蔣海城?郜喆
摘 要 本文針對(duì)北斗系統(tǒng)在海上智能交通安全系統(tǒng)中的應(yīng)用,結(jié)合理論實(shí)踐,在簡(jiǎn)要闡述北斗系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析了構(gòu)建海上智能交通安全系統(tǒng)的要點(diǎn),并提出北斗系統(tǒng)在海上智能交通安全系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。分析結(jié)果表明,北斗系統(tǒng)是我國(guó)現(xiàn)階段最先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng),將其應(yīng)用到海上智能交通安全系統(tǒng),可大幅度提升海上交通安全信息的準(zhǔn)確性和可靠性,有助于實(shí)現(xiàn)智能化和智慧化,值得推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 北斗系統(tǒng);海上智能交通;安全系統(tǒng);航標(biāo)
引言
在我國(guó)海上運(yùn)輸事業(yè)飛速發(fā)展的背景下,船舶事業(yè)取得了良好發(fā)展,逐步向著大型化、高速化的方向發(fā)展。但相比于陸地交通安全,海上交通安全事故造成的影響,對(duì)船舶的安全航行,海洋生態(tài)環(huán)境等都有非常嚴(yán)重的影響。將北斗系統(tǒng)應(yīng)用到海上智能交通安全系統(tǒng)中,可大幅度提升海上交通的安全性,保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境?;诖耍_(kāi)展北斗系統(tǒng)在海上智能交通安全系統(tǒng)中的應(yīng)用研究就顯得尤為必要。
1我國(guó)北斗系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國(guó)正在建設(shè)北斗3號(hào)全球定位系統(tǒng),在2018年年底,3號(hào)全球定位系統(tǒng)已經(jīng)基本建設(shè)完成,實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋,主要是滿足“一帶一路”的發(fā)展需求。3號(hào)全球定位系統(tǒng)共有30顆衛(wèi)星,其中3顆為GED衛(wèi)星,3顆為IGSO五行,其余24顆是全球跑衛(wèi)星。和其他國(guó)家的導(dǎo)航系統(tǒng)相比,3號(hào)全球定位系統(tǒng)是全球第一個(gè)融合了導(dǎo)航和通信為一體的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)雙向短報(bào)文通信,這一點(diǎn)是其他系統(tǒng)無(wú)法比擬的。也是全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星之間可以相互測(cè)距、相互通信的系統(tǒng),無(wú)須地面支持,也可以存活90天以上。
3號(hào)全球定位系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可提供單點(diǎn)高精度定位,任何一臺(tái)接收機(jī),在任何一個(gè)地方,都可以實(shí)現(xiàn)米級(jí)定位?,F(xiàn)如今,北斗系統(tǒng)飛速發(fā)展,為導(dǎo)航定位和智能交通安全系統(tǒng)的構(gòu)建提供了技術(shù)支持。到2019年4月,國(guó)內(nèi)有620萬(wàn)輛運(yùn)營(yíng)車(chē)、3萬(wàn)輛郵政和快遞車(chē)輛,36個(gè)城市的約8萬(wàn)輛公交車(chē)、3200余座內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施、2900余座海上導(dǎo)航設(shè)施,都應(yīng)用了北斗系統(tǒng),目前已經(jīng)成為全球最大的運(yùn)營(yíng)車(chē)輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。
2構(gòu)建海上智能交通安全系統(tǒng)的要點(diǎn)
2.1 面臨的挑戰(zhàn)
數(shù)字化不斷發(fā)展的背景下,數(shù)字海洋得到了良好發(fā)展,海上智能交通安全系統(tǒng)作為數(shù)字海洋的基礎(chǔ)組成部分,保證交通安全信息能夠及時(shí)傳輸?shù)街笓]控制平臺(tái),是實(shí)現(xiàn)數(shù)字海洋的關(guān)鍵。但就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言,海上智能交通安全系統(tǒng)仍然存在較為嚴(yán)重的“信息孤島”問(wèn)題,無(wú)法和港口上產(chǎn)相互協(xié)同發(fā)展,嚴(yán)重影響了數(shù)字海洋的建設(shè)步伐,也影響著港口效益和海上交通指揮[1]。比如:一些港口的經(jīng)營(yíng)人員,無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確獲知交通業(yè)務(wù)部門(mén)的相關(guān)信息,無(wú)法對(duì)航道船舶的密度、錨地停船信息等及時(shí)獲取和協(xié)調(diào)處理,致使很多生產(chǎn)計(jì)劃無(wú)法落實(shí)到實(shí)處。如何有效解決海上智能交通安全系統(tǒng)“信息孤島”問(wèn)題,構(gòu)建全方位服務(wù)海事管理人員、口岸單位、相關(guān)企業(yè)和社會(huì)公眾,集智能交通、海上應(yīng)急指揮、港口運(yùn)營(yíng)為一體的海上智能交通安全系統(tǒng),是目前面臨的新挑戰(zhàn)。
2.2 物體智能化信息管理
