基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎醚芯?/h1>
2022-11-16 12:17:20毛建峰季克淮王玉強謝海東天津航標處
珠江水運 2022年20期
毛建峰 季克淮 王玉強 謝海東 天津航標處
1.研究背景
1.1 政策背景
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（以下簡稱北斗系統(tǒng)）是我國為了國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，創(chuàng)新融合了導航與通信能力，具備報文通信服務能力。區(qū)域通信能力達到每次14000比特（1000漢字），既能傳輸文字，還可傳輸語音和圖片，并支持每次560比特（40個漢字）的全球通信能力。北斗系統(tǒng)是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。北斗報文服務系統(tǒng)作為北斗系統(tǒng)非常重要功能性組成部分，是北斗系統(tǒng)相較其他全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的特色服務和差異化巨大優(yōu)勢。2020年7月，北斗三號報文服務系統(tǒng)正式開通運行，可為亞太地區(qū)用戶提供穩(wěn)定可靠的報文通信服務。
同時，2019年發(fā)布的《北斗加入國際海事組織全球海上遇險與安全系統(tǒng)總體建設方案》確定了軍民雙方工作分工，明確由交通運輸部負責北斗海事業(yè)務運行管理平臺和配套體系建設。
1.2 行業(yè)發(fā)展背景
航標是保障船舶安全、經(jīng)濟、便利航行的重要設施，在航海保障工作中具有重要作用?，F(xiàn)行航標管理模式下，進行海上航標巡檢維護時，通常會采取文字和拍照記錄，受公網(wǎng)通信范圍的影響，無法圖像實時上傳，不能通過語音實現(xiàn)海、陸管理現(xiàn)場互動。不能一次出海實時解決問題，影響了工作效率，造成了極大的成本和時間的消耗。隨著北斗（二代）短報文在航標遙測遙控上的采用，雖然大大提高了航標的管理范圍，但是海上通訊能力仍然是航標事業(yè)發(fā)展的瓶頸，限制了我國航海保障工作水平。
為了方便有效的解決航標管理中通信方式的問題，提出基于北斗三代的數(shù)據(jù)傳輸終端研究思路，以便在航標監(jiān)測、巡檢、作業(yè)中，通過北斗衛(wèi)星，達到能實時傳送1000個漢字以內(nèi)報文，能夠傳輸圖片、語音等數(shù)據(jù)。
2.應用場景及目標
2.1 應用場景
2.1.1 應用場景一：傳輸航標巡檢作業(yè)數(shù)據(jù)（圖1）
北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端在航標巡檢、作業(yè)時攜帶，可使手機等設備聯(lián)網(wǎng)登錄航海保障系統(tǒng)相關管理平臺進行圖片、語音等數(shù)據(jù)傳輸。
該類終端特點：①便攜。便于作業(yè)人員攜帶終端至船舶等作業(yè)現(xiàn)場使用。②擺脫公網(wǎng)信號區(qū)域傳輸限制，實現(xiàn)圖片、語音、數(shù)據(jù)現(xiàn)場傳輸?；诒倍啡鷶?shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端切實為航標巡檢等作業(yè)提供傳輸線路技術支持，實現(xiàn)可在岸端服務器端，驗證瀏覽遠端通過北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱D片、音頻等多媒體文件，一次出海完成航海保障系統(tǒng)相關平臺管理工作，提升工作效率。
2.1.2 應用場景二：升級航標遙測遙控系統(tǒng)
北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端安裝于燈浮標上，供相關影像監(jiān)控設備傳輸語音、圖片等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時畫面?zhèn)鬏?，進而實現(xiàn)航標遙測遙控管理升級。
