海洋船舶北斗定位导航系统解决方案(海洋)
海洋船舶北斗定位导航系统海洋船舶北斗定位导航系统 解决方案解决方案 华云科技有限公司华云科技有限公司 20132013 年年 1010 月月 目目 录录 一、综述一、综述. .4 4 二、系统解决方案二、系统解决方案 5 5 (一)设计目标与原则(一)设计目标与原则5 1.1. 2.2. 设计目标设计目标 5 设计原则设计原则 6 (二)总体方案设计(二)总体方案设计 6 1.1.卫星导航运营中心卫星导航运营中心 7 2.2.岸端监控中心岸端监控中心 8 3.3.船载北斗定位导航终端船载北斗定位导航终端 8 (三)岸端监控中心功能设计(三)岸端监控中心功能设计9 1.1. 2.2. 3.3. 4.4. 5.5. 6.6. 7.7. 岸船信息互通岸船信息互通 9 位置监控位置监控 9 应急调度应急调度 9 船舶报警船舶报警 10 增值信息服务增值信息服务 11 系统管理系统管理 11 系统接口系统接口 12 (四)船载北斗定位导航终端(四)船载北斗定位导航终端13 1.1. 2.2. 3.3. 主要特点主要特点 14 终端功能终端功能 14 主要性能指标主要性能指标 19 (五)硬件环境要求(五)硬件环境要求20 1.1.主机存储主机存储 20 2 2.2.网络网络 21 3.3.系统支撑软件系统支撑软件 21 三、系统造价三、系统造价 23 23 (一)(一) (二)(二) 概算一(终端含屏及本地导航)概算一(终端含屏及本地导航) 24 概算二(终端不含屏)概算二(终端不含屏) 25 3 一、综述一、综述 最古老的航海导航的方法是罗盘和星历导航, 人类通过观察星座 的位置变化来确定自己的方位; 最早的导航仪是中国人发明的指南针, 后来发展成一直为人类广泛应用的磁罗经。 在随后的两个世纪里,人 类通过综合利用星历知识、指南针和航海表来进行导航和定位。 卫星 技术应用于海上导航可以追溯到 20 世纪 60 年代的第一代卫星导航 系统 Transit,但是它有不连续导航、定位的时间间隔不稳定等缺点。 GPS 系统的出现克服了 Transit 系统的局限性,而且提高了定位精度、 可进行连续的导航、有很强的抗干扰能力,取代了陆基无线电导航系 统,在航海导航中发挥了划时代的作用。 2000 年我国建成北斗卫星导航试验系统,中国成为第三个拥有 自主卫星导航系统的国家。截至2012 年底,北斗卫星导航系统已经 成功发射 16 颗卫星, 并组网运行, 形成区域服务能力。 目前在北京、 郑州、西安、乌鲁木齐等地区,中国卫星导航定位精度可达7 米,在 东盟国家等低纬度地区, 定位精度可达到 5 米左右。 随着新一代北斗 导航卫星的发射,以及在技术以及管理上的诸多创新 ,北斗卫星导航 精度有望继续提高。在国家大力扶持与推动下,国内北斗卫星导航系 统建设和应用如火如荼。在交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预 报、电力调度、救灾减灾和国家安全等领域得到广泛应用。 党的十八大提出建设 “海洋强国” 的战略部署, 国家科技部“导 航与位置服务科技十二五专项规划”中, 提出了“十二五“末导航与位 4 置服务产业要直接形成千亿元以上的规模。 国家为推动北斗卫星导航 系统的民用产业化应用, 鼓励海洋船舶通信导航科技领域采用北斗卫 星导航兼容其它卫星导航系统, 要求涉及国家经济、公共安全的重要 行业领域须逐步过渡到采用北斗卫星导航兼容其它卫星导航系统。 目 前,北斗系统船舶入网用户已达 3 万多个。 