在萬(wàn)物互聯(lián)的背景下,通過(guò)RFID技術(shù)可為各種物體貼上電子標(biāo)簽,通過(guò)移動(dòng)或者固定的RFID感應(yīng)器,就可以對(duì)物體的各種屬性進(jìn)行感應(yīng)識(shí)別。結(jié)合北斗系統(tǒng)定位的功能,按照之前約定好的協(xié)議,將物體和互聯(lián)網(wǎng)相互連接,實(shí)現(xiàn)物和物之間的信息交換和通訊,將海洋上的VTS、AIS、DNM雷達(dá)、GNSS等信息,通過(guò)傳感器及時(shí)匯總到一個(gè)平臺(tái)上集中處理和分發(fā)。實(shí)現(xiàn)物體智能化信息管理。北斗系統(tǒng)是一種集定位、導(dǎo)航、通信、授時(shí)等各項(xiàng)功能一體的時(shí)-空信息傳感器,應(yīng)用在海上智能交通安全系統(tǒng)中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),值得大范圍推廣應(yīng)用。
2.3 構(gòu)建方式
基于北斗系統(tǒng)的海上智能交通安全系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的集成,從而構(gòu)建起一個(gè)智能交通網(wǎng)絡(luò)。在具體設(shè)計(jì)中,要結(jié)合相應(yīng)的地理特性、使用范圍、操作環(huán)境,采用因特網(wǎng)+北斗系統(tǒng)相互結(jié)合的構(gòu)建方式,海上智能交通安全系統(tǒng)終端上的各種定位信息、狀態(tài)信息等,可通過(guò)AIS/BDS網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳輸?shù)紸IS應(yīng)答器和BDS芯片的控制指揮中心,從而實(shí)現(xiàn)物和物互連的智慧海洋,數(shù)字海洋。
3北斗系統(tǒng)在海上智能交通安全系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1 在海事部門(mén)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
海上智能交通安全系統(tǒng)的主要需求主體是海事部門(mén),在具體管理中應(yīng)用北斗系統(tǒng),可對(duì)海事部門(mén)管理轄區(qū)水域上的交通安全、防治船舶污染等進(jìn)行集中同一管理。海上智能交通安全系統(tǒng)可看做是海上交通管理和港口服務(wù)智能化水平的提升或者延伸。通過(guò)北斗系統(tǒng)+因特網(wǎng)技術(shù),可將AIS、VUS等聯(lián)合到一起,相互之間協(xié)調(diào)配合,從而充分發(fā)揮海事部門(mén)的監(jiān)督管理職責(zé)。在北斗系統(tǒng)支持,海事部門(mén)可對(duì)VTS雷達(dá)、航標(biāo)信息等進(jìn)行全天候、實(shí)時(shí)監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)安全海上交通安全事故及時(shí)開(kāi)展救援,降低損失。同時(shí),也可以實(shí)現(xiàn)海上智能交通系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理和相關(guān)的信息發(fā)布,便于海事部門(mén)及時(shí)、準(zhǔn)確、快速獲取交通信息,及時(shí)對(duì)海上交通進(jìn)行指揮,為船舶安全保駕護(hù)航。
3.2 在VTS系統(tǒng)中的應(yīng)用
通過(guò)北斗系統(tǒng)可對(duì)VTS雷達(dá)采集的傳播數(shù)據(jù)進(jìn)度、可靠性等進(jìn)行全面檢驗(yàn),保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效。確保進(jìn)入海上智能交通安全系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)空間數(shù)據(jù)真實(shí)與有效,為指揮船舶進(jìn)港、停泊、出港等提供真實(shí)的數(shù)據(jù)支持[2]。同時(shí)正確分析船舶數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)航道、港口、海洋資源的高效整合和合理配置。
3.3 在航標(biāo)系統(tǒng)中的應(yīng)用
通過(guò)北斗系統(tǒng)天線和接收模塊,可準(zhǔn)確獲知航標(biāo)的經(jīng)緯度定位數(shù)據(jù),再用傳感器來(lái)采集航標(biāo)燈的工作狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)。各項(xiàng)信息和數(shù)據(jù),通過(guò)單片機(jī)簡(jiǎn)單處理之后,再通過(guò)北斗系統(tǒng)上的通信模塊及時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心則通過(guò)高性能計(jì)算機(jī)、收發(fā)設(shè)備、差分GNSS處理技術(shù)等,保證海上智能交通安全信息數(shù)據(jù)處理分析的及時(shí)性和可靠性。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,本文結(jié)合理論實(shí)踐,分析了北斗系統(tǒng)在海上智能交通安全系統(tǒng)中的應(yīng)用,分析結(jié)果表明,北斗系統(tǒng)是目前全球范圍內(nèi)都比先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)和通信系統(tǒng),將其應(yīng)用到海上智能交通安全系統(tǒng),可保證各項(xiàng)信息傳輸?shù)陌踩?、?zhǔn)確性、及時(shí)性,為海上智能交通安全系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo),為實(shí)現(xiàn)數(shù)字海洋、智慧海洋奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 杜飛.衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].華東公路,2007,(2):86-87.
[2] 陳揚(yáng),吳海樂(lè).北斗系統(tǒng)在全球海上航運(yùn)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].衛(wèi)星應(yīng)用,2019,88(4):18-20.