該類終端特點：①終端體積小，一般為航標燈器等終端內(nèi)遙測遙控模塊改造。②融合加速度傳感等技術，可在船舶碰撞航標時，能夠為攝錄影像實時回傳的提供傳輸線路技術支持，大幅提高對航標觸碰事故肇事船舶的識別和鎖定工作效率，有效提升航標觸碰事故索賠成功率。
2.1.3 應用場景三：豐富多功能航標信息采集（圖2）
北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端安裝于孤島燈樁或燈浮標等多元數(shù)據(jù)傳感器集成的多功能航標上，多功能航標通信能力將得到升級，在獲取航標動態(tài)數(shù)據(jù)、航標所處海域的能見度、氣象、水文、波浪等數(shù)據(jù)的同時，一并采集附件圖像等實況信息，不但實現(xiàn)航標巡視的作用，還利用有限的探測資源并采用高效地配置方案，擴展了時間上和空間上的觀測范圍。不僅最大程度的完成了海洋環(huán)境探測任務，對海洋氣象、海況預報通過圖片實時印證，改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（圖像信息）的數(shù)據(jù)采用本地存儲，圖像數(shù)據(jù)為工作人員登上浮標取換卡提取的方式，實現(xiàn)航標功能領域的升級拓展，提升了航標設備的高效利用率。最終，通過陸端系統(tǒng)的智能融合，實現(xiàn)了航標運行數(shù)據(jù)與水域環(huán)境數(shù)據(jù)的集成最大化，達到航海數(shù)據(jù)的監(jiān)測管理和生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息共享、共進，從而為海上作業(yè)和航?；顒犹峁?shù)據(jù)支撐，助推智慧航海領域的進一步發(fā)展和應用。
該類終端特點：因集成傳輸數(shù)據(jù)的設備、模塊較多，數(shù)據(jù)傳輸量大、頻次相對較高，且供電設備一般使用太陽能鋰電池，所以對該類終端供電線路和通訊時長設計提出較高要求。
2.2 研究目標
基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎脤⒔Y(jié)合北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術和航海保障工作需要、航標設備數(shù)據(jù)傳輸特點開展，深化北斗三代技術應用，完善北斗三代短報文航標航測遙控系統(tǒng)功能，可提前采取預防性措施或失?；謴褪侄?，大幅提高航標工作穩(wěn)定性和正常率，有效降低因航標失常引發(fā)的事故風險，為船舶航行和港區(qū)作業(yè)提供精準、高效的航海保障服務，從而保障水上交通安全形勢的持續(xù)穩(wěn)定。為未來在航海保障系統(tǒng)相關管理平臺進行航標業(yè)務應用提供技術路線驗證。
未來，能夠在公網(wǎng)信號覆蓋區(qū)域外執(zhí)行航標巡檢、應急任務時，實現(xiàn)圖片、語音等數(shù)據(jù)實時傳輸，提升航標運維工作效率；在船舶碰撞航標時，能夠為攝錄影像實時回傳提供傳輸線路技術支持，實現(xiàn)智能化航標碰撞檢測及證據(jù)回傳，為追查肇事船舶提供證據(jù)支持，最終實現(xiàn)“海上電子眼”的功能。同時，通過北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技技術在航標遙測遙控管理中應用落地，為海事管理機構(gòu)對專用航標的監(jiān)督管理提供更加可靠、直觀、便捷的監(jiān)管手段，有效解決了海事管理機構(gòu)在航標監(jiān)管中不能實時查看海上圖片的難題，為進出港船舶提供安全、優(yōu)質(zhì)、高效的助航服務，推動了海事監(jiān)管和航海保障一體化融合發(fā)展。
3.可行性分析
3.1 可借鑒其他行業(yè)北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術相關應用
