船舶動力遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)通信技術(shù)分析

姚晨?劉平

摘 要 本文針對船舶動力遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)通信技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，一方面，闡述在實(shí)際應(yīng)用過程中對通信技術(shù)的實(shí)際要求，另一方面則針對部分相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，包括可見光通信技術(shù)、嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息各種形態(tài)的傳輸。以供參考。

關(guān)鍵詞 船舶動力;通信技術(shù);遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)

引言

船舶動力是其航行的主要推動力。部分船舶的系統(tǒng)技術(shù)水平極高，且投入的成本較多，使其實(shí)際的通信、檢測等環(huán)節(jié)的效率提高，有助于延長使用周期，保證船舶的安全航行。但事實(shí)上，控制動力系統(tǒng)的人員的實(shí)際相關(guān)操作能力較弱，且在后續(xù)的使用過程中，未能實(shí)施有效的養(yǎng)護(hù)，影響其使用效果。

1船舶動力遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)對通信技術(shù)的要求

1.1 遠(yuǎn)程通信

船舶長時(shí)間航行，需要借助無線通信實(shí)現(xiàn)與陸地的良好通信。對于海上航行的船舶而言，需要實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程的通信，目前，市面上以短波、長波以及衛(wèi)星三種形式為主。其中，短波通信是通過電離層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，但受到客觀因素的影響較大，可以實(shí)現(xiàn)語言、圖像等方面的內(nèi)容。而長波通信的傳播速度較慢，且造價(jià)較高，同時(shí)，使用該種通信形式無法發(fā)出信號，因此，難以滿足目前遠(yuǎn)程的通信要求。另外，衛(wèi)星通信能夠?qū)崿F(xiàn)超遠(yuǎn)距離的通信，并且具有較強(qiáng)的靈活性。此外，數(shù)據(jù)存儲空間大，通信過程較為穩(wěn)定，且成本低廉。

1.2 通信效率

在船舶行駛過程中，主要是發(fā)出相關(guān)數(shù)據(jù)，并在面對部分問題時(shí)，還需向陸地傳送圖像數(shù)據(jù)。除此之外，要求通信系統(tǒng)可以進(jìn)行語音溝通。而信息傳輸需結(jié)合實(shí)際的內(nèi)容以及傳播的數(shù)據(jù)形態(tài)，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化。因此，短波以及衛(wèi)星的通信方式都能達(dá)到船舶遠(yuǎn)距離航行的需求。

1.3 總體構(gòu)想

就當(dāng)前的情況而言，各船舶使用的通信方式存在差異，部分船舶具有先進(jìn)通信系統(tǒng)，能夠滿足現(xiàn)今的需求，但仍有部分船只較為落后，無法實(shí)現(xiàn)正常的有效通信。而綜合通信方式，是借助多種通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶之間以及船舶與控制中心之間的有效聯(lián)系。對于信息水平較差的傳播，內(nèi)部應(yīng)用的系統(tǒng)不健全，且網(wǎng)路覆蓋范圍較小。因此，應(yīng)以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建更為健全的遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，具體可包括視頻監(jiān)控、綜合數(shù)據(jù)、語音通信等。

2可見光通信技術(shù)

2.1 通信傳感器

船舶行駛期間，其中的通信技術(shù)關(guān)鍵在于連接的傳感設(shè)備，而借助可見光系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)壓力、溫濕度等相關(guān)信息的通信，并利用遠(yuǎn)程監(jiān)測掌握船舶的實(shí)際行駛狀態(tài)。借助該項(xiàng)通信技術(shù)的計(jì)算機(jī)程序，設(shè)置傳感器，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集的目的。

2.2 信息采集

通過該項(xiàng)通信技術(shù)設(shè)計(jì)的傳感器，能夠及時(shí)收集到相關(guān)的信息，主要包括圖像以及語言方面的壓縮采集。前者需將收集到的數(shù)據(jù)信息傳送到陸地指揮點(diǎn)，并進(jìn)行分析保存，必要的情況下，還應(yīng)進(jìn)行備份，以免出現(xiàn)偶然因素丟失數(shù)據(jù)。通過圖像通信技術(shù)有利于地面指揮點(diǎn)直觀地掌握船舶的行駛情況。具體而言，相關(guān)人員需根據(jù)既定的步驟進(jìn)行，借助傳感器完成圖像采集的任務(wù);編寫采集圖像數(shù)據(jù)的子程序;編寫圖像壓縮的相關(guān)程序;壓縮原圖;借助專業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等獲得圖像;驅(qū)動接口;圖像采集、儲存?zhèn)浞輸?shù)據(jù)。收集到圖像信息后便可對語言信息實(shí)現(xiàn)收集，相關(guān)人員借助傳感器中的處理芯片，通過對音頻的管控，收集語言數(shù)據(jù)，并經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的接收[1]。

3嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)

3.1 定位功能

定位是該項(xiàng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)性功能。由于在系統(tǒng)管控中心存有地圖數(shù)據(jù)以及用戶的基本信息，能夠?qū)崿F(xiàn)與船舶保持正常的通信，并將船舶的具體位置投放在數(shù)字化的地圖上，以得到船舶的具體坐標(biāo)。借助定位功能得出的數(shù)據(jù)，有利于提高船舶調(diào)度的準(zhǔn)確性，并起到一定的參考作用。借助該項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)對船舶的動態(tài)監(jiān)控，根據(jù)系統(tǒng)反饋的信息，可同時(shí)掌握傳播的坐標(biāo)、行駛方向、移動速度等，通常情況下，得到的數(shù)據(jù)與實(shí)際誤差不會超過二十米。

3.2 報(bào)警功能

海上情況瞬息萬變，難以得到準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果，因此，發(fā)生安全事故是較為常見的。因此，為提高船舶行駛的安全程度，按時(shí)達(dá)到指定地點(diǎn)，在行駛過程中若出現(xiàn)異常情況，可在第一時(shí)間報(bào)警，并實(shí)施力所能及的解救措施，因此，報(bào)警功能對于船舶安全具有重要作用。在安有嵌入式系統(tǒng)的船舶出現(xiàn)異常情況使，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報(bào)，并借助網(wǎng)絡(luò)通信金屬，將船舶的實(shí)施狀況傳送到指揮中心，以在較短的時(shí)間內(nèi)找出問題所在。

3.3 擴(kuò)充功能

該項(xiàng)功能具體是指在系統(tǒng)編寫程序初期，會預(yù)留部分空間，為日后的升級優(yōu)化提供擴(kuò)充空間。嵌入式系統(tǒng)的擴(kuò)充功能，有助于延長系統(tǒng)的使用壽命，并在使用過程中具有較強(qiáng)的靈活性。此外，此系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)傳輸速度較快，且儲存空降較大，使用人員可借助該系統(tǒng)獲取較為可靠的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

4貝葉斯網(wǎng)絡(luò)

4.1 差分跳頻技術(shù)

短波通信方式早期用于軍事，現(xiàn)階段在多個(gè)領(lǐng)域也有所涉及，但其本身仍存在通信方面的不足之處。首先該種通信方式的具體參數(shù)變化頻率較快，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，極易出現(xiàn)信息泄露的問題，其次，該種通信形式對數(shù)據(jù)本身有影響，導(dǎo)致接收到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，最后，信息傳播時(shí)間較長。經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)升級，有效提高該項(xiàng)技術(shù)的穩(wěn)定性以及傳播速度等方面[2]。

4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)合

將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與上述的通信技術(shù)相融合，設(shè)計(jì)出新的船舶通信技術(shù)。首先，此通信方式可傳送數(shù)據(jù)、音頻、語言等各種不同的信號狀態(tài)。其次，可以是吸納雙向交流形式，提高傳播的通信能力以及數(shù)據(jù)傳送效率。再次，借助實(shí)時(shí)語音通話，大幅度提升信息的真實(shí)性，同時(shí)也可避免因某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)異常情況，導(dǎo)致系統(tǒng)整體難以運(yùn)行的情況，最后還能夠連接網(wǎng)絡(luò)，提高傳播的現(xiàn)代化水平。

5結(jié)束語

綜上所述，在船舶航行過程中，需要借助良好的通信系統(tǒng)提高其行駛的安全程度。要求相關(guān)人員根據(jù)現(xiàn)有的通信技術(shù)，提高該類船舶系統(tǒng)的實(shí)際效用。近幾年，社會經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)良好的發(fā)展前景，船舶也成為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益的重要途徑之一，因此，應(yīng)保證船舶的航行安全，提高其載貨水平，促進(jìn)該行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王國強(qiáng)，孫紅艷，翟旭軍.船舶動力機(jī)械設(shè)備噪聲數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測方法[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2019，41（18）：76-78.

[2] 唐蓋蓋，傅祥棣，陳寧.基于B/S和C/S架構(gòu)的船舶動力裝置遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)[J].船舶工程，2018，40（8）：66-71.