北斗卫星导航系统不仅在技术上优于国际海事卫星通信, 而且还 是我国自主研发、制造的拥有独立知识产权的卫星导航系统。 本方案 基于北斗卫星定位与短报文通信,集海洋船舶远程定位监控、调度、 信息交互、以及本地导航等功能于一体。 对于海洋船舶信息管理具有 十分重要的意义。 二、系统解决方案二、系统解决方案 (一)设计目标与原则(一)设计目标与原则 通过海洋船舶监控管理的需求分析, 以北斗卫星导航系统为依托, 结合北斗卫星导航、移动通信网络、计算机和互联网等技术,建立一 个海洋船舶监控系统,将对海洋船舶的安全作业发挥积极影响。 1.1. 设计目标设计目标 海洋船舶监控管理系统总体设计目标是, 落实科学发展观,建设 一个由监管平台、运营中心、船载终端三部分组成的一个全天候、全 范围的海洋船舶监控调度管理系统。可入网船只包括海洋运输船舶、 渔船、行政执法船等。 5 2.2. 设计原则设计原则 技术先进,稳定可扩展原则:技术先进,稳定可扩展原则: 系统建设遵循先进的设计理念,在 进行系统设计时,从系统性能、功能、产品稳定性、经济性能等方面 考虑系统的先进性, 保证前期所选型的系统与今后系统性能提升在技 术先进性方面的可延续性;对系统的终期容量进行方案设计, 能够满 足将来系统、终端设备功能扩展和中心管理功能的扩展; 开放与安全并重原则:开放与安全并重原则:系统设计遵循开放性原则,能够支持多种 设备终端和网络系统,并支持二次开发;在互联网中,防止非法用户 享受服务,防止计算机病毒入侵,在系统运维中,实现对网络的实时 监控,在终端接入中采用设备和用户双重认证,保证接入的合法性。 统一标准,资源整合,信息共享原则:统一标准,资源整合,信息共享原则: 平台建设须遵循国家、省 相关要求,采用统一的数据与技术标准,保证系统可以实现纵向(上 下级)和横向(与政府部门)互通。实现资源价值利用的最大化,最 终实现信息共享。 (二)总体方案设计(二)总体方案设计 海洋船舶北斗定位导航系统由三大分系统组成, 主要包括卫星导 航运营中心,岸端监控中心和船载北斗终端设备。 海洋船舶北斗定位 导航系统总体框图如下图所示: 6 图 1 系统总体框架图 海洋船舶北斗定位导航系统整合了移动通信网络、 北斗卫星通信 网络和互联网等通信网络,实现信息的无缝转发,向海上生产作业者 及其关联者提供多种通信网络间的船岸、船间报文互通服务。 1.1. 卫星导航运营中心卫星导航运营中心 卫星导航运营服务中心(也叫北斗卫星民用网管中心,也叫北斗卫星民用网管中心, 是北斗卫是北斗卫 星定位导航系统地面中心站延伸部分,星定位导航系统地面中心站延伸部分, 负责民用用户的注册、负责民用用户的注册、管理和管理和 运营,运营,由具备服务资质的单位提供服务,由具备服务资质的单位提供服务, 本方案采用租用服务的方式本方案采用租用服务的方式 使用第三方平台提供的服务使用第三方平台提供的服务)与北斗地面运控中心连接, 实现北斗信 息收发。可从北斗地面运控中心获得入网北斗终端的数据信息, 并可 通过运营中心向入网北斗终端发送数据信息。与地面移动网络连接, 7 实现北斗短消息和地面移动网络之间的信息互通。 实现地面运控中心 和运营中心系统内部数据之间的格式转换, 并对所有经过运营中心系 统发送和接收数据进行存储,记录时间、发送方、接收方、内容等信 息;实现地面移动网络和运营中心系统内部数据之间的格式转换, 并 对所有经过运营中心系统发送和接收数据进行存储。 2.2. 岸端监控中心岸端监控中心 监控中心是海洋船舶监控、调度指挥中心,船载终端通过北斗通 信卫星,把终端采集到的经纬度、时间、速度、方向等定位信息、报 警求助