2020年6月，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，標志著北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通。接下來將在各行各業(yè)中技術落地，可充分借鑒在北斗全球海上遇險與安全等其他方面的應用成果，充分挖掘北斗三代系統(tǒng)在航海保障領域的技術應用優(yōu)勢，推進航標信息化、智能化建設進程。
3.2 北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端為航海保障應用前期研究奠定基礎
基于北斗三代的數(shù)據(jù)傳輸終端，能夠?qū)崿F(xiàn)實時傳送1000個漢字以內(nèi)報文，傳輸圖片、語音等數(shù)據(jù)。北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端是一款支持北斗三號系統(tǒng)RDSS/RΝSS功能的數(shù)傳一體機。產(chǎn)品內(nèi)部集成了北斗多頻天線、射頻、基帶以及主控等功能單元，可實現(xiàn)衛(wèi)星定位、導航、短報文通信、等功能。同時設備可以擴展4G網(wǎng)絡通信功能，現(xiàn)實北斗+公網(wǎng)的雙模通信。產(chǎn)品可廣泛應用于衛(wèi)星通信、位置監(jiān)控以及應急通信等領域。北斗三代RDSS終端設備通過北斗衛(wèi)星信道實現(xiàn)傳輸圖片、語音等數(shù)據(jù)所采用的技術手段和實現(xiàn)方法，服務性能和容量相對比北斗二號大幅提升。北斗三代RDSS鏈路的語音圖像傳輸技術，可以彌補傳統(tǒng)通信系統(tǒng)覆蓋能力弱，以及當前階段我國衛(wèi)星通信能力相對不足的缺陷。
結(jié)合北斗三代的數(shù)據(jù)傳輸終端的通信優(yōu)勢，結(jié)合航標管理工作特點，可以得出結(jié)論：研制基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端在航海保障工作中的應用是對航海保障傳統(tǒng)通訊方式的有效補充，具有可行性、必要性。
3.3 北斗技術應用在航海保障領域的推廣已有豐富經(jīng)驗積累
北斗一代和二代技術在航海保障領域的應用已長期推廣，該領域（沿海航標管理機構(gòu)等）長期研究航標器材終端設備北斗通訊、定位等，對于北斗RDSS短報文工作制式熟悉，在使用和推廣過程中掌握了北斗技術的實現(xiàn)原理和方法，積累了豐富的技術手段，做好了前期知識儲備工作。2019年底，北方海區(qū)已經(jīng)按照交通運輸部海事局要求，航標遙測遙控覆蓋率、北斗終端覆蓋率均達到100%。當前普遍使用的新型北斗測控航標燈器是一種集北斗定位和北斗通信于一體的“雙北斗”燈器，通信采用北斗二代數(shù)據(jù)傳輸技術，定位準確，信號覆蓋廣，智能化程度高，通過遙測遙控能夠?qū)綐斯ぷ鳡顟B(tài)簡單的進行遠距離數(shù)據(jù)監(jiān)控。
同時，沿海航標管理機構(gòu)具備基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端技術路線的基本驗證環(huán)境和場地資源，可以有效的保證基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端的基本功能和應用測試工作。
4.重點研究內(nèi)容
應當充分發(fā)揮北斗三代在航標管理上的應用優(yōu)勢，升級航標遙測遙控能力，提升航標巡檢作業(yè)效率，為航標用戶提供更加安全﹑可靠的導助航服務，營造和諧安全的航行環(huán)境?；诒倍啡鷶?shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎醚芯宽椖繉⒃谘芯勘倍啡鷶?shù)據(jù)傳輸技術的基礎上，結(jié)合航海保障工作需要和航標設備數(shù)據(jù)傳輸特點，深入研究以下內(nèi)容：
第一，北斗三代數(shù)據(jù)傳輸面向極低速率語音壓縮的編碼與增強算法研究，以及北斗三代數(shù)據(jù)傳輸面向語音圖像高效可靠傳輸?shù)膮f(xié)議優(yōu)化設計。
