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1、海洋船舶北斗定位导航系统解决案华云科技XX2021 年 10 月目录2二、系统解决案4一设计目标与原那么41 .设计目标42 .设计原那么4二总体案设计51. 卫星导航运营中心62. 岸端监控中心73. 船载北斗定位导航终端7三岸端监控中心功能设计81 .岸船信息互通82 .位置监控83 . 应急调度84 . 船舶报警95 . 增值信息效劳106 . 系统管理107 .系统接口11四船载北斗定位导航终端128 .主要特点129 .终端功能1310 主要性能指标18五硬件环境要求181. 主机存储182. 网络 193. 系统支撑软件19三、系统造价202222一、综述最古老的航海导航的法是罗盘
2、和星历导航，人类通过观察星座的位置变化来确定自己的位；最早的导航仪是中国人创造的指南针,后来开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展导航和定位。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系统的出现克制了Transit 系统的局限性,而且提高了定位精度、可进展连续的导航、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。截至202
3、1 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，形成区域效劳能力。目前在、乌木齐等地区，中国卫星导航定位精度可达7 米， 在东盟等低纬度地区，定位精度可到达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。在大力扶持与推动下，国北斗卫星导航系统建立和应用如火如荼。在交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、电力调度、救灾减灾和平安等领域得到广泛应用。党的十八大提出建立“海洋强国 的战略部署，科技部“导航与位置效劳科技十二五专项规划 中，提出了十二五末导航与位置效劳产业要直接形成千亿元以上的规模。为推动北斗卫星导航系统的民用
4、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，要求涉及经济、公共平安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、系统解决案一设计目标与原那么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
5、术，建立一个海洋船舶监控系统，将对海洋船舶的平安作业发挥积极影响。1. 设计目标海洋船舶监控管理系统总体设计目标是，落实科学开展观，建立一个由监管平台、运营中心、船载终端三局部组成的一个全天候、全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。2. 设计原那么技术先进，稳定可扩展原那么：系统建立遵循先进的设计理念，在进展系统设计时，从系统性能、功能、产品稳定性、经济性能等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面的可延续性；对系统的终期容量进展案设计，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；开放与平安并重原那么：系统设
6、计遵循开放性原那么，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，防止非法用户享受效劳，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，信息共享原那么：平台建立须遵循、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列图所示:图1系统总体框架图海洋船舶北斗定位导航系统整合了
7、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、船间报文互通效劳。1. 卫星导航运营中心卫星导航运营效劳中心也叫北斗卫星民用网管中心，是北斗卫 星定位导航系统地面中心站延伸局部， 负责民用用户的注册、管理和 运营，由具备效劳资质的单位提供效劳，本案采用租用效劳的式使用 第三平台提供的效劳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，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
8、统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展存储，记录时间、发送、接收、容等信息；实现地面移动网络和运营中心系统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展存储。2. 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、向等定位信息、报警求助信息和船舶状态信息上传到运营中心；监控中心可通过运营中心实现对船载终端设备的监控和调度，将各种调度监控命令和管理信息通过运营中心下发给船载终端。3. 船载北斗定位导航终端船载北斗定位导航终端功能主要围绕航海导航面的主要应用,它涵盖了四个面的功能:根本性能（卫
