基于北斗系统的海上搜救体系研究
基于北斗卫星导航系统的海上应急搜救系统
第４０卷第６期２０１８年１２月指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌ ４０㊀Ｎｏ ６Ｄｅｃ ２０１８文章编号：１６７３⁃３８１９（２０１８）０６⁃００４３⁃０７基于北斗卫星导航系统的海上应急搜救系统申㊀翔１，吴培仁２（１ 江苏自动化研究所，江苏连云港㊀２２２０６１；２ 中国人民解放军陆军工程大学训练基地，江苏徐州㊀２２１０００）摘㊀要：阐述了海上搜救系统与装备的现状㊁存在问题以及海上搜救的难点，结合北斗卫星导航系统发展现状，提出了基于北斗卫星导航系统的海上应急搜救系统，实现了海上船只㊁人员在遇险时自动报警㊁精确定位以及实时跟踪，并给出了搜救指挥中心和海上遇险求救终端的技术实现，突破了终端防水和低功耗等关键技术，为准确㊁及时㊁可靠的实现海上搜救提供了可能㊂关键词： 北斗 卫星导航系统；导航定位；海上搜救中图分类号：ＴＪ６３０ ４㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０１８．０６．０１０ＭａｒｉｔｉｍｅＥｍｅｒｇｅｎｃｙＳＡＲＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＢｅｉｄｏｕＮａｖｅｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍＳＨＥＮＸｉａｎｇ１，ＷＵＰｅｉ⁃ｒｅｎ２（１ ＪｉａｎｇｓｕＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ２２０６１；２ ＡｒｍｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｒａｉｉｎｇＢａｓｅｏｆＰＬＡ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆＭａｒｉｔｉｍｅＳｅａｒｃｈａｎｄＲｅｓｃｕｅｓｙｓ⁃ｔｅｍａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．ＣｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆＢｅｉｄｏｕＳａｔｅｌｌｉｔｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ａｍａｒｉｔｉｍｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｓｅａｒｃｈａｎｄｒｅｓｃｕｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＢｅｉｄｏｕＳａｔｅｌｌｉｔｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｒｅａｌｉｚｅｓａｕｔｏｍａｔｉｃａｌａｒｍ，ａｃｃｕｒａｔｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｎｄｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｔｒａｃｋｉｎｇｏｆｓｈｉｐｓａｎｄｐｅｒｓｏｎｎｅｌｉｎｄｉｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｍａｎｄｃｅｎｔｅｒｏｆｓｅａｒｃｈａｎｄｒｅｓｃｕｅａｎｄｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｏｆｍａｒｉｔｉｍｅｄｉｓｔｒｅｓｓａｎｄｒｅｓｃｕｅｉｓｇｉｖｅｎ，ｗｈｉｃｈｂｒｅａｋｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｅｒ⁃ｍｉｎａｌｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇａｎｄｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｍａｒｉｔｉｍｅｓｅａｒｃｈａｎｄｒｅｓｃｕｅａｃ⁃ｃｕｒａｔｅｌｙ，ｔｉｍｅｌｙａｎｄｒｅｌｉａｂｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｅｉｄｏｕｎａｖｅｇｉａｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｙｓｔｅｍ；ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｎｄｌｏｃａｔｉｏｎ；ｍａｒｉｔｉｍｅｓｅａｒｃｈａｎｄｒｅｓｃｕｅ收稿日期：２０１８⁃０９⁃０２修回日期：２０１８⁃１０⁃１７作者简介：申㊀翔（１９７０⁃），男，江苏连云港人，研究员，研究方向为海上应急救援指挥信息系统㊂吴培仁（１９６９⁃），男，副教授㊂１㊀海上应急搜救发展现状２１世纪是海洋世纪㊂随着国内外航运业务飞速增长，各种自然和人为的海上险情和事故也多发，海难事故发生概率也显著增加，包括船舶海上航行中遇到大风浪㊁大雾等恶劣气象和海况导致的翻船㊁碰撞㊁触礁㊁搁浅等情况，以及因爆炸㊁火灾等原因导致船舶沉没㊂据国际劳工组织‘渔业安全与健康报告“的统计，其中全球约有１０万人在海难事故中丧生；每年每１０万名渔民中有８０人死于各种事故㊂我国是海运大国㊂近年来，我国对海上搜救力量建设进行了较大的投入，使海上搜救能力有了很大提高，但与发达国家相比仍存在一定差距㊂首先，目前我国专业救助船舶相对老化，综合海上搜救功能和体系还不够完善和健全㊂在中远海恶劣海况情况下，专业救助船舶对海上火灾等突发应急救援能力还较弱㊂其次，我国海上搜救基础设施与装备的数量和质量，特别是在大风浪情况下快速有效的救助能力，还远不能适应海洋经济发展对海上应急救援能力的需求㊂对中国海上搜救能力有准确的评价，尽快提高海上搜救能力是当前迫切需要解决的问题㊂目前国际上常见的海上求救定位设备包括两类：一是无线电信号类㊂最常用的是ＥＰＩＲＢ（紧急定位示位标）㊂这一类的产品缺点是体积大㊁重量大㊁携带不方便，作用距离短㊂通常这一类设备安装在远洋货船上，对于个体遇险人员不太适用㊂二是采用火焰信号㊁烟雾信号类㊁信号弹类㊁浮灯类㊁海水染色类㊁反光带以及各种组合信号类（如图１所示）㊂其优点是携带方便㊁使用简单；缺点是不能主动地将其自身位置告诉搜救方，使用时受外界因素影响较大，不利于迅速㊁准确地确定和搜救遇难船舶和人员㊂海上应急搜救主要存在的难点在于：１）对于遇险者，如何第一时间，将报警信息准确地报告到海上搜救中心；２）对于搜救中心，如何根据遇险情况，对搜救工作进行科学的决策，拿出最恰当的方案；３）如何达成与搜救现场快速可靠地通信，从而实施准确地指挥；４）对于现场搜救力量，如何准确地发现和定位遇险者／船只，在第一时间实施救助㊂对此，我们需要一种设备，能够实时定位，并且能够支持远距离通信㊂而北斗卫星导航系统具备定位导航和远程通信等能力，适合用来解决这些难题㊂４４㊀申㊀翔：基于北斗卫星导航系统的海上应急搜救系统第４０卷图１㊀海上求救定位设备２㊀北斗导航定位系统现状北斗卫星导航系统（ＢｅｉＤｏｕＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓ⁃ｔｅｍ，简称为ＢＤＳ，早期也称作ＣＯＭＰＡＳＳ）是由我国自主研制的一款全球卫星导航与定位系统㊂是继美国（ＧＰＳ）㊁俄国（ＧＬＯＮＡＳＳ）之后第三个已经投入实际运行的卫星导航系统㊂２ １㊀系统能力北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候㊁全天时为各类用户提供高精度㊁高可靠的导航㊁定位㊁授时服务，兼有短报文通信能力，并能向有更高要求的授权用户提供定制化服务㊂北斗卫星导航系统主要提供以下的服务：１）短报文通信：为终端用户提供基于卫星的双向报文通信功能，北斗系统覆盖范围内的任意两台终端用户均可进行双向短报文通信，不受距离限制㊂２）精密授时： 北斗一号 系统具有精密授时功能，可向用户提供２０ｎｓ １００ｎｓ时间同步精度㊂３）有源定位：在有标校站的区域提供水平２０ｍ的定位精度，无标校站的区域提供水平１００ｍ的定位精度㊂４）无源定位：提供类似ＧＰＳ系统的高精度无源定位㊁导航功能㊂５）测速功能：精确测量载体的当前速度㊂２ ２㊀系统组成北斗卫星导航系统由空间端㊁地面端和用户端三部分组成㊂空间端包括５颗静止轨道卫星和３０颗非静止轨道卫星㊂地面端包括主控站㊁注入站和监测站等若干个地面站㊂用户端由北斗用户终端组成㊂截止２０１２年１０月底，已发射在轨卫星１６颗，已初步具备区域导航㊁定位和授时能力，见图２㊂目前，北斗二号可以连续提供公开服务的区域为南纬５５ʎ至北纬５５ʎ，东经７０ʎ至东经１５０ʎ的大部分区域㊂２０２０年系统建成后，北斗二号的服务将覆盖全球范围㊂预计在２０２０年前后，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力㊂目前其定位精度优于２０ｍ，授时精度优于１００ｎｓ㊂图２㊀北斗系统服务区域示意图第６期指挥控制与仿真４５㊀３㊀基于北斗系统的海上应急搜救系统设计海上人员遇险定位是海难事故搜救取得成功的前提，当今落水人员定位主要依靠搜救飞机或船舶上所载搜救人员肉眼定位的人工方式，以及航线预测㊁人员飘移预测模型等传统技术手段，这样救援的准确性和实时性较低，不能在第一时间定位遇险人员并对其施救㊂北斗海上救生示位标采用北斗ＲＤＳＳ四合一导航模块，利用北斗卫星导航系统的定位㊁授时㊁短报文通信功能，实现了人员落水后设备自动开机㊁定位㊁发送求救信息的功能㊂这种救生标可以方便地佩带在衣服或救生衣上，改变目前拉网式搜救的传统方法，实现即时准确定位，大大的缩短了搜救时间，提高了遇险者的生还率，节约了时间㊁人力㊁物力㊂如果说ＧＰＳ可以让使用者知道自己在哪里的话，那么北斗卫星导航系统则不仅可以让使用者知道自己在哪里，还可以让别人知道你在哪里㊂正是短报文通信这项北斗导航系统独有的功能为北斗导航运用到海上救生提供了技术上的可能㊂基于北斗导航系统的海上应急搜救系统综合了遇险定位技术㊁信息综合处理技术㊁搜救筹划指挥技术，很好地解决了目前海上搜救存在的问题和难点㊂基于北斗导航系统的海上应急搜救系统由海上应急搜救指挥中心和海上遇险求救终端两部分组成，见图３㊂图３㊀基于北斗系统的海上应急搜救系统㊀㊀在发生遇险情况下，遇险者利用遇险求救终端发出遇险信号，发送至搜救中心，并周期性上报遇险者（船只）的实时位置，指引搜救人员快速定位；搜救中心的指挥人员利用海上应急搜救系统，收集应急搜救相关信息，合理筹划安排，制定搜寻救援方案，并通过多种手段，指挥海上搜寻救助力量，协调海上搜寻救助相关资源，达成对海上遇险者的搜寻救助［１⁃３］㊂３ １㊀搜救中心设计海上应急搜救指挥中心主要功能是：１）在日常情况下，辅助搜救中心工作人员进行值班；利用电子海图，对海上搜救终端用户进行实时监控；收集管理海上搜救相关信息和数据㊂２）在收到海上遇险信息后，根据遇险情况，进行筹划和组织，制定应急搜救方案和计划；组织协调各相关单位和部门，实施海上应急搜救；对搜救过程进行指挥，掌握搜救进展情况；为搜救提供相应的信息㊁通信等方面的技术支撑，见图４㊂海上应急搜救指挥中心主要有三种形式：岸基固定式搜救中心㊁车载机动式搜救中心㊁船载便携式搜救指挥设备㊂岸基固定式搜救中心主要开设于海上应急搜救主体单位（通常为海事局）的建筑物内，是海上应４６㊀申㊀翔：基于北斗卫星导航系统的海上应急搜救系统第４０卷图４㊀海上应急搜救系统工作流程示意图急搜救指挥机构人员工作平台；车载机动式搜救中心主要部署在各岸基指挥中心的直属派出支队／分队，用于海上应急搜救的前进指挥，就近协调应急搜救的相关事务，如安全警戒㊁医疗保障㊁事故调查㊁应急保障㊁宣传报道等；船载便携式搜救指挥设备部署于现场搜救指挥船舶，开展海上搜救的现场直接指挥㊂［１，４⁃５］如图５所示，海上应急搜救指挥中心通常由信息接收处理设备㊁指挥作业设备㊁网络通信设备㊁多媒体显控设备以及供电等配套设备组成㊂信息接收处理设备主要用于数据信息处理㊁数据存储备份等功能，包括信息处理服务器㊁信息存储服务器㊁北斗指挥机等㊂图５㊀海上搜救指挥中心组成示意图㊀㊀指挥作业设备主要包括指挥工作台，提供业务工作人员席位，进行作业指挥使用，能够显示搜救态势，辅助指挥人员查询相关信息，制定搜救预案㊁方案，协同相关部门指挥搜救，监视搜救进程㊂网络通信设备主要包括交换机㊁通信接入设备等，用于数据㊁话音等信息的传输与交换等，系统内部的各个分系统的设备通过网络通信分系统连接成一个完整的整体，实现系统的功能，并通过网络通信分系统与外部系统进行信息传递㊂多媒体显控设备用于态势显示大屏投影以及音视频综合控制，包括投影显示设备㊁音视频切换及控制设备㊁投影幕及音箱等㊂配套设备主要包括供电设备㊁机柜等，为系统各设备用电提供保障，以及设备安装存放㊂３ ２㊀海上遇险求救终端设计海上遇险求救终端日常情况下能够接收海上应急搜救指挥中心发布的航行㊁天气㊁警示㊁通告信息；在发生险情时，可以主动或被动发出求救信号，并持续上报遇险者位置信息，便于搜救人员准确发现和定位㊂海上遇险求救终端有船载搜救终端㊁个人遇险求救终端等形式㊂船载搜救终端主要安装于海上作业船舶，在海上船舶发生险情时，及时报警求救；个人遇险求救终端安装在救生衣上，在穿戴者发生落水等险情时，报警求救并依此定位㊂３ ２ １㊀船载搜救终端设计船载搜救终端主要安装在船舶上，日常可以为船舶进行示位导航，在发生海上险情，可以通过触按终端上的求救按钮，向指挥中心发送求救和位置信息㊂船载搜救终端具备北斗二号导航系统无源定位功能，能够实时获取载体（渔船㊁搜救船㊁海警船等）当前位置信息；具备北斗一号短报文通信功能，能够接收来第６期指挥控制与仿真４７㊀自指挥中心广播或点到点发送的气象㊁调度㊁避险㊁救援等预警和指挥信息，并向指挥中心上报状态㊁位置㊁险情㊁搜救工作等信息，实现与搜救中心和其它船载搜救终端之间的双向通信传输；可建立㊁存储㊁编辑㊁查阅航线和航路点，自动计算和显示下一个航路点及终点的方位㊁距离㊁航行时间和预计到达时间，为船舶海上航行提供航该导航服务；可在船舶到达目的地㊁偏离预定航线㊁接近碍航点㊁危险点㊁进入渔区等情形是，自动发出声音报警信号，警示用户及时做出反应㊂搜救终端由搜救终端主机（显控单元）和卫星天线组成，其中搜救终端主机包括：北斗模块㊁控制模块㊁液晶显示器㊁输入模块㊁电源模块等，见图６㊂图６㊀船载搜救终端组成与外观船载搜救终端的主要性能指标如下：•定位类型：㊀㊀㊀㊀㊀北斗二号无源定位；•定位精度：㊀㊀㊀ɤ２０ｍ（２ＤＲＭＳ）；•定位频度：㊀㊀㊀１Ｈｚ•定位成功率：㊀㊀㊀ȡ９５％；•位置跟踪间隔：㊀㊀ɤ２ｍｉｎ；•供电：㊀㊀㊀㊀ＡＣ２２０Ｖ／５０Ｈｚ，ＤＣ２４Ｖ；•平均功耗：㊀㊀㊀ɤ３０Ｗ；•主机尺寸：㊀㊀㊀ɤ３４０ｍｍˑ２８０ｍｍˑ１４０ｍｍ；•主机重量：㊀㊀㊀ɤ５ｋｇ；•天线尺寸：㊀㊀㊀ɤΦ１９０ｍｍˑ１７０ｍｍ；•天线重量：㊀㊀㊀ɤ４ｋｇ㊂３ ２ ２㊀个人求救终端设计个人求救终端主要安装在救生衣上㊂当穿戴者遇险落水后，个人求救终端能够主动或被动地向搜救中心发送求救信号和位置信息，以便搜救中心在最短时间内获知使用者处于落水状态，并及时进行救援㊂个人求救终端在出发紧急报警或落水报警后，周期性的向搜救中心返回落水人员的位置信息，引导搜救船及时㊁准确的前去救援㊂一体式个人求救终端主要由天线㊁射频电路㊁控制和卫星通信电路㊁入水检测电路等组成，如图７所示，样机外观如图８所示㊂图７㊀一体式个人求救终端组成示意图图８㊀一体式个人求救终端外观示意图㊀㊀分体式搜救终端分为两个部分：定位通信组件和电源控制组件，主要模块包括：定位与通信电路㊁射频电路㊁天线㊁控制电路㊁入水检测电路和电池㊂分体式搜救终端组成如图９所示，外观如图１０所示㊂图９㊀分体式个人求救终端组成示意图４８㊀申㊀翔：基于北斗卫星导航系统的海上应急搜救系统第４０卷图１０㊀分体式个人求救终端外观示意图㊀㊀个人遇险求救终端的性能指标为：•定位精度：校标区ɤ２０ｍ；非校标区ɤ１００ｍ；•落水报警时延：５ｓ ６ｓ；•平均功耗：ɤ２Ｗ；•连续工作时间：ȡ４８ｈ；•重量：ɤ５００ｇ；•防护等级：ＩＰ６７；３ ３㊀关键技术实现［５］３ ３ １㊀防水设计个人求救终端的一个最基本的功能是具备落水报警功能，要求终端具备防水功能，在浸水㊁喷淋的条件下不会发生进水而导致的工作异常㊂个人终端的防水设计主要体现在结构设计中，采用了上下壳防水，按键防水，电池门防水，传感器引出部分防水设计措施，主要方法有：选材㊁Ｏ型圈㊁打胶水等㊂个人求救终端的壳体材料选用高强度㊁憎水性㊁耐腐蚀性塑料，在受到挤压㊁碰撞时不易发生形变，长期在海面或海水环境中不会因受到腐蚀而出现剥落㊁漏水，壳体表面不易出现水膜聚集㊂个人求救终端外壳采用精密开模设计，在模具接口处设计为单一水平线，并有凹凸槽和Ｏ型密封圈，确保不会自连接处进水，如图１１所示㊂个人求救终端的设计有单独的电池仓，开口处采用凹凸槽和防水Ｏ型圈，电池接口及电池仓穿线处采用密封胶灌封处理；终端上的按键采用密封圈和硅胶帽进行密封设计，出线口处采用Ｏ型圈和密封胶灌封处理，确保终端在按键和出线口等处的防水密封性能，见图２㊂３ ３ ２㊀低功耗设计个人终端的一个最为关键的性能指标是续航时间，较长的续航时间能够为搜救中心持续提供落水人员的位置信息，为高效营救提供切实可靠的信息保障㊂图１１㊀壳体密封示意图图１２㊀按键密封示意图但受到个人终端体积的限制，所能选择电池容量是一定的，低功耗设计技术能够保证在有限的电池容量下，最大限度的延长终端的续航时间㊂个人终端的低功耗设计主要采取了以下几方面措施：•高度集成的芯片化设计技术个人终端的射频电路㊁基带电路㊁控制电路㊁功放电路等主要模块全部采用芯片化设计，尽可能减少附加电路和分离元器件电路，这对降低终端的功耗起到决定性的作用㊂•低电压设计技术电子电路的功耗与其工作电压有着密切关系，通过降低电子电路的供电电压可以进一步降低其工作时的功耗，个人终端采用的各种芯片的核心电压不超过１ ８Ｖ，部分ＩＯ接口工作电压不超过３ ３Ｖ，可有效降低终端功耗㊂•降频设计技术个人求救终端是一个实时性要求不高的终端设备，终端能够每１ｍｉｎ或更长时间发送一次示位信息即可满足使用需求，因此可对解算电路㊁控制电路的工作频率进行降频处理，确保ＲＮＳＳ定位信息每１０ｓ更新一次即可满足实际使用需求㊂•电源管理设计技术个人终端中ＲＤＳＳ发射电路是主要耗电电路，但该电路近在需要上报位置信息的瞬间需要较大功率，以第６期指挥控制与仿真４９㊀能保证信号能够被北斗卫星可靠接收，其它时间则全部处于待机状态，对个人终端的ＲＤＳＳ模块的供电采用了专门的电源芯片，在需要发送信息之前打开ＲＤＳＳ供电电源，在完成发射之后立即关闭ＲＤＳＳ电源，将ＲＤＳＳ电路的待机功耗降到最低㊂•位置上报动态管理技术个人终端在遇险时需及时上报报警信息和位置信息，但在搜救过程中却不必持续以恒定的较高频度上报信息，中心在接收到报警信息后，向个人终端发送准备前往救援指令，个人终端接收到此指令后自动降低位置报告频率；同时，个人终端的位置上报间隔随工作时间而逐渐降低，随搜救时间的流逝，其上报频率可由２ｍｉｎ ５ｍｉｎ逐渐降低指１０ｍｉｎ ３０ｍｉｎ一次，以进一步延长终端续航时间㊂•深度睡眠技术个人终端在触发报警事件之前，处于深度睡眠状态，控制电路输入时钟关闭，整个终端进入功耗极低的待机水面状态，触发报警事件之后，控制电路立即唤醒，并进行定位解算，并将告警信息和位置信息上报指挥机，之后终端再次进入睡眠状态，仅部分计时电路处于工作状态，直到下一次警情上报时间间隙才再次唤醒工作㊂４㊀发展启示２０１３年９月，国家出台了‘国家卫星导航产业中长期发展规划“，明确到２０２０年，要在公共安全㊁交通运输㊁防灾减灾㊁农林水利㊁气象㊁国土资源㊁环境保护㊁公安警务㊁测绘勘探㊁应急救援等重要行业及领域，实现卫星导航产品和服务规模化应用㊂海上应急搜救系统研制与生产遵循系列化㊁通用化㊁组合化思想，系统功能软件采用构件化开发技术，设备可灵活配置㊁功能按需裁剪㊁系统快速集成，支持不同领域㊁不同部门的需求㊂系统可应用于海洋渔业安全生产保障㊁远洋交通运输监控㊁航空交通运输安全保障㊁军队日常训练保障以及野外（森林㊁沙漠㊁草原等无人区域）施工作业保障㊁海上石油钻井平台安控等领域㊂目前国内对海上搜救终端的年需求量大约在１万套左右，带北斗定位通信功能的高端搜救终端的年需求量在５０００至１００００套左右㊂随着我国北斗系统的完善和国家级海洋产业政策的贯彻实施，北斗海上搜救终端的装备数量会大量增加㊂因此，发展北斗海上搜救系统对我国应急指挥系统的发展非常迫切㊂５㊀结束语基于北斗导航系统的海上应急搜救系统是海上遇险搜救手段和技术的一项重大突破，将在某种意义上极大改变目前拉网式搜救的传统方法，提高搜救效率，减少国家的搜救损失，具有革命性的意义㊂通过建立海上应急搜救系统，为保障遇险者生命财产安全提供先进的搜救装备，对落实国家的可持续性发展战略，谋求卫星导航产业的快速㊁持续和跨越式发展具有重要意义，对于促进国民经济发展，维护国家海上利益和国家安全，促进中国卫星导航产业的发展具有重要的推动作用㊂参考文献：［１］㊀胡志强，申翔．海上大数据应急救援指挥系统设计与实现［Ｊ］．指挥与控制学报，２０１６，２（１）：２６⁃３２．［２］㊀高婷，陈洪武，张帅．基于北斗定位的落水人员报警终端的设计［Ｊ］．计算机工程与设计，２０１３（５）：８⁃１２．［３］㊀芦庆丰，张三喜，孟宪宏．基于北斗卫星导航系统的海上救生示位标［Ｃ］．中国航海科技优秀论文集，２０１３．［４］㊀徐雯梅．我国海上搜救现状及建议［Ｊ］．水运管理，２００９（４）：７⁃１１．［５］㊀王健，刘承志，李思晔．海上应急指挥系统关键技术［Ｊ］．水运管理，２０１１（９）：１９⁃２３．。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统在海上救助领域的应用与发展1. 引言1.1 北斗系统在海上救助领域的重要性北斗系统在海上救助领域的重要性体现在多个方面。
海上救助是一项涉及生命安全的重要任务，而北斗系统的定位、导航和通信功能可以帮助海上搜救工作更加精准和高效。
在海域复杂、气象恶劣的环境下，北斗系统可以为救援人员提供准确的位置信息，帮助他们快速定位被救援对象，从而提高救援成功率和减少救援时间。
北斗系统还可以在海上搜救中提供实时的通信支持，使得救援人员与指挥中心之间能够随时保持联系，协同作战更加顺畅高效。
北斗系统的全球覆盖能力和高精度定位技术，为海上救援提供了强大的支持，使得海上搜救工作可以在全球范围内进行协调和合作。
北斗系统在海上救助领域的重要性不可替代，将继续发挥着关键作用并不断得到完善和深化。
1.2 北斗系统在海上救助领域的发展背景北斗系统是我国自主研发的卫星导航定位系统，旨在为全球用户提供高精度、高可靠的导航、定位、和时空信息服务。