第二，支持語音、圖像等數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋倍啡鷳媒K端。北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術在航標管理工作上的應用終端，可支持手機等各類終端設備聯(lián)網(wǎng)登錄航海保障系統(tǒng)相關管理平臺進行圖片、語音等數(shù)據(jù)傳輸。
第三，搭建北斗三代雙向通信數(shù)據(jù)傳輸鏈路?；诒倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)的雙向短報文通信、高精度定位、自主信息傳遞、全球覆蓋和全天候可用的特點，通過搭建北斗通信鏈路，實現(xiàn)天地雙向通信，既可以解決近距離傳輸?shù)谋锥耍挚梢蕴岣咄ㄐ刨|(zhì)量，豐富了海上遠距離通信手段和監(jiān)管方式，為實現(xiàn)轄區(qū)全范圍航標監(jiān)控、航標巡檢、航標作業(yè)提供了強有力的通信支持和保障。
5.總結(jié)
該研究為北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術在航海保障工作上的應用邁出了堅實的一步，不但為實現(xiàn)航標遙測遙控系統(tǒng)升級提供技術路徑，而且做到拍照、語音等記錄實時上傳航海保障相關管理平臺，實現(xiàn)海上巡檢與陸地管理互動，一次出海解決問題，大幅提升航標巡檢效率，節(jié)約管理成本和時間，并減少船舶燃油使用，降低污染物排放，可產(chǎn)巨大的經(jīng)濟和社會效益。同時，隨著通信數(shù)據(jù)傳輸能力瓶頸的突破，遵循交通運輸部海事局關于信息化工作的頂層設計思路，以多元化數(shù)據(jù)（北斗三代數(shù)據(jù)數(shù)傳技術應用后，增加了圖片、語音等數(shù)據(jù)）為基礎，圍繞航保業(yè)務質(zhì)量管理體系，依托物聯(lián)網(wǎng)平臺，借助云計算、大數(shù)據(jù)、AI等高科技應用手段，構(gòu)建以“北斗+”“互聯(lián)網(wǎng)+”為特色的多技術融合應用將可以在航海保障工作中將廣泛實現(xiàn)，進而推動智能航保的建設，為交通強國戰(zhàn)略貢獻力量。
毛建峰 季克淮 王玉強 謝海東 天津航標處
1.研究背景
1.1 政策背景
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（以下簡稱北斗系統(tǒng)）是我國為了國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，創(chuàng)新融合了導航與通信能力，具備報文通信服務能力。區(qū)域通信能力達到每次14000比特（1000漢字），既能傳輸文字，還可傳輸語音和圖片，并支持每次560比特（40個漢字）的全球通信能力。北斗系統(tǒng)是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。北斗報文服務系統(tǒng)作為北斗系統(tǒng)非常重要功能性組成部分，是北斗系統(tǒng)相較其他全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的特色服務和差異化巨大優(yōu)勢。2020年7月，北斗三號報文服務系統(tǒng)正式開通運行，可為亞太地區(qū)用戶提供穩(wěn)定可靠的報文通信服務。
同時，2019年發(fā)布的《北斗加入國際海事組織全球海上遇險與安全系統(tǒng)總體建設方案》確定了軍民雙方工作分工，明確由交通運輸部負責北斗海事業(yè)務運行管理平臺和配套體系建設。
1.2 行業(yè)發(fā)展背景
航標是保障船舶安全、經(jīng)濟、便利航行的重要設施，在航海保障工作中具有重要作用?，F(xiàn)行航標管理模式下，進行海上航標巡檢維護時，通常會采取文字和拍照記錄，受公網(wǎng)通信范圍的影響，無法圖像實時上傳，不能通過語音實現(xiàn)海、陸管理現(xiàn)場互動。不能一次出海實時解決問題，影響了工作效率，造成了極大的成本和時間的消耗。隨著北斗（二代）短報文在航標遙測遙控上的采用，雖然大大提高了航標的管理范圍，但是海上通訊能力仍然是航標事業(yè)發(fā)展的瓶頸，限制了我國航海保障工作水平。