9、星状态、性能指标、定位精度等）、定位功能、导航功能、报警功能。根本性能:船用接收机终端的根本性能应当包括接收机的根本性能显示。主要有:卫星状态（卫星号、位、仰角、卫星工作状态、信噪比 ）、可见卫星、可用卫星、精度（水平精度、速度精度、时间精度）、输出接收机序列号、软件版本号等等。定位和导航功能:定位功能是一个导航终端最根本的功能,它的目的是让用户能知道自己的准确位置,也就是经度、纬度。从而能对自己在地理坐标上准确的定位。导航功能是船用导航终端另一个重要的功能。报警功能:船用导航终端的报警主要分为四类:航迹偏差报警、转向点报警、锚位监视报警和紧急事件报警。三岸端监控中心功能设计1. 岸船信息互通
10、监控中心可向海洋船舶随时播发各类海洋气象预报预警信息、气象灾害防御措施外，还可用于遇险呼救、紧急事件通报，发布导航效劳信息、政策法规、重要通知等。同时可以承受海洋船舶发回的短报文信息， 可实现信息的无缝转发，海上作业人员与家人之间可通过手机短信形式进展信息交互。2. 位置监控通过北斗系统实现全位的船位监控。监控中心可看到所有管辖船舶的位置、航行轨迹。当船舶越界时，监控中心可及时制止，使船舶回到合法作业区或按要求返航。3. 应急调度 1遇难求救系统具有一键求救功能，在终端上设置求救键，当遇到险情时，按下终端上的求救键，终端迅速将求救信息通过短波发送到系统。监控中心获得求救信息后，在接警界面上突出
11、显示求救信息，并对终端进展定位，获得终端的最新位置，待管理人员查看。2调度指挥管理人员收到求救信息后，查看终端的位置，根据具体情况通过多种式进展指挥调度，使救援船舶能够有明确的目标和位置，快速到达求救船舶处。系统提供区域定位功能，指挥调度人员利用区域定位，可以在电子海图上选择一个矩形或者圆形区域，系统对所有的终端进展定位， 并将在此区域的终端显示在电子海图上。通过此功能可以查看求救船舶附近的船舶，调度附近的船舶进展救援支持，或者将险情通知附近的船舶，使其避开危险。 3海图导航指挥调度、定位等功能需要结合电子海图实现，因此系统需要提供海图导航功能，便用户的使用。海图导航功能包括海图的放大、缩小、
12、移动等操作。4. 船舶报警监控中心用户可以在电子海图上选择矩形、圆形区域以及边界限等，设置区域的围，对区域进展命名，以及对区域进展布防和撤防。系统通过对船舶的定位，以及对用户设置的区域自动进展监控，当船舶进入预设的区域，或者到达边界时，系统自动产生告警。当监控中心收到船舶发出的进出港报告、进入预警区域、遇险报警和报文时，系统能发出不同的声光信号或符号提示，直到人工干预才解除提示。5. 增值信息效劳岸端监控中心还可向海洋船舶发送天气、海浪、等信息，便作业人员海上作业。6. 系统管理1船载终端管理船载终端信息管理：新增、修改船载终端信息。终端号、开通日期、有效期、定制的业务、终端对应的船舶信息等。
13、提供船载终端的查询功能，查询条件包括终端号、开通时间围、有效期、定制的业务等。船载终端绑定：对手机和船载终端台号进展绑定。船载终端状态：记录船载的状态，包括是否注册，是否欠费等。缴费历史信息：记录船载终端必要的历史信息。 2船载终端分组系统提供分组管理功能，实现分组的新增、修改和删除等根本操作。分组创立完成后，可以将船舶终端挂靠在分组下进展管理，系统的业务可以以分组为单位进展，例如通过分组进展查询，通过分组进展信息播送等。通过分组机制，能够实现不同地区终端的管理。 3数据统计分析系统根据业务数据，进展统计分析，提供业务报表，为工作人员提供数据支持。 4用户和权限管理提供用户管理功能，系统管理员
14、可以对用户进展新增、修改、删除操作。用户可以修改其自己的根本信息，包括 XX、等，可以修改自己的登录密码。对应不同的菜单，例如某些权限只能进展信息发布，某些权限只能进展指挥调度等。系统可以为用户分配不同的权限。7. 系统接口 1与北斗卫星导航运营中心的接口由于本案采用租用效劳的式使用第三平台提供的效劳，北斗定位导航终端的信息首先传输到北斗卫星导航运营中心，监控中心基于北斗卫星导航运营中心提供的定位、短报文、 短消息等接口进展开发效劳。 2与气象信息相关接口系统提供与气象系统的信息推送效劳，当气象系统有气象信息更新时， 可以通过平台数据接口推送到监控中心，监控中心将气象信息进展及时发布。 3与政府应急指挥相关系统接口系统预留与应急指挥系统的接口，当船舶发出遇险求救，系统接收到告警信息后，通过预留的接口及时通知应急指挥系统，由应急指挥系统的相关人员进一步进展处理。四船载北斗定位导航终端监控中心系统可接入有屏和无屏终端，无屏终端相对有屏终端, 只具备定位功能，不具备信息交互及导航功能。图2有屏终端外观图承平。漕标标记的类型 标记的颜色 可在荣#中更添时间日期W利就标的阻鹿|海标用|清当前肮逆I就我尼加内状惠;开,钱快贺操隹状常： 空网.航点.*谡，惊记当前用位当黄航向