北斗系统的发展背景可以追溯到20世纪80年代初，当时我国开始着手研制卫星导航系统，以满足国家安全、经济建设和社会发展的需求。
随着我国经济的快速发展和海洋事业的兴起，海上救助领域面临着越来越多的挑战和需求。
传统的航海导航和通信系统在海上搜救中存在一些不足，如覆盖范围有限、通信信号易受干扰等。
我国积极推进北斗系统在海上救助领域的应用，以提高海上搜救的效率和可靠性。
北斗系统在海上救助领域的发展背景也受到国际社会的关注和认可。
作为全球卫星导航领域的重要一员，北斗系统在为海上救助提供精准的定位和导航服务的也为国际合作和共建共享开创了新的可能性。
随着北斗系统技术的不断完善和应用场景的不断拓展，相信北斗系统在海上救助领域将发挥越来越重要的作用。
2. 正文2.1 北斗系统在海上搜救中的定位与导航功能北斗系统是我国自主研发的卫星导航系统，具有全球覆盖、高精度、高可靠性和免费开放等特点，被广泛应用于各个领域，包括海上救助。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统在海上救助领域的应用与发展北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航系统，也是目前世界上五大卫星导航系统之一。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展备受关注，它为海上救助工作提供了更加精准和可靠的位置信息和导航服务，极大地提高了海上救助的效率和安全性。
本文将就北斗系统在海上救助领域的应用与发展进行详细探讨。
1. 紧急呼救定位海上紧急事故发生后，及时的定位和救援是至关重要的。
北斗系统可以为遇险船只提供精准的位置信息，帮助救援人员迅速找到事故船只，并开展救援行动。
北斗系统通过与遇险船只的通信装备配合，可以实现对船只状态的实时监测和管理，及时发现问题并实施救援。
2. 船只导航北斗系统提供了可靠的航行导航服务，为海上船只的航行提供精准的定位和导航信息，确保船只能够安全顺利地航行。
对于遇到恶劣天气或其他突发情况的船只，北斗系统的导航服务能够提供精准的航行路线和安全警示，避免船只误入危险区域或遭遇其他危险情况。
3. 船只监控管理北斗系统可以实现对海上船只的实时监控和管理，通过系统平台可以随时了解船只的位置、航行状态、受损情况等信息，及时采取相应的救助和保护措施。
北斗系统也可以帮助监管部门追踪管理违规船只，提高海上管理的效率和水平。
1. 技术升级和方案改进为满足海上救助的需求，北斗系统不断进行技术升级和方案改进，提高系统的定位精度、导航准确性和响应速度，以更好地适应海上救助的复杂环境和多变情况。
北斗系统还加强了与其他卫星导航系统的协同和融合，提高了系统的覆盖范围和全球性能，为海上救助提供了更加全面和可靠的服务。
2. 应急救援机制建设在海上救助领域，北斗系统加强了与应急救援机制的深度合作，建立了专门的海上救助应急响应机制和协作机制，提高了救援行动的协同性和快速响应能力。
系统建设了专门的海上救援监控中心，加强了与海上救援机构和船只的通信与配合，提高了救援效率和成功率。
3. 人员培训与技术支持为了更好地应对复杂的海上救援任务，北斗系统加强了海上救助人员的培训与技术支持，提高了他们对于北斗系统的应用水平和操作技能，确保他们可以熟练地使用北斗系统进行救援工作。
基于北斗的海上失事飞机救援系统
基于北斗的海上失事飞机救援系统摘要:本篇文章对基于北斗的海上失事飞机救援系统进行了提出，而这种救援系统包括了遥感系统、声纳系统、北斗卫星系统、综合舰桥系统等。
当飞机失事进行搜救时，通过搜救飞机在海面上盘旋，利用机上的摄像头、光热传感器、图形处理模块实现对飞机失事地点的定位；定位成功后，投下特定的浮标来确定水下失事目标位置并通过飞机传送给指挥中心，然后指挥中心通过派遣救援船只来完成打捞和搜救，大大提高了对海上失事飞机搜救的效率和时效性。
关键词:北斗卫星系统；海上失事飞机；救援系统；声纳系统；浮标引言伴随着马航客机神秘失联的事件发生之后，虽然国家对于搜索失联客机也投入了相当大的人力、物力和财力，但是我国对近海和浅海等已经确定的目标实以搜寻和搜救为主的海上探索救援能力，对一些范围较大的海上搜索还是存在着一定的局限性，难以适应这种不确定的飞机失事搜索救援。
随着我国北斗卫星系统近几年的发展并正式提供公开服务，对于北斗海事应用工作取得了非常大的进展。
北斗系统具备非常高精度的定位以及授时服务，其中精密的导航技术以及短报文通信功能可以为海上失事飞机的搜救工作提供新的方式，北斗系统已被国际海事组织纳入并向国际海事界内提供导航服务。
1.海上失事飞机救援系统基于北斗的海上失事飞机救援系统：通过搜救飞机对海面进行搜索确定失事点，然后投下特定浮标对水下残骸进行搜索，通过北斗技术进行定位并将搜索到的相关讯息快速反馈给指挥中心，指导搜救船只快速前去搜救。
这个系统主要围绕着北斗技术来展开的，将北斗卫星的定位、授时、导航、通信等功能进行充分的利用，有着精确和高效的优势。
该系统可以被分为四个部分：遥感系统、浮标系统、定位接收子系统、海上搜救指挥系统。
遥感系统主要用于搜救飞机进行海面目标搜寻，安装北斗卫星定位装置的搜索飞机在海面上对失事目标进行搜索，机上安装的摄像头、光热传感器、图形处理模块等可以使用遥感技术来对海面的目标进行识别；浮标系统在搜救飞机确定失事位置后投放，浮标的水下部分组成声纳系统，可以对水下的目标实施定位，浮标的水上部分可以与搜救飞机通信以及进行北斗定位等；定位接收子系统主要用于飞机与指挥中心、船只之间、搜救船只与浮标、搜救船只与指挥中心等的通信，实现各个平台之间的时间同步和通信；海上搜救指挥系统由多只搜救船只组成，指挥中心与搜救船只、搜救船只与浮标之间可以进行通信，规划最优的搜救路径，实现快速搜救。
北斗卫星导航系统在海警舰艇的应用研究
北斗卫星导航系统在海警舰艇的应用研究北斗卫星导航系统是中国独立研发的卫星导航系统，它能够为用户提供高精度的定位、导航和时间服务。
北斗卫星导航系统在海警舰艇上的应用，能够大大提升海上执法和应急救援的效率，保障国家海洋权益的实施。
本文将从北斗卫星导航系统的基本原理、海警舰艇的应用需求以及北斗在海警舰艇上的具体应用等方面展开研究，以期深入探讨北斗卫星导航系统在海警舰艇上的应用价值。
一、北斗卫星导航系统的基本原理北斗卫星导航系统是由一系列卫星组成的导航卫星星座，主要包括了地球同步轨道卫星、IGSO中轨卫星和MEO中轨卫星。
这些卫星构成了一个完整的覆盖区域，为用户提供了全球范围的导航、定位和时间服务。
北斗卫星导航系统的基本工作原理是通过卫星和地面控制中心之间的无线电通信，实现卫星导航信号的发送和接收。
接收机通过测量卫星信号的传播时间，以及卫星的位置和速度信息来计算接收机的位置，从而实现高精度的定位和导航。
二、海警舰艇的应用需求海警舰艇作为海上执法和安全救援的主要力量，对于导航定位系统的精确性和可靠性有着极高的要求。
海警舰艇需要在复杂的海洋环境中，实时获取自身位置信息，并能够准确导航到目标地点。
海警舰艇在执行巡逻、监视和执法任务时，还需要及时获取海洋环境信息、航道信息和其他相关数据，以便灵活应对各种突发情况。
海警舰艇对于导航定位系统的高精度、高可靠性以及对海洋环境的感知能力有着非常迫切的需求。
1.位置定位：北斗卫星导航系统能够为海警舰艇提供高精度的位置定位服务，实时获取舰艇当前位置信息，并能够通过计算航向和航速等数据，预测未来的行驶轨迹，确保舰艇在海上行驶的安全性和准确性。
2.巡逻监视：北斗卫星导航系统还能够为海警舰艇提供海上巡逻监视任务的支持。
