基于_北斗_的船舶实时监控系统_丁振国

真 正实现 了 / 网络就 是计算 机 0的理 念 "
.3 3 Ma P X 可偏 程控件
h a C t )为客户端的三层 B r / S 架构伙见图 2 ) "
缓 冲器 器
M ap X 是 一个 基 于 A etiveX (O C X )技术 的 可编 程控 件 " 它使 用 与 M a p ln o f o f r P e s io n a l ; SQ L S e r ve r 所使 用 的 数 据库 查 询语 言 称 为 r a T n sact一 SQ L " r ansaet一 T SQ L 强化 了原 有 的 SQ L 关键 字
以进行 数据 的存 取 ! 储存 及处 理 等功 能 ;扩 充 了流程 控
制 指定 , 可 以使 用户 方便 地 编写 功 能强 大 的存储 过 程 ,
通 过 以上途 径 获得 的船 舶位 置信 息 显示 在 网络 电 子 海 图上 , 可方 便 远程 用 户监控 船舶 "此 外 , 为 了保存
船 舶 的历史 信 息 以供 回放 船舶 运动轨 迹 , 还 需要 数据
库 服务 器1 1 " 整个 系 统采 用数 据库 为服 务器 层 , 解 码模 2 块 为 中 间 层 , 基 于 w eb 的 E N C (E leetr o nic N auti ea l
船 舶 只 要 装 备 有 北 斗 卫 星船 载 终 端 ! 船 载 A I S 系统 ! n ma I rs a t 船站 等设备 , 而 岸基 监控 方具有 能够 接收 北斗 客 户端 ! I S 等 信号 的接 收基 站 , 当船舶 行 驶 在 A I A S 信
号 接 收基 站 覆盖 范 围 内时 , 就 可 以通 过 接 收船 载 A I S
到表格 中去 " 4 / 北斗 0船 舶 实时监控 系统 的 主要 功能 系 统l ]采 用 B I 4 S 技术 , 可对 船 载 /北 斗 0 终端 ! I S 和 A n ms I I a . a t 报 文进 行解 析和存 贮 , 并将其 展示 在 网上 电子
展 , 越来 越 多 的信
息技 术运 用 到船 舶 动态实 时监控 中 " 基于 / 北 斗 0的船 舶
定位精 度
授时精度 系统 容 量
5m
20 ns s 无 限制
10 m
10 ns s 54 0 创X ) 户爪 爪
位 ! 测速 ! 授 时和通 信 服务 , 以及系 统完好 性信 息 "目前 / 北 斗 0系 统 已成 功 应用 于测 绘 ! 电信 ! 水 利 !渔业 ! 交通
户 端三 部 分组 成 " 空 间端将 包 括 5 颗静 止 轨道 卫 星和 0 颗 非 静 止 轨 道卫 星 , 采用 / 东 方 红 0一 3 3 号卫星平台 " 0 颗 非 静 止轨 道 卫 星又 细 分为 2 3 7 颗 中轨 道 (M E O )卫 星和 3 颗倾 斜 同步 (I G SO )卫 星组 成 " 7 颗 M E O 卫星平 2 均分 布在倾 角 5 /的三个 平面上 , 轨 道高度 2 1 so o km " 地 面端 包 括 主控 站 !注入 站和监 测 站等若 于个地 面 站 "
图1 北斗卫星导航 系统 示意 图
北 斗运营 营 服 务中心 心
如.
用户端
1.2
北斗 卫星 导航 系统 的优 势 (l ) 同 时具备 定位 与通 信功 能 ; (2 ) 2020 年达 到全 球覆 盖 , 全天 候 服务 , 无 通信 盲
性 有 源 三维 卫 星定 位 与 通信 系 统 (C N S ) , 是 全 球第 三 个 成熟 的卫 星导 航 系统 " 该 系统 由空 间端 ! 地 面端 和用
户大 , 北 斗 卫 星 夕暇
北 斗 卫 星 导 航 系 统 作 为一 种 具 备 通 信 功 能 的 定 位 系
\ .