為了方便有效的解決航標管理中通信方式的問題，提出基于北斗三代的數(shù)據(jù)傳輸終端研究思路，以便在航標監(jiān)測、巡檢、作業(yè)中，通過北斗衛(wèi)星，達到能實時傳送1000個漢字以內(nèi)報文，能夠傳輸圖片、語音等數(shù)據(jù)。
2.應用場景及目標
2.1 應用場景
2.1.1 應用場景一：傳輸航標巡檢作業(yè)數(shù)據(jù)（圖1）
北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端在航標巡檢、作業(yè)時攜帶，可使手機等設備聯(lián)網(wǎng)登錄航海保障系統(tǒng)相關管理平臺進行圖片、語音等數(shù)據(jù)傳輸。
該類終端特點：①便攜。便于作業(yè)人員攜帶終端至船舶等作業(yè)現(xiàn)場使用。②擺脫公網(wǎng)信號區(qū)域傳輸限制，實現(xiàn)圖片、語音、數(shù)據(jù)現(xiàn)場傳輸?；诒倍啡鷶?shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端切實為航標巡檢等作業(yè)提供傳輸線路技術支持，實現(xiàn)可在岸端服務器端，驗證瀏覽遠端通過北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱D片、音頻等多媒體文件，一次出海完成航海保障系統(tǒng)相關平臺管理工作，提升工作效率。
2.1.2 應用場景二：升級航標遙測遙控系統(tǒng)
北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端安裝于燈浮標上，供相關影像監(jiān)控設備傳輸語音、圖片等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時畫面?zhèn)鬏?，進而實現(xiàn)航標遙測遙控管理升級。
該類終端特點：①終端體積小，一般為航標燈器等終端內(nèi)遙測遙控模塊改造。②融合加速度傳感等技術，可在船舶碰撞航標時，能夠為攝錄影像實時回傳的提供傳輸線路技術支持，大幅提高對航標觸碰事故肇事船舶的識別和鎖定工作效率，有效提升航標觸碰事故索賠成功率。
2.1.3 應用場景三：豐富多功能航標信息采集（圖2）
北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎媒K端安裝于孤島燈樁或燈浮標等多元數(shù)據(jù)傳感器集成的多功能航標上，多功能航標通信能力將得到升級，在獲取航標動態(tài)數(shù)據(jù)、航標所處海域的能見度、氣象、水文、波浪等數(shù)據(jù)的同時，一并采集附件圖像等實況信息，不但實現(xiàn)航標巡視的作用，還利用有限的探測資源并采用高效地配置方案，擴展了時間上和空間上的觀測范圍。不僅最大程度的完成了海洋環(huán)境探測任務，對海洋氣象、海況預報通過圖片實時印證，改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（圖像信息）的數(shù)據(jù)采用本地存儲，圖像數(shù)據(jù)為工作人員登上浮標取換卡提取的方式，實現(xiàn)航標功能領域的升級拓展，提升了航標設備的高效利用率。最終，通過陸端系統(tǒng)的智能融合，實現(xiàn)了航標運行數(shù)據(jù)與水域環(huán)境數(shù)據(jù)的集成最大化，達到航海數(shù)據(jù)的監(jiān)測管理和生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息共享、共進，從而為海上作業(yè)和航?；顒犹峁?shù)據(jù)支撐，助推智慧航海領域的進一步發(fā)展和應用。
該類終端特點：因集成傳輸數(shù)據(jù)的設備、模塊較多，數(shù)據(jù)傳輸量大、頻次相對較高，且供電設備一般使用太陽能鋰電池，所以對該類終端供電線路和通訊時長設計提出較高要求。