通过无线电通信，海警舰艇可以及时获取海洋环境信息、航道信息和其他相关数据，从而在巡逻任务中更加灵活、高效地应对各种情况。
3.救援搜救：在海警舰艇执行救援搜救任务时，北斗卫星导航系统也能够发挥重要作用。
北斗卫星导航系统在海警舰艇的应用研究
北斗卫星导航系统在海警舰艇的应用研究引言北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航定位系统，是中国自主研发的卫星导航定位系统，是国际上四大卫星导航系统之一，北斗系统具有全球覆盖、高精度定位、独立运行等特点，其在海警舰艇上的应用研究对于海警执法、海上搜救等工作具有重要意义。
本文将重点研究北斗卫星导航系统在海警舰艇上的应用情况，并对未来的发展方向进行探讨。
一、北斗卫星导航系统简介北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航定位系统，系统由一组中继卫星和一组地球静止卫星组成，能够提供全球的定位、导航和授时服务。
北斗系统具有全球覆盖、高精度定位、独立运行等特点，可以满足各种领域的定位导航需求。
北斗系统在民用领域的应用也越来越广泛，如交通运输、航空航天、海洋渔业等。
二、北斗卫星导航系统在海警舰艇上的应用现状北斗卫星导航系统在海警舰艇上的应用可以分为两个方面，一是海上巡逻执法，二是海上搜救救助。
1.海上巡逻执法海警舰艇是执行海上执法和维权任务的重要力量，北斗卫星导航系统为海警舰艇提供了精准的定位导航服务，大大提升了海警执法行动的效率和准确性。
通过北斗系统，海警舰艇可以实时监控自身位置，快速定位目标，并准确定位违法行为的发生地点，有力地维护了海上秩序和稳定。
北斗系统还能够提供时间同步服务，确保了海警执法行动的统一协调。
2.海上搜救救助北斗卫星导航系统在海上搜救救助中发挥着重要作用。
海警舰艇在执行搜救任务时，常常需要在复杂的海况下进行定位导航，北斗系统能够提供高精度的定位导航服务，帮助海警舰艇准确找到搜救目标，并指导救援工作。
北斗系统还能够提供及时的通信服务，帮助海警舰艇和救援人员及时沟通协作。
1.全球覆盖：北斗系统具有全球覆盖的能力，可以满足海警舰艇在任何地点的定位导航需求。
2.高精度定位：北斗系统提供的定位精度很高，能够满足海警舰艇在复杂海况下的定位导航需求。
3.独立运行：北斗系统是独立的卫星导航系统，不受其他系统的影响，能够保证海警舰艇在执行任务时的稳定可靠。
基于北斗AIS通信系统的海上搜救终端方案设计
ACADEMIC RESEARCH 学术研究一、搜救方案应用（一）搜救方案的概念。
现代海洋探索中难免会出现人员失踪的情况，在现在救生衣上或者是在相关船只设备中都会携带一种AIS的定位系统，这种定位系统和北斗卫星相连接，通过信号的搜索可以找到设备的位置，可以通知附近人员进行救援，但是最大的难点是在辐射信号传递中半径过短，如果附近没有船只则很难得到相应的救援。
（二）搜救方案过程。
在进行报警信号传输后，附近海上作业人员携带相关搜素传输设备进行，北斗位置定位。
1.通过终端的传输，ASI通信传递内容有着位置身份信息，而且通过北斗卫星进行信息资源中心的发送。
2.终端AIS可以通过相应频道的广播，使周围的船只收到求救信息，这样才可以通过船载设备通过终端信息资源中心进行信息交流，而且可以通过卫星定位实现信号的频率传输。
3.终端可以应用到多种交通类型中进行信息传递，而且在收到遇险定位时，增加其救援概率。
（三）模拟救援场景。
救援的思路，如果出现船员落水的情况后，可以借用救生设备，来发送AIS救生信号，可以经过多次的尝试，如果没有人应答，系统会总启动应急信息收集中心，把相关的信息发送到BD中心，在收到BD回复是信息会自动切换回AIS的信息渠道，这样可以保证船只的续航时间，给船只的营救挤出时间[1]。
二、设备硬件结构（一） 硬件构成。
ASI硬件主要是由高效的ARM处理器来组成，在相对挤出的研发上根据北斗系统的模块组建，可以为信息的传输上，提高系统的稳定性。
北斗系统的一般是在救援时间发生过后，当船只接受到信息然后再来救援，可以方便救援的方向的搜寻。
（二）北斗卫星系统。
北斗系统所需要的救援时间，是由附近的船只信号接受速度来决定的，如果接受到信号，则可以根据信号源来推断出落水船只的位置，通过北斗系统进行定位。
在现行的信号运行轨道的前提下，找到其二倍速度信号传输轨道的信号传输，可以增加信号辐射面积的增大，增加救援的概率。
北斗系统是建立在对客户的服务等级之上来分类，对短文报文则是选择一些等级较高的北斗用户来传输位置[2]。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统在海上救助领域的应用与发展北斗系统是我国自主研发的卫星导航系统，具有全球覆盖、高精度、高可靠性的特点。
在海上救助领域，北斗系统发挥了重要的作用，并不断取得了新的进展和应用。
北斗系统在海上救助中实现了精准定位和导航功能。
通过北斗系统，救援人员可以准确确定事故发生的位置，并指引救援船只快速到达，提高了事故救援的效率和成功率。
北斗系统还能够提供准确的航行导航信息，帮助救援船只避开海上危险区域，确保救援过程中的安全。
北斗系统在海上救助中实现了通信功能。
救援中，常常需要救援人员与事故中的受困人员进行沟通，以了解情况、提供安抚和指导等。
北斗系统的通信功能可以实现救援人员与被救援人员之间的双向通话，有利于建立沟通渠道，提供及时有效的指导和援助。
北斗系统在海上救助中实现了数据传输和共享。
救援中，各种重要的数据信息需要被及时传递和共享，如事故现场的影像、声音、航行参数等。
北斗系统可以高效地进行数据传输，实现各方之间的信息共享，提高了救援协同效能。
这对于救援指挥机构和救援人员来说，可以及时了解到事故现场情况，做出更准确的决策，提供更有针对性的救援服务。
北斗系统还可以实现海上救援装备的智能监控和管理。
通过北斗系统的定位功能，可以实时掌握救援船只的位置、状态等信息，对其进行监控和管理。
这有助于提高救援装备的利用效率，确保救援船只能够在关键时刻及时到达事故现场，提供救援服务。
在北斗系统的不断发展和应用过程中，我国海上救援领域也取得了一系列的成果。
目前，我国已经建立了完善的北斗海上救助应急救援体系，包括设置了一系列的北斗救援网点和救援指挥中心。
这些救援机构和设施的建设，进一步提高了海上救援的能力和水平，保障了人民群众的生命安全和财产安全。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展取得了显著的成绩。
它不仅实现了精准定位和导航功能，提高了救援效率和成功率，还实现了通信功能，帮助建立救援人员与被救援人员之间的沟通渠道。
北斗系统还可以实现数据传输和共享，进一步提高了救援协同效能。
基于北斗和ZigBee的海上搜救系统研究
Science &Technology Vision 科技视界基于北斗和ZigBee 的海上搜救系统研究姜景春(上海海事大学商船学院,中国上海201306)【摘要】为了对海上落水人员进行快速定位搜救，本文采用北斗与ZigBee 技术的集成，利用北斗精确定位，短报文通信和ZigBee 节点自组网通信的功能，使得搜救船快速得到落水人员的位置，进而开展搜救工作，加快了搜求效率，提高了遇险船员搜救成功率，对完善我国海上搜救系统提供了一种可行性方法。
【关键词】北斗卫星导航系统；ZigBee ；通信；搜救0引言随着航运业的不断发展，海上船舶通航密度的增加以及海上航行环境的复杂多变，海上遇险事故呈逐年上升趋势。
由于遇险船员与外界通信的困难，其所在的位置不能立即确定，大大增加了搜救难度，影响了搜救效率。