统 , 发展潜力巨大 "本文综合 /北斗 0 系统 ! AI S ! n m ar I sa t
等船 舶航 行数 据 , 提 出 了在先 进 的 网络 电子海 图平 台
上 , 构 建船 舶 实 时监 控 系 统 , 达 到 为用 户提 供 便 捷 ! 直 观 的船 舶 动态服 务 的 目的 " 1 1.1 北 斗卫 星导 航 系统 北 斗卫 星导航 系统 简介 北 斗卫 星导 航系 统 l ,l(B eiD ou N avigation Satellite Sy s t e m )是 我 国 自主 研 发 !独立 运 行 !正 在 实 施 的 区域 到积 极作用 "
0
引言
随着 船舶 大 型化 ! 自动化 ! 高 速化 和 专业 化 的发 展 , 海 难 事故 的频 发 及海 盗劫 船事 件 的高 发 , 使 航 运业 越 来 越 多地认 识 到建 立一 个有 效 的航海 安 全 ! 海 运交 通 控制 和 海事环 境监 视实 时监控 系统 的 重要性 "当前 ,
设备播发的信息监控船舶 ; 而 当船舶驶出 A I S 接收基
站 覆 盖 范 围后 , 可 以利 用 船 载 /北 斗 0终端 回报 的船舶
新一代更先进 的数据库引擎 ; 最新的数据分析手段和
提供大量的企业组件 "
位置信息进行监控 " 目前建成并投人使用的 /北斗 0 一 代系统 尚未覆盖全球海区 , 因此当船舶驶出北斗系统
基于北斗的船舶实时监控系统是借北斗卫星导航系统与gps卫星导航系统的比较项目gpscnss覆盖范围全球全球卫星数量2435定位方式被动被动定位精度5m1om授时精度20ns10ns系统容量无限制540o0o户ll短报文通信没有一次传送120汉字助互联网技术下的网络电子海图平台利用中国北斗卫星导航系统ais和inmarsat来完成船舶实时监控
存 放在 服务 器 端 , 并 预先 编译 过 , 执 行 速度 非常 块 " 触
(3 ) 船舶 的实 时信 息 (如船 名 ! 呼号 ! MMS I 等 )暂存 在缓 冲器 , 客 户端 需要 实 时信 息数 据 时 , 向解码模 块 发 送请求 , 取得 实 时信息 "
(4 ) 需 要 保 存 的 信 息 , 如 船 舶 管 理数 据 ! 船舶航行 轨迹数 据等 , 通过 解码模 块 保存 在数 据库 里 "保存 的船 舶管理 数据 (包 括 短信 息 )隔一 段 时间将 自动清 空或 手 动清空 " (5 )如 用 户需 要 回放某 船舶 轨迹 , 可 通 过 向解 码 模 块 发送 请求 , 从数 据库 连 接访 问数 据库 , 取 得相 应 的所 需 信息 " 3
式 , 并 实现 了大 多 数 M a p l nf o P o f r e ssio n a l 的功 能 " Ma p X 为 开发 人 员 提供 了一个 快 速 !易用 !功 能强 大 的 地 图化 组件 " 使 用标 准化 语 言 !明确 的 对象模 型 ! 大量 的方法 和事 件 ! 高效 的属 性 页 和默认 值 等功 能 , 使 得 Ma p X 的应用 开发 更加 简单化 "M a p x 的 目的便 是 能够
设计 , 可 同时解 决 / 我在 哪 0 和 / 你在 哪 0的 问题 ; 可靠 ! 稳定 , 适合 关键 部 门应 用 "
与 G 邢 卫 星导航 系统的 比较
等 其他 卫 星导航 系统 兼容 的终端 组成 (见 图 1 ) " 目前 , 北 斗卫 星 导航 系 统 已完 成 我 国及周 边 国家 和地 区 的覆 盖 " 根 据 系统建 设总 体规划 , 20 1 2 年前后 , 系统将 首先 具 备覆 盖 亚太地 区的定 位 ! 导航 和授 时 以及 短报 文 通 信服 务 的能 力 ;2 0 2 0 年前 后 , 建 成覆 盖全球 的北 斗卫 星
G l石 石 C N SS
覆盖 范 围 卫星数量 定位方式
全球 4 2 被动
全球 35 5 被动
随着 科 技 的发
开放 服 务是 向全 球 免费 提供 定位 ! 测 速 和授 时服 务 , 定 位精 度 为 1 0 m , 授 时精 度 为 r o ns , 测速 精度 为 0 . 2 而 s; 授权 服 务是 为有 授权 用 户提 供更 安全 与更 高精 度 的定
运输 ! 森林 防火 ! 减 灾救 灾和 公共安 全等 诸多 领域 " /北 斗 0 卫 星导 航 系统 的建 立对 我 国国 防和经 济建 设 将起
