航信息、授時(shí)信息以及短報(bào)文信息按需求研發(fā)。

4 結(jié)語

我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其宗旨在于建設(shè)與發(fā)展?jié)M足國家安全、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步等方面的需求，維護(hù)國家權(quán)益，增強(qiáng)綜合國力。為確保北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)，提升北斗應(yīng)用質(zhì)量效益，需要各門將積極推動(dòng)各項(xiàng)政策舉措，促進(jìn)系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用又好又快發(fā)展。在系統(tǒng)服務(wù)方面，北斗系統(tǒng)將按計(jì)劃建成，為全球用戶提供免費(fèi)、高質(zhì)量、高可靠服務(wù)，并持續(xù)提升性能。在應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化方面，將逐步發(fā)布北斗公開服務(wù)接口控制文件，加大核心芯片等基礎(chǔ)產(chǎn)品技術(shù)攻關(guān)力度，加快推進(jìn)北斗行業(yè)和區(qū)域示范項(xiàng)目，推進(jìn)以北斗為核心的位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)。在關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方面，持續(xù)推動(dòng)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)，形成產(chǎn)、學(xué)、研、用體系。進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科研究和學(xué)術(shù)交流；在國際合作方面，積極參與全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能監(jiān)測研究，推動(dòng)北斗與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容與互操作，逐步融人海事等標(biāo)準(zhǔn)體系。

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