目前，北斗导航系统正在快速发展中，在船舶监控与救援方面得到了广泛的应用。
由于海上环境复杂多变，出事海域广泛，洋流运动以及海浪、海水温度、海水微生物会对落水人员机体产生影响和损害。
这就要求搜救工作者需以最快速度对落水人员进行救助，从而对落水人员的持续精确定位就成为关键。
本文采用北斗与ZigBee 技术的集成，通过把北斗定位的数据架设于ZigBee 网络之中，就可以让位置信息传递起来。
理论上只需两艘安装本文系统的搜救船就可以对出事海域范围内的落水人员进行持续精确定位，这对我国海上搜救具有一定的参考意义。
1系统简介1.1北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。
目前，该系统可在亚太地区全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具备短报文通信能力[1]。
计划到2020年组成全球卫星导航系统，它将由5颗静止轨道卫星（GEO ）和30颗非静止轨道（中轨（MEO ）及倾斜地球同步圆轨道（IGSO ））卫星组成，能保证用户在其服务区内任何时间均可收到4颗以上卫星的信号，并在全球范围内提供高精度的定位、导航和授时服务，兼具短报文通信能力。
基于北斗系统的海上应急救援系统的研究
基于北斗系统的海上应急救援系统的研究李宁;张强【摘要】阐述了海上搜救的现状和存在问题,结合北斗卫星导航系统发展现状,将原本孤立的技术、成果综合起来,并引入北斗报文服务系统最新技术成果,形成综合化的海上搜救体系.该系统特有的持续信号传输和短报文信息服务功能,彻底的改变了\"盲搜\"的局面,实现了搜救双方位置\"互见\"和信息\"互通\",为准确、及时、可靠地实现海上搜救提供了可能.【期刊名称】《中国海事》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】3页(P49-51)【关键词】北斗;海上应急搜救;北斗报文服务系统【作者】李宁;张强【作者单位】南山海事局,广东深圳 518000;南山海事局,广东深圳 518000【正文语种】中文【中图分类】U675.7北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，简称：BDS，早期也称作：COMPASS）是由我国研制的一款全球卫星导航与定位系统，是继美国（GPS）、俄国（GLONASS）之后第三个已经投入实际运行的卫星导航系统，能为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时以及双向短报文通信服务。
北斗卫星导航系统的运行性能、建设和发展规划，以及北斗系统海事应用国际标准化等进展情况如下：1. 北斗卫星导航系统已于2012年12月27日宣布正式提供区域服务。
北斗卫星导航系统（BDS）拥有并运营唯一同时提供卫星移动业务（MSS），卫星无线电导航业务（RNSS）和卫星无线电测定业务（RDSS）的卫星网络，且上述服务可由BDS同时提供实时服务。
随着系统的持续建设，BDS服务区域将于2020年扩大到全球。
2. BDS-3研制建设也处于全面推进阶段，2018年发射18颗BDS-3中轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星；2019年-2020年，发射6颗BDS-3中轨卫星、3颗倾斜同步轨道卫星和2颗地球同步轨道卫星。
基于北斗AIS通信系统的海上搜救终端方案
基于北斗AIS通信系统的海上搜救终端方案
近年来，全球船舶数量不断增长，海上交通运输量也不断加大，但同时也带来了海难事故的风险。
为了提高海上搜救的效率和准确度，国家提出了基于北斗AIS通信系统的海上搜救终端
方案。
北斗AIS通信系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，相
比于其他卫星导航系统（如GPS），具有更高的精度和更广
的覆盖范围，能够更好地为海上搜救工作提供支持。
海上搜救终端方案主要包括以下几个方面：
一、北斗AIS通信终端设备
北斗AIS通信终端设备是该方案的核心，可以通过北斗卫星
接收船舶发出的AIS信号，并在海上搜救时实时上传搜救信息。
同时，该设备还可以通过北斗卫星进行数据传输和位置定位，为海上救援提供精准的位置信息。
二、海上搜救数据管理系统
海上搜救数据管理系统是该方案的核心部分，它能够将北斗AIS通信终端设备上传的搜救信息进行管理和分析，并能够对
救援资源进行调度和指挥，提高海上搜救效率和准确度。
三、海上搜救人员培训
为了保证海上搜救的质量和效果，该方案还需要对海上搜救人员进行培训，让他们了解如何使用北斗AIS通信终端设备和
海上搜救数据管理系统进行搜救工作，并掌握海上搜救的基本
技能和方法。
四、海上搜救联合演练
海上搜救联合演练是保障该方案有效实施的重要环节，通过实际的演练，可以检验该方案的可行性和实用性，提高海上搜救人员的应急管理能力，提高搜救效率和准确度。
总之，基于北斗AIS通信系统的海上搜救终端方案可以为海上搜救工作提供精准的位置信息和及时的搜救信息，提高海上搜救效率和准确度，同时也为保障航行安全和维护海上秩序做出贡献。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统在海上救助领域的应用与发展北斗系统是中国自主研发的卫星导航定位系统，也是全球四大卫星导航定位系统之一。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展，极大地推进了我国海上救援能力的提升和发展。
北斗系统在海上救助行动中起到了关键的定位导航作用。
在海难事故发生后，北斗系统能够精确定位并实时跟踪受困船只的位置，为救援人员提供准确的导航信息。
这对于救援行动的快速响应和准确定位非常重要，有助于救援人员及时赶到事故现场，有效提高抢救的成功率。
北斗系统在海上救助中也发挥了信息传输和沟通的重要作用。
北斗系统不仅可以实时传输船只位置信息，还可以提供高质量的数据传输通道，将救援现场的情况传回指挥中心，并与陆地指挥中心及时进行紧密配合和协调。
通过北斗系统的信息传输功能，救援人员可以更加迅速地获取到事故现场的最新动态，更好地制定救援方案和调配资源，提高救援的效率和准确性。
北斗系统在海上救助领域还具有广泛的应用场景。
在海上船只失联或遇险的情况下，北斗系统可以通过紧急信号搜救功能快速锁定船只的位置，实现高效的搜救行动。
北斗系统还可以提供航行安全预警信息，帮助船只避免潜在的海难风险。
北斗系统还可以与其他救援设备和器材进行无线通信，实现设备之间的信息互通和协同作战。
这些应用场景的出现，大大提升了海上救援的能力，有效保障了人员的生命安全和财产安全。
随着北斗系统的不断发展和完善，我国在海上救助领域的能力将进一步提升。
未来，北斗系统将不断优化和更新，提供更加精准、快速、可靠的定位导航服务，为救援行动提供更有力的支持。
北斗系统将与其他技术手段相结合，形成更加智能化的海上救助系统，使得救援过程更为高效、安全、人性化。
预计未来，北斗系统将进一步发展为全球海上救援的重要支撑系统，为我国参与国际救援行动、保卫国家海洋权益提供更加有力的支持。
基于北斗卫星系统的中海油海上应急搜救系统及应用
基于北斗卫星系统的中海油海上应急搜救系统及应用文 | 谢晓辉1 王平1 张轲1 蒋文学2 韩国彬2 兰斌31.中国海洋石油集团有限公司2.青岛杰瑞自动化有限公司3.中海油信息科技有限公司深圳分公司图1 北斗海上应急救援系统组成示意图该系统利用北斗RNSS信号进行用户位置解算以及单向授时，并利用北斗RDSS短报文功能进行双向报文通信，即用户自己解算搜救终端位置信息，通过短报文将搜救终端的位置信息和遇险报警信息发送至北斗搜救指挥中心，由指挥中心完成对下属终端指挥及遇险搜救调度。
