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(guó)交通通信信息中心

引言：隨著我國(guó)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(zhǎng)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(shì)，樹立我國(guó)負(fù)責(zé)任的海洋漁業(yè)國(guó)際形象、降低遠(yuǎn)洋漁船的事故率、減少國(guó)際爭(zhēng)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(guó)需要對(duì)全部遠(yuǎn)洋漁船實(shí)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(duì)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(wú)法滿足信號(hào)覆蓋需求，目前只有中國(guó)遠(yuǎn)洋漁業(yè)協(xié)會(huì)主要通過(guò)船上必配的遇險(xiǎn)安全用海事衛(wèi)星C站實(shí)現(xiàn)了每天4個(gè)定時(shí)位置報(bào)告的簡(jiǎn)單監(jiān)管應(yīng)用，各遠(yuǎn)洋漁業(yè)公司也僅能通過(guò)此應(yīng)用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(jiǎn)介

1.1 海事衛(wèi)星系統(tǒng)概況

國(guó)際海事衛(wèi)星（Inmarsat）組織成立于1979年，是由包括中國(guó)政府在內(nèi)的世界上79個(gè)國(guó)家共同出資成立的國(guó)際組織，國(guó)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(dòng)衛(wèi)星通信的L波段頻率分配給了國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)使用。30多年來(lái)，國(guó)際海事衛(wèi)星組織一直致力于為世界各國(guó)的海洋船舶、陸地偏遠(yuǎn)地區(qū)和航空器提供遇險(xiǎn)安全公益通信服務(wù)和公眾移動(dòng)衛(wèi)星通信服務(wù)，中國(guó)交通通信信息中心（對(duì)外稱為：北京船舶通信導(dǎo)航公司）代表中國(guó)政府參與國(guó)際海事衛(wèi)星事務(wù)，是國(guó)內(nèi)唯一的海事衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)合法運(yùn)營(yíng)商，并承擔(dān)了我國(guó)近海區(qū)域內(nèi)的船舶遇險(xiǎn)安全通信和公眾衛(wèi)星移動(dòng)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(diǎn)如下：

（1） 全球覆蓋：海事衛(wèi)星作為全球海上遇險(xiǎn)安全通信系統(tǒng)，通信范圍無(wú)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(zhǎng)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(diǎn)是不受雨、雪、霧等天氣干擾。

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

1.2 FleetOne船載終端簡(jiǎn)介

針對(duì)遠(yuǎn)洋漁船與陸地系統(tǒng)間的大數(shù)據(jù)量通信需求，國(guó)際海事衛(wèi)星于2014年推出了低費(fèi)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(fèi)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(lái)為海上船舶提供GMDSS通信保障的成功經(jīng)驗(yàn)，采用不受天氣和海況影響的L波段通信，基于3G移動(dòng)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(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語(yǔ)音電話業(yè)務(wù)同時(shí)在線，一部終端即可滿足多種信息通信需求，實(shí)現(xiàn)雙向衛(wèi)星電話直撥、標(biāo)準(zhǔn)IP方式的文字、語(yǔ)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(guò)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(shí)現(xiàn)與船上的互通，系統(tǒng)安裝部署及其簡(jiǎn)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(dòng)定時(shí)上報(bào)經(jīng)緯度、航向和航速等信息，最快可達(dá)秒級(jí)高頻率報(bào)告，并具有位置變化距離自動(dòng)觸發(fā)位置報(bào)告功能；

2.2.2 全球覆蓋低費(fèi)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(dú)立，在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的同時(shí)可以撥打衛(wèi)星電話；

2.2.3 船上手機(jī)文字、圖片、語(yǔ)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(guò)船上WiFi無(wú)線網(wǎng)與遠(yuǎn)在國(guó)內(nèi)的公司管理人員和家人實(shí)現(xiàn)文字、圖片和語(yǔ)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(guò)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(shí)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(guò)專用終端或?qū)Ｓ玫氖謾C(jī)APP，漁船可以簡(jiǎn)單快速的填寫捕撈日志并及時(shí)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(bào)信息服務(wù)

岸上指揮中心或公司管理部門可隨時(shí)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(bào)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(guò)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(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至岸上指揮中心，用于為行業(yè)和國(guó)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(guò)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(duì)現(xiàn)有的海洋漁船安全救助信息系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(tái)顯示功能；

（2）漁船全球作業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)控：遠(yuǎn)洋漁船可在全球范圍內(nèi)自動(dòng)定時(shí)上報(bào)位置、航向、航速信息并在平臺(tái)上顯示動(dòng)態(tài)；

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

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

（5）可統(tǒng)計(jì)漁船長(zhǎng)期資料：如歷史位置查詢和軌跡回放、回報(bào)與未回報(bào)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(chǎng)移動(dòng)實(shí)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(yǔ)：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(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)系統(tǒng)平臺(tái)可提供豐富的圖形操作界面，各級(jí)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(dòng)態(tài)信息，為遠(yuǎn)洋漁船全面綜合監(jiān)管提供一個(gè)可行的解決方案，可顯著提高遠(yuǎn)洋漁船監(jiān)管效率。