探究自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)在海上通信中的應(yīng)用

徐知輝

（中國人民解放軍75841 部隊(duì)，昆明 650034）

在海上移動通信領(lǐng)域，衛(wèi)星移動通信被視作最為有效的通信手段，這是由于其具備不受地理環(huán)境限制、組網(wǎng)靈活、干擾少、運(yùn)行穩(wěn)定、通信成本與距離無關(guān)等優(yōu)勢所致，我國自主建設(shè)的“天通一號”衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)便能夠較好滿足海上通信的需要。

1 船舶AIS 系統(tǒng)的自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)應(yīng)用

1.1 總體設(shè)計(jì)

結(jié)合信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展現(xiàn)狀，船舶AIS 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)需設(shè)法匯聚水文氣象傳感器、VTS、AIS 等數(shù)據(jù)，由此構(gòu)建的智能海上交通管理系統(tǒng)可較好服務(wù)于海上信息孤島問題的解決，海上通信需要也能夠更好得以滿足[1]。在“天通一號”系統(tǒng)支持下，時(shí)距離陸地較遠(yuǎn)的船舶可通過AIS 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，該系統(tǒng)由岸上處理中心、天通衛(wèi)星、船載衛(wèi)星AIS 終端組成，其中岸上處理中心需聯(lián)通港口信息網(wǎng)、航運(yùn)公司信息網(wǎng)、船舶調(diào)度信息系統(tǒng)、中國船舶報(bào)告中心，由此船舶AIS 系統(tǒng)便能夠基于自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)為海上船舶提供語音、數(shù)據(jù)通信、短信通信服務(wù)等基本服務(wù)，滿足海上通信需要，并能夠提供短消息收發(fā)、軌跡回放、電子海圖下載、船舶預(yù)警、視頻監(jiān)控等基本服務(wù)和高級服務(wù)[2]。

1.2 終端設(shè)計(jì)

船舶衛(wèi)星AIS 終端的設(shè)計(jì)直接影響海上通信質(zhì)量，該終端主要由衛(wèi)星移動通信模塊、AIS 信息處理器、VHF 收發(fā)機(jī)、船舶設(shè)備通用接口、信息顯示器、按鍵等構(gòu)成。通過船舶設(shè)備通用接口，船舶衛(wèi)星AIS 終端可聯(lián)通陀螺羅經(jīng)、自動雷達(dá)標(biāo)繪儀、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)、船載航行數(shù)據(jù)記錄儀、計(jì)程儀功能，而通過AIS 信息處理器，終端則能夠較好與操作顯示單元、VHF 收發(fā)機(jī)、衛(wèi)星移動通信單元連接。在AIS 信息處理器支持下，各類信息和數(shù)據(jù)可自動完成分類、過濾、壓縮處理，數(shù)據(jù)傳輸量可由此大幅減少，通信成本也能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制。船舶衛(wèi)星AIS 終端選用寬波束天線作為衛(wèi)星天線，需安裝于艙外空曠位置并高出船舶其他物體的頂部，同時(shí)需避開船舶雷達(dá)天線的直接照射。

2 自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的應(yīng)用方案選擇

2.1 海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)

海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)需集成“天通一號”系統(tǒng)、“北斗”系統(tǒng)、GPS 系統(tǒng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、地理信息系統(tǒng)，在自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的支持下，這一系統(tǒng)可較好滿足多樣化業(yè)務(wù)信息傳輸與綜合服務(wù)應(yīng)用需要，海上通信的各方面需求均可得到較好滿足，海上應(yīng)急救援、海洋水文監(jiān)控、防災(zāi)減災(zāi)等需要也能夠同時(shí)得到滿足。通過應(yīng)用其他通信網(wǎng)絡(luò)與民用信關(guān)站，海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)與Internet 網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)、公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，這使得其能夠?yàn)楹Ｉ贤ㄐ盘峁└鼮槎鄻踊脑鲋捣?wù)。