（1）北斗搜救指挥中心北斗搜救指挥中心设备主要包括北斗指挥机及室外北斗天线。
搜救中心指挥机将北斗指挥机与加固计算机一体化集成，使单台加固式指挥机即可完成一个便携式搜救中心的所有基本功能，无需配备额外的计算机或服务器等硬件平台，可满足机动、便携、易部署等方面的使用需求；同时具备北斗定位、指挥、监收、通播等功能，可以通过北斗短信息报文进行指挥、调度、监收以及数据传输。
北斗搜救指挥中心主要技术指标：· 对终端管理能力：大于等于100部；· 搜救范围：北斗卫星系统信号覆盖范围；· 报警信息响应时间：≤2min（从报警终端发出报警信号到搜救中心处理完告警的时间）。
（2）北斗个人搜救终端北斗个人搜救终端在人员落水后自动开机启动报警流程，也可以通过手动按下电源按钮开机启动报警流程。
个人搜救终端启动报警流程后，通过北斗导航系统RNSS无源定位技术和RDSS的短报文通信技术，周期性地将遇险人员的准确坐标、时间等信息实时告知救援中心，从而显著提高应急救援的响应速度和搜救成功率。
其应用原理如图1中北斗个人搜救终端与北斗搜救指挥中心之间的相互关系所示。
北斗个人搜救终端主要指标如表1所示。
表1 北斗个人搜救终端主要指标名称指标定位定位模式北斗卫星无源定位定位精度校标区≤20m；非校标区≤100m 发射功率≤5W落水报警时间≤1min连续工作时间≥72h（非蓝牙通信状态）防护级别IP67外观外形尺寸≤105mm×65mm×35mm重量≤180g（3）北斗船载搜救终端北斗船载搜救终端具备北斗导航系统无源定位功能，能够实时获取作业船舶的实时位置信息。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统作为中国自主研发的卫星导航系统，已经在海上救助领域得到广泛应用，并
取得了显著的发展。
北斗系统在海上救助中发挥了定位导航的重要作用。
在海上航行过程中，船只可能遇
到恶劣天气、设备故障、人员伤病等突发情况，需要进行紧急救援。
北斗系统通过卫星定
位技术，可以精确定位船只的位置，为救援人员提供重要的导航信息。
救援人员可以根据
北斗系统提供的定位信息，迅速准确地找到船只，实施救援行动。
北斗系统在海上救助中实现了通信互联。
在海上救助过程中，及时的信息沟通十分关键。
北斗系统通过卫星通信技术，实现了海上船只与救援指挥中心之间的远程通信。
船只
通过北斗系统可以与救援指挥中心进行语音通话、短信传递等交流，及时报告救援需要的
情况和请求支援。
救援指挥中心也可以通过北斗系统向船只发送指令和安全提示，提供实
时指导和帮助。
随着北斗系统的不断发展和完善，海上救助领域也将迎来更广阔的应用前景。
一方面，北斗系统在精准定位、通信互联、数据传输等方面的功能将不断强大。
这将进一步提高海
上救助的效率和准确度，为船只在海上遇险时提供更及时、更有效的援助。
随着北斗系统
的国际化进程，北斗系统将与其他国际卫星导航系统相互兼容，形成全球卫星导航系统网络，为跨国海上救助提供更精准、更可靠的支持。
北斗在海洋环境保障体系中的应用
北斗在海洋环境保障体系中的应用北斗卫星定位导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统，目前北斗系统已经成为我国公共服务基础设施的重要组成部分，广泛应用于交通运输、能源电力、农业林业、地质勘探、海洋渔业等领域。
针对海洋环境保障体系，北斗系统具有一定的应用价值，本文将针对北斗系统在海洋环境保障体系中的应用进行深入探讨。
一、北斗系统在海上遇险人员救援中的应用航行过程中，海上船只不可避免地会遇到一些意外情况，如船只失联、沉没、劫持等，这时对于海上遇险人员的及时救援显得尤为重要。
北斗系统应用普及后，有效地提高了海上遇险人员的救援效率。
北斗系统可以将船只定位信息等遇险数据及时上传，完成海上遇险人员的及时定位，通过北斗终端设备直接向救援账号发送请求信号，救援人员可以根据北斗定位数据准确无误地前往发生事故的现场，尽快进行救援，有利于减少人员和财产损失。
二、北斗系统在海洋污染监测中的应用随着海洋资源的深度挖掘和海洋环境的日益恶化，海洋覆盖面积在不断缩小，海洋污染监测也越来越重要。
采用北斗系统进行海洋污染监测，可以实现对污染源的快速定位和监测，为相关部门提供监测数据，及时制定处理方案。
北斗系统通过海上监测船只，实时监测海水、空气等环境参数，并同步上传北斗卫星系统，可以精确判断出可能存在的污染源，并引导相关人员及时进行污染治理。
三、北斗系统在渔业资源监测中的应用海洋中的渔业资源具有丰富多样、分布广、产值高等特点，如何有效地监测和保护渔业资源已经成为国内外一个共同面临的挑战。
北斗系统可以通过渔民捕捞登记等手段，及时获取渔业资源的数据，通过北斗定位，可以精准判断出渔业资源分布和质量等情况，有利于保护和管理渔业资源，提高渔业资源的利用和管理水平。
四、北斗系统在海上航行安全中的应用海上航行安全是整个海洋环境保障体系的重要组成部分。
采用北斗系统，可以对船只的时刻定位，实时地监测船只的航行轨迹，有效的预防航行安全事故的发生。
同时，对于危险区域以及海上恶劣气候条件下，通过北斗系统进行海上气象预报和相关动态信息发布，可以有效的提高航行安全的保障能力。
基于北斗AIS通信系统的海上搜救终端方案
＿
基于北斗 ＡＩ Ｓ通信系统的海上搜救终端方案
方 崇 沁
（ 深圳市启航明科技 有限公司， 广东深圳 ５ １ ８ １ ０ ９ ）
摘要： 海上搜救终端示方案， 在海上个人应急救助类 电子设备领域， 有效解决 了个人 应急救助长期依 靠人 力， 自动化程度低 ， 效果差的难
１ 应用背景
号， 当经过连续多次发送之后 没有 收到 附近的ＡＩ Ｓ 应答后 ，
ＯＳ 信息发送至ＢＤ中心 ， 当收到 由 于 现 代 海 洋 活 动 的 大 规 模 进 行 难 免 会 发 生 船 员 落 系统 自动启动ＢＤ信道将Ｓ Ｓ 信 道 并 将 降低 发送 水迷失需要 搜救等情 况 ， 现在救生 衣上装 载的搜救设备大 ＢＤ回复 的确 认 信 息后 系统 将 切 换 回 ＡＩ 为营救 给 出最大 的冗余 时间 。 多是单一基于Ａ Ｉ Ｓ通 信 系 统 的设 备 ， 该 设 备有 点 在 于 通 信 频 次 以保 证续航 时 间 ， 协议 普及性 强 ， 可直接 与附近设备通讯 如果周 围有船舶可 以最快速赶 到救援 ， 但是 缺点也是显 而易见 的就 是辐射范 围有 限 ， 如果 附近 没有船 舶可 能很难 得到救 援 。
斗短 报文终端 向信息 资源 中心 发送 ，同时 ， 本船 和 附近 船 救 援 能 够 更 加 的 顺 利 进 行 。 ＡＩ Ｓ 采用ＡＤ公司生产 的射频编解码核心 ， 单片试解决 只也可 以通过其它卫星通信 途径进 行求救 通信。 （ ３ ） 终端 与
该芯 片的 工作 搜救船 只、 飞机 、 附近船只近 距ＡＩ Ｓ 通信 配置ＡＩ Ｓ 设备 的搜 方 案结构 简单那集 成度高功 耗低运 行稳定 。 状 态完全 由ｓ Ｔ的Ｍ Ｃ Ｕ控 制 ， 这将使设备运行 更加智 能高 救船只 、 救助飞机在 到达遇 险者 附近后 ， 通过ＡＩ ｓ 频道 近距
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统在海上救助领域的应用与发展北斗系统是我国自主研发的卫星导航定位系统，已经在多个领域得到广泛应用，其中在海上救助领域的应用日益突出并发展迅速。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展，不仅提高了救援效率和准确性，也为海上航行安全提供了有力支持，具有重要意义。
