董軍 王朋 殷永紅

北海航海保障中心天津通信中心 天津 300456

1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概述

北斗系統(tǒng)是由我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它是繼美國的GPS、歐洲的GLONASS以外的全球第三套衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它能夠從空間、地面和用戶三個層面來提供全天候、全時段的精準(zhǔn)定位和導(dǎo)航等服務(wù)，以滿足各行各業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用需求。隨著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷成熟，相關(guān)的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展和延伸，這對于豐富和優(yōu)化我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)分析

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用的是三種不同軌道的衛(wèi)星完成混合組網(wǎng)，通過高、中、低三類軌道衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)對全球范圍內(nèi)的地理位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。北斗衛(wèi)星采用的是多頻點(diǎn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)為終端設(shè)備提供精準(zhǔn)的定位、導(dǎo)航和授時等服務(wù)，它的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①高精度應(yīng)用發(fā)展。隨著我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷完善，其定位精度也由第一階段的幾十米向第三階段的幾厘米過渡，其定位精度得到了大幅度的提升。為了擴(kuò)大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用水平，美國ION大會上對民用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度進(jìn)行了明確，不斷推動衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度的提升。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在2018年底正式完成三號系統(tǒng)的建設(shè)，其發(fā)展目標(biāo)也朝著增強(qiáng)服務(wù)方面發(fā)展。交通部門作為我國重要的政府職能部門，正依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來構(gòu)建起基于海、陸、空三位一體的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用，用來推動我國海、陸、空交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，同時提供相應(yīng)的接口民營企業(yè)進(jìn)行調(diào)用，從而助力民營企業(yè)的高效發(fā)展。②高可用導(dǎo)航。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，也推動傳統(tǒng)的導(dǎo)航服務(wù)功能向高可用的導(dǎo)航方向過渡，比如以海事領(lǐng)域?yàn)槔?，它可助力船舶等終端設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)定位，同時還兼具多星座、多頻段導(dǎo)航信息的能力，可以實(shí)現(xiàn)對遇難海洋船舶的高效搜救能力。③多模導(dǎo)航兼容。兼容互操作性也是北斗衛(wèi)星的一大特點(diǎn)，它采用的是高、中、低三個不同軌道的衛(wèi)星來構(gòu)建起一個多位一體的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它能夠確保不同軌道衛(wèi)星之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信過程中彼此互不干擾，同時可實(shí)現(xiàn)級聯(lián)多衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)對地理位置的精準(zhǔn)定位，可兼容不同應(yīng)用的實(shí)際開發(fā)需要[2]。

3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在海事管理工作中的應(yīng)用

3.1 海事管理中普通定位精度應(yīng)用

（1）船舶航行安全。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以助力海事部門快速的定位到船舶在海洋上的位置、速度、航向等信息，海事部門可以通過數(shù)據(jù)報文來實(shí)現(xiàn)對船舶之間互聯(lián)互通。漁政部門已經(jīng)建設(shè)其相類似的導(dǎo)航應(yīng)用，可通過管理中心來對裝載有北斗終端設(shè)備的船舶的位置和航跡進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測和顯示。當(dāng)海洋上的漁船發(fā)生危險時，可以借助北斗終端設(shè)備來進(jìn)行尋求幫助，以便海事部門可以及時地對漁船進(jìn)行搜救和告警，還可以避免漁船誤入他國海域或者禁漁區(qū)域而帶來不必要的危險。

（2）與浮標(biāo)集成的海上溢油跟蹤。石油運(yùn)輸行業(yè)作為最為繁忙的海運(yùn)業(yè)務(wù)之一，隨著運(yùn)輸管道的年久失修，海上溢油事故頻發(fā)，這給企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟(jì)損失，同時不便于對運(yùn)輸管道進(jìn)行維護(hù)。海事部門通過借助北斗衛(wèi)星定位技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對海上溢油現(xiàn)狀進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，可以實(shí)現(xiàn)對石油運(yùn)輸管道的高效監(jiān)管，其主要由浮標(biāo)、北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)、溢油跟蹤監(jiān)測平臺三部分構(gòu)成，通過浮標(biāo)來實(shí)現(xiàn)對溢油進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，并接受浮標(biāo)發(fā)送過來的地理數(shù)據(jù)，完成對溢油位置、漂移速度、軌跡、方向的跟蹤，并結(jié)合氣象條件和大數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對對溢油未來走向進(jìn)行預(yù)測。

（3）應(yīng)急搜救系統(tǒng)的應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也可以應(yīng)用在海洋應(yīng)急搜救領(lǐng)域，幫助海事部門高效地完成對海洋船舶的應(yīng)急搜救任務(wù)中去。首先，完成基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的船舶應(yīng)急示位標(biāo)，它采用保護(hù)外殼進(jìn)行包裝，它在船舶觸礁后遇水會觸發(fā)靜水壓力開關(guān)將浮離式外殼剝離，由外殼中的主機(jī)向岸基搜救系統(tǒng)發(fā)送船舶的地理位置信息，包括設(shè)備識別碼、位置信息、險情信息等，便于海事部門及時開展搜救任務(wù)[3]。其次，岸上的由北斗衛(wèi)星地面站、搜救任務(wù)控制中心、搜救中心等組成的岸基搜救系統(tǒng)可接收到船舶發(fā)送過來的遇險報警信息，并組織現(xiàn)有的技術(shù)手段來幫助鎖定遇險船舶的位置信息，以便海事部門展開現(xiàn)場的搜救工作。

3.2 海事管理中高精度定位應(yīng)用

（1）應(yīng)用于航標(biāo)遙測遙控。航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)是用來完成對航標(biāo)燈工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的裝置，幫助海事部門實(shí)現(xiàn)對航標(biāo)燈的高效管理。其功能包括對單個航標(biāo)進(jìn)行定位和信息查看，還提供數(shù)據(jù)信息傳輸和交互，以便完成遠(yuǎn)程控制的目標(biāo)

（2）北斗在航道測繪方面的應(yīng)用。北斗系統(tǒng)不僅可以幫助完成高精度的定位服務(wù)，還可以被應(yīng)用來完成海上測繪、航道測量、無人區(qū)勘察、軌跡畫像等應(yīng)用，助力海航事業(yè)的高速發(fā)展。

（3）危險品運(yùn)輸定位。借助北斗技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對港口的生產(chǎn)拖車、集裝箱進(jìn)行管理，尤其是針對危險化學(xué)用品物流信息的監(jiān)控，依托衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有的通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)將目標(biāo)位置、狀態(tài)、報警等綜合信息發(fā)送給管理部門，高效地完成對裝有危險品的船舶進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視、主動干預(yù)和智能控制，幫助掃描危險品運(yùn)輸潛在的海洋風(fēng)險[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在海事管理工作中的應(yīng)用至關(guān)重要，需要強(qiáng)化北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度，在海事管理工作中更好的對其進(jìn)行應(yīng)用，使得我國的海事管理工作以及海事行業(yè)得到更好的發(fā)展。