2.2 “天通一號”系統(tǒng)業(yè)務(wù)提供

2.2.1 數(shù)據(jù)服務(wù)

在“天通一號”系統(tǒng)與海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)支持下，船舶在航行過程中可基于船載終端通過衛(wèi)星通信鏈路將航次、載貨種類、目的港、安全狀態(tài)、船名、識別碼、船位、航速、航向等相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至海洋信息服務(wù)中心，由此自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)便較好滿足了航行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)下傳需要。具體的數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)需應(yīng)用信關(guān)站核心網(wǎng)與VPN 專線構(gòu)建虛擬子網(wǎng)，由此航行數(shù)據(jù)的安全性即可得到較好保障，業(yè)務(wù)使用便捷性也能夠大幅提升。在“天通一號”系統(tǒng)支持下，船員和乘客還能夠通過信關(guān)站和衛(wèi)星鏈接接入Internet 網(wǎng)絡(luò)，海上通信需求自然能夠得到更好滿足。

2.2.2 短信服務(wù)

在“天通一號”系統(tǒng)支持下，船載衛(wèi)星終端可與地面網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星移動通信終端實(shí)現(xiàn)短消息通信，如公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)，但這里的衛(wèi)星移動通信終端需處于“天通一號”網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。為較好管理基于“天通一號”系統(tǒng)的短信服務(wù)，海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)需針對性建設(shè)短信SP 應(yīng)用平臺，由此航行安全狀態(tài)等情況即可隨時(shí)通過短信實(shí)現(xiàn)上報(bào)，中心也能夠基于平臺下發(fā)指揮命令，一線執(zhí)勤人員工作的更好開展可由此獲得有力支持。

2.2.3 話音調(diào)度服務(wù)

通過應(yīng)用“天通一號”系統(tǒng)，船舶的船載衛(wèi)星終端可與地面網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星移動通信終端實(shí)現(xiàn)話音通信，海上通信需求可由此更好得以滿足。而對于海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)來說，該系統(tǒng)需針對性建設(shè)坐席調(diào)度指揮平臺，由此系統(tǒng)即可保證各船載終端更好通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與指揮中心實(shí)現(xiàn)通信，撥打同一個(gè)電話號碼可滿足多個(gè)船載終端同時(shí)通信需要。此外，坐席調(diào)度指揮平臺還能夠滿足中心與指定載終端用戶的通信需要，并能夠切換通信對象，話音調(diào)度服務(wù)可更好為海上通信提供服務(wù)。

2.2.4 視頻回傳服務(wù)

除上述服務(wù)外，“天通一號”系統(tǒng)還能夠較好提供視頻回傳服務(wù)，通過寬帶多媒體手段，如船舶出現(xiàn)遇險(xiǎn)等緊急情況，實(shí)際圖像和視頻等信息即可實(shí)時(shí)得到傳送，“可視化”的船舶安全監(jiān)控遇險(xiǎn)救助可由此實(shí)現(xiàn)。在“天通一號”系統(tǒng)的衛(wèi)星鏈路支持下，圖像與視頻信息可基于船舶的船載衛(wèi)星終端自動發(fā)送至視頻/數(shù)據(jù)回傳服務(wù)器，因此海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)需專門建設(shè)視頻回傳應(yīng)用管理平臺，以此與民用信關(guān)站業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交互，“天通一號”系統(tǒng)可更好服務(wù)于各類信息的采集與后續(xù)數(shù)據(jù)應(yīng)用處理。

3 結(jié)束語

綜上所述，自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)可較好服務(wù)于海上通信，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的船舶AIS 系統(tǒng)、海洋綜合信息服務(wù)系統(tǒng)等內(nèi)容，則提供了可行性較高的自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)應(yīng)用路徑，而為了更好發(fā)揮自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)優(yōu)勢，位置跟蹤和管理服務(wù)、預(yù)警信息播發(fā)等災(zāi)害應(yīng)用服務(wù)、交易信息和物流運(yùn)輸信息服務(wù)的探索應(yīng)用同樣需要得到重視。