2.2 研究目標
基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎脤⒔Y(jié)合北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術和航海保障工作需要、航標設備數(shù)據(jù)傳輸特點開展，深化北斗三代技術應用，完善北斗三代短報文航標航測遙控系統(tǒng)功能，可提前采取預防性措施或失?；謴褪侄?，大幅提高航標工作穩(wěn)定性和正常率，有效降低因航標失常引發(fā)的事故風險，為船舶航行和港區(qū)作業(yè)提供精準、高效的航海保障服務，從而保障水上交通安全形勢的持續(xù)穩(wěn)定。為未來在航海保障系統(tǒng)相關管理平臺進行航標業(yè)務應用提供技術路線驗證。
未來，能夠在公網(wǎng)信號覆蓋區(qū)域外執(zhí)行航標巡檢、應急任務時，實現(xiàn)圖片、語音等數(shù)據(jù)實時傳輸，提升航標運維工作效率；在船舶碰撞航標時，能夠為攝錄影像實時回傳提供傳輸線路技術支持，實現(xiàn)智能化航標碰撞檢測及證據(jù)回傳，為追查肇事船舶提供證據(jù)支持，最終實現(xiàn)“海上電子眼”的功能。同時，通過北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技技術在航標遙測遙控管理中應用落地，為海事管理機構(gòu)對專用航標的監(jiān)督管理提供更加可靠、直觀、便捷的監(jiān)管手段，有效解決了海事管理機構(gòu)在航標監(jiān)管中不能實時查看海上圖片的難題，為進出港船舶提供安全、優(yōu)質(zhì)、高效的助航服務，推動了海事監(jiān)管和航海保障一體化融合發(fā)展。
3.可行性分析
3.1 可借鑒其他行業(yè)北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術相關應用
2020年6月，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，標志著北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通。接下來將在各行各業(yè)中技術落地，可充分借鑒在北斗全球海上遇險與安全等其他方面的應用成果，充分挖掘北斗三代系統(tǒng)在航海保障領域的技術應用優(yōu)勢，推進航標信息化、智能化建設進程。
3.2 北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端為航海保障應用前期研究奠定基礎
基于北斗三代的數(shù)據(jù)傳輸終端，能夠?qū)崿F(xiàn)實時傳送1000個漢字以內(nèi)報文，傳輸圖片、語音等數(shù)據(jù)。北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端是一款支持北斗三號系統(tǒng)RDSS/RΝSS功能的數(shù)傳一體機。產(chǎn)品內(nèi)部集成了北斗多頻天線、射頻、基帶以及主控等功能單元，可實現(xiàn)衛(wèi)星定位、導航、短報文通信、等功能。同時設備可以擴展4G網(wǎng)絡通信功能，現(xiàn)實北斗+公網(wǎng)的雙模通信。產(chǎn)品可廣泛應用于衛(wèi)星通信、位置監(jiān)控以及應急通信等領域。北斗三代RDSS終端設備通過北斗衛(wèi)星信道實現(xiàn)傳輸圖片、語音等數(shù)據(jù)所采用的技術手段和實現(xiàn)方法，服務性能和容量相對比北斗二號大幅提升。北斗三代RDSS鏈路的語音圖像傳輸技術，可以彌補傳統(tǒng)通信系統(tǒng)覆蓋能力弱，以及當前階段我國衛(wèi)星通信能力相對不足的缺陷。
結(jié)合北斗三代的數(shù)據(jù)傳輸終端的通信優(yōu)勢，結(jié)合航標管理工作特點，可以得出結(jié)論：研制基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端在航海保障工作中的應用是對航海保障傳統(tǒng)通訊方式的有效補充，具有可行性、必要性。