基 于 / 北 斗 0的 船 舶 实 时 监 控 系 统 ) 丁振国
实时 监控 系 统是 借
短报 文通信
没有
一次 传 送 1 2 0 汉字
助互联 网技 术 下 的 网络 电子海 图平 台 , 利 用 中 国北斗 卫 星 导航 系统 ! I S 和I A n ma r s a t 来 完 成船 舶 实 时 监 控 "
导航 系统 " 北 斗 卫 星导 航 系 统 能 提供 开放 服 务 和授 权 服 务 "
北斗卫 星导 航 系统 与 G P S 卫 星导 航系 统 的 比较 见
表 1" 2 基于 . 北 斗 0的 船舶 实 时监 控 系统
的结 构
表1
G P S
项 目
北 斗 卫星 导 航 系统 与
卫 星 导 航 系统 的 比较
言, 它具 有 简单性 ! 平 台独立 性 !(0 一 0 ) 的技 术 !多线 程 ! 动 态性 和安全 性 的特 点 "Ja v a 作 为一 种 与底 层 硬件 无 关 的 !/ 编写 一 次 , 到 处运 行 0的高 级 语 言 和计 算 平 台 , 以其得 天独厚 的优势 ,掀 起 了研究 ! 开 发 它的浪潮 "Ja v a 这 种 天生 就具 有 将 网 络上 各 个 平 台连 成一 体 的能 力 ,
目前 覆 盖 的 区域后 , 岸基 监控 方 可 以通过 I n ma rs a r系
统 主动 向 I nma r sa t 船 站 发送 寻 呼 以获 得 船站 的位 置 信
息 回报进 行 监控 "
32
Ja v a 程序语言
Ja v a 是一种对象 导向(o b j eet 一 or i ent ed)的程 序语
(1 ) 通过 各 类 客户 接收 端 收到 的所 有 信 息 , 将其
处理 以后 通过 串 口发送 给数 据 接 口处理 器 至服务 器解 码 模块 " (2 ) 解 码模 块对 串 口接 收到 的字 符 串进 行解 析 , 得 到 系统可用 的信息 "
单 的数 据加 密 ! 外键 管理 ! 审查 和 页面 自动 修 复 的特
供了各种开发工具 , 包括集成环境 !图像编辑 以及各种 开发 数据 库 的应用 程序 ;此外 , 还 允许 用 户挂 接 其 它 的
应用 程序 开发 工具 ; 尤 其在 数据 库方 面 的特 长 显得 尤
为突出 , 适应 于多种数据库结构 " 从客户机/服务机模 式到多层数据结构模式 ; 高效率的数据库管理系统和
基 于 / 北 斗 0的 船 舶 实 时 监 控 系 统
江苏海事职业技 术学院 丁振 国
内容提 要 : 北斗 卫星导航 系统是我 国独 立 自主建立 的卫星导航 系统 , 具有广 阔的应用前 景 " 此文提 出了综合 北斗 ! AI S ! n m ar I sa t 等系统 , 利用先进的网络电子海图技术 , 可 以建立具有 船舶 动态信息显示 !查询及 回放 ! 船 队管 理 !预抵 船舶查 询和 船舶动态订阅通知等功能的船舶实时监控系统 " 关键词 : 北 斗卫星导航 系统 ; 船舶实时监控 ; 应用技术 ; 功能
( 船铂实时信息 )
客户端 端 ( 砚b 一 ENC) 船舶其它 它
信息
把 基 于位置 信息 的数 据 以高 清 晰可 视化 的效 果显 示 出 来 并进行 分析 , 使管 理及 运作 更 为有效 ( ,
图2 基于 / 北斗 0的船舶 实时监控 系统结构 图
3. 4
SQL Ser V er 20 0 8 数据库管理 系统 Q L S S e r ve r 是 一 个关 系数 据 库 管理 系 统 , 具 备 简
用 户端 由北 斗用 户终 端 以及 G P S ! G LO NA SS ! G A L IL E O
区;
(3 ) 特 别适 合 集 团用 户 大范 围监 控 与 管理 , 以及 无依 托地 区数 据采 集用 户 的数 据传 输应 用 ; (4 ) (5 )
L3
独 特 的 中心节 点 式定 位 处理 和 指 挥 型用 户 机 自主研 发 ! 独 立 运行 ! 高 强 度加 密设 计 , 安 全 !
3. 1
发是一种特殊的存储过程 , 用来确保 SQ L S e r ve r 数据 库 引用 的完 整性 , 用 户可 以建 立 插人 !删除 和更 新 触发
以控制 相关 的 表格 中对数 据 列 的插 人 !删除 和 更新 , 还
可 以使 用规 则 ! 缺省 以及 限制 , 来协 助将 新 的数 值 套用