3.3 北斗技術應用在航海保障領域的推廣已有豐富經(jīng)驗積累
北斗一代和二代技術在航海保障領域的應用已長期推廣，該領域（沿海航標管理機構(gòu)等）長期研究航標器材終端設備北斗通訊、定位等，對于北斗RDSS短報文工作制式熟悉，在使用和推廣過程中掌握了北斗技術的實現(xiàn)原理和方法，積累了豐富的技術手段，做好了前期知識儲備工作。2019年底，北方海區(qū)已經(jīng)按照交通運輸部海事局要求，航標遙測遙控覆蓋率、北斗終端覆蓋率均達到100%。當前普遍使用的新型北斗測控航標燈器是一種集北斗定位和北斗通信于一體的“雙北斗”燈器，通信采用北斗二代數(shù)據(jù)傳輸技術，定位準確，信號覆蓋廣，智能化程度高，通過遙測遙控能夠?qū)綐斯ぷ鳡顟B(tài)簡單的進行遠距離數(shù)據(jù)監(jiān)控。
同時，沿海航標管理機構(gòu)具備基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端技術路線的基本驗證環(huán)境和場地資源，可以有效的保證基于北斗三代數(shù)據(jù)傳輸終端的基本功能和應用測試工作。
4.重點研究內(nèi)容
應當充分發(fā)揮北斗三代在航標管理上的應用優(yōu)勢，升級航標遙測遙控能力，提升航標巡檢作業(yè)效率，為航標用戶提供更加安全﹑可靠的導助航服務，營造和諧安全的航行環(huán)境?；诒倍啡鷶?shù)據(jù)傳輸?shù)暮胶１Ｕ蠎醚芯宽椖繉⒃谘芯勘倍啡鷶?shù)據(jù)傳輸技術的基礎上，結(jié)合航海保障工作需要和航標設備數(shù)據(jù)傳輸特點，深入研究以下內(nèi)容：
第一，北斗三代數(shù)據(jù)傳輸面向極低速率語音壓縮的編碼與增強算法研究，以及北斗三代數(shù)據(jù)傳輸面向語音圖像高效可靠傳輸?shù)膮f(xié)議優(yōu)化設計。
第二，支持語音、圖像等數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋倍啡鷳媒K端。北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術在航標管理工作上的應用終端，可支持手機等各類終端設備聯(lián)網(wǎng)登錄航海保障系統(tǒng)相關管理平臺進行圖片、語音等數(shù)據(jù)傳輸。
第三，搭建北斗三代雙向通信數(shù)據(jù)傳輸鏈路?；诒倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)的雙向短報文通信、高精度定位、自主信息傳遞、全球覆蓋和全天候可用的特點，通過搭建北斗通信鏈路，實現(xiàn)天地雙向通信，既可以解決近距離傳輸?shù)谋锥耍挚梢蕴岣咄ㄐ刨|(zhì)量，豐富了海上遠距離通信手段和監(jiān)管方式，為實現(xiàn)轄區(qū)全范圍航標監(jiān)控、航標巡檢、航標作業(yè)提供了強有力的通信支持和保障。
5.總結(jié)
該研究為北斗三代數(shù)據(jù)傳輸技術在航海保障工作上的應用邁出了堅實的一步，不但為實現(xiàn)航標遙測遙控系統(tǒng)升級提供技術路徑，而且做到拍照、語音等記錄實時上傳航海保障相關管理平臺，實現(xiàn)海上巡檢與陸地管理互動，一次出海解決問題，大幅提升航標巡檢效率，節(jié)約管理成本和時間，并減少船舶燃油使用，降低污染物排放，可產(chǎn)巨大的經(jīng)濟和社會效益。同時，隨著通信數(shù)據(jù)傳輸能力瓶頸的突破，遵循交通運輸部海事局關于信息化工作的頂層設計思路，以多元化數(shù)據(jù)（北斗三代數(shù)據(jù)數(shù)傳技術應用后，增加了圖片、語音等數(shù)據(jù)）為基礎，圍繞航保業(yè)務質(zhì)量管理體系，依托物聯(lián)網(wǎng)平臺，借助云計算、大數(shù)據(jù)、AI等高科技應用手段，構(gòu)建以“北斗+”“互聯(lián)網(wǎng)+”為特色的多技術融合應用將可以在航海保障工作中將廣泛實現(xiàn)，進而推動智能航保的建設，為交通強國戰(zhàn)略貢獻力量。