北斗系统作为卫星导航定位系统，具有全球覆盖、高精度、高可靠等特点，逐渐成为海上救助领域的重要工具。
目前，北斗系统在海上救助领域的应用主要体现在以下几个方面：1. 救援定位：北斗系统可以实现对海上遇险船只的精准定位，及时将其位置信息传递给救援机构，提高了救援效率和准确性。
在海上遇险船只发出求救信号后，救援机构可以通过北斗系统快速锁定船只位置，及时派遣救援船只进行施救。
2. 船舶监管：北斗系统可以实现对船舶的实时监控和追踪，监测船只的航行轨迹和状态，及时发现异常情况并进行处置。
这对于加强对船舶的管理和监管，保障海上航行安全具有重要意义。
3. 通信导航：北斗系统还可以为海上救援船只提供通信导航服务，确保其航行安全和顺利进行救援工作。
救援船只可以通过北斗系统获取到最新的航行信息和通讯指引，提高了救援效率和准确性。
随着北斗系统的不断完善和发展，其在海上救助领域的应用前景也变得更加广阔。
未来，北斗系统在海上救助领域的发展主要体现在以下几个方面：1. 救援能力提升：随着北斗系统的升级和扩容，其对海上救援的支持能力将会得到进一步提升。
更多的卫星资源和更高的精度定位，将使得北斗系统可以更好地应对海上救援领域的需求，提高救援效率和准确性。
2. 救援装备配套：随着北斗系统的发展，其在海上救助领域的配套救援装备也将会得到进一步完善。
配备北斗导航系统的遇险船只紧急求救设备、救援船只的导航设备等将在未来得到更广泛的应用。
3. 救援协同支持：未来，北斗系统还将与其他技术手段相结合，实现多元化的救援协同支持。
包括北斗系统在应急通信、遇险船只自救等方面的应用，将大大提高海上救援的效率和可靠性。
北斗系统在海上救助领域的应用与发展
北斗系统在海上救助领域的应用与发展北斗系统是中国自主研发的卫星导航定位系统，于2000年建成并开始向全球提供服务。
作为世界上四个卫星导航系统之一，北斗系统在海上救助领域的应用和发展备受关注。
北斗系统在海上救助领域的应用主要体现在以下几个方面：1. 船舶定位和导航：北斗系统可以为船舶提供高精度的定位和导航服务，帮助船舶在海上准确确定位置、规划航线，并根据实时的海况和天气情况进行调整，大大提高了船舶的航行安全性和效率。
2. 紧急救援定位：在海上遇险时，船舶可以通过北斗系统发送紧急求救信号，相关救援部门可以通过北斗系统准确确定遇险船舶的位置，迅速展开救援行动，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
3. 船舶监控管理：北斗系统可以实时监控船舶的位置、航速、航向等信息，帮助船舶的管理者对船舶进行有效的监控和管理，提高船舶的运营效率和安全性。
4. 渔船捕捞监控：对于渔业而言，北斗系统也可以提供渔船位置监控、捕捞数据记录等功能，有助于保护渔业资源和提高渔业的可持续发展。
随着北斗系统的不断完善和发展，其在海上救助领域的应用也在不断提升。
未来，北斗系统在海上救助领域的发展将主要表现在以下几个方面：1. 定位精度提升：北斗系统将不断提升其定位精度，为海上救助行动提供更加精准的位置信息，帮助减少救援行动中的不确定性和风险。
2. 救援响应时间缩短：北斗系统将通过提高数据传输速度和响应效率，缩短救援行动的响应时间，使得遇险船舶能够更快地得到有效救助。
3. 多元化应用场景：北斗系统将进一步扩大其在海上救助领域的应用场景，包括对海洋环境监测、航行动态预警、海洋资源管理等方面的应用。
4. 与国际救援系统的融合：北斗系统将进一步与国际救援系统进行融合，实现跨区域、跨国界的救援合作，提升全球海上救援的效率和水平。
5. 船舶智能化管理：北斗系统将与船舶智能化管理系统结合，为船舶提供更加全面的智能化监控和管理服务，提高船舶的安全性和运营效率。
基于北斗的水上遇险搜救工作模式研究
Zonghe Yanjiu♦综合研究|基于北斗的水上遇险搜救工作模式研究姜丹$王文良！(1.国家知识产权局专利检索咨询中心，北京100084；2.航天恒星科技有限公司，北京100095)摘要:北斗系统具备的短报文通信和国际搜救功能为水上遇险搜救提供了技术手段。
现针对该技术与水上遇险搜救业务管理衔接的问题，研究了当前星基搜救工作模式和特点，分析了基于北斗的水上遇险搜救系统技术特征，提出了基于北斗的水上遇险搜救工作模式建议，对北斗系统在水上遇险搜救领域的应用推广具有借鉴意义。
关键词：北斗；短报文;应急搜救；GMDSS0引言2020年7月31日，习近平总书记在人民大会堂庄严宣布：北斗 星导航系统式通，北斗事业务[1]o北斗系统具备短报文通信服务能，中星了搜救，为遇险用户提供“中国，北斗系统具备功能，为遇险提供遇险信的，提搜救,遇险的心理，提搜救成功率!2#3"。
北斗系统水上遇险搜救的，新兴技术与传统模式有衔接，提水上遇险搜救业务能和水平文研究的点。
#当前星基遇险搜救模式及特点⑷GMDSS的星基搜救系统主要包括国际移动卫星通信系统(Inmarsat)和低极轨道搜寻救助卫星系统(COSPAS# SARSAT)，分别通过覆盖全球的海事卫星和国际搜救卫星将船舶/人岀的遇险信搜救，基本工作1所示。
图1星基搜救系统基本工作流程示意图星基搜救系统基本由以下部分组成：(1)报警终端：一般是GMDSS约定配备的海事卫星通信终端或示位信标(通信链路包括VHF、1.6GHz海事通信、406MHz通信等)。
(2)星上部分星或国际搜救卫星(目前北斗、GPS等导航卫星了中轨搜救(。
星上部分实现信息的通信、转发。
(3):值一般设置有地面站，负责接收遇险报警信息，并给搜救业务部门。
(4)应急搜救：业务部门如交通运输部搜救中心及各地搜救中心会核实报警信并处置。
从星基搜救系统工作模式来看，传统水上遇险搜救由各相关的协配合共完，已具备一套固定熟的模式和，北斗等技术的需尽量贴合当前的工作模式，避免对搜救业务造成较大影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ 上接第 65 页） 人员的生命财产安全。站在国家海上搜救体系的高 区域、 地形、 气候条件等因素的影响， 可以保证确认 遇险人员位置的实时性和有效性； 采用询问应答方 式和 ID 管理， 北斗系统定位不是接收 / 解算的方式 进行用户定位， 而是采用询问 / 应答的方式， 在被救 人员自身定位的同时指挥中心直接得到相同信息 。 此外每部用户机的 ID 号是固定的， 因此可以直接确 认被救人员的身份信息， 以便施救；具有短报文通信 功能。在施救过程中利用北斗系统的短报文通信功 能可以及时的与海上遇险者取得联系， 了解被救者 的信息提高施救的成功率。 6 结束语 利用我国自行研发的北斗定位模块和无线射频 模块， 设计一种实用性强、 可靠性高的海上落水人员 遇险报警系统， 该系统综合应用北斗卫星定位、 无线 射频传输、 传感器检测等技术 ， 在此基础上设计手 持终端和搜救终端 。当海上作业人员落水遇险时， 利用手持终端能够及时通知搜救人员， 搜救人员利 用搜救终端的可靠信息进行及时有效的救援 。确保 海上作业人员的安全， 降低海上作业风险， 保障作业 度看， 对航空、 船舶运输、 海洋渔业等事故多发领域 进行重点监控， 在必要时可由政府协调直接调度海 巡、 海警、 商船、 渔船等搜救力量， 并把这些船舶搜救 体系纳入到国家海上搜救体系， 提高我国的海上搜 救能力。构建一套完整的北斗系统搜救体系还需要 很长时间的探索与建设， 但随着北斗技术的不断进 步， 北斗系统搜救体系必将拥有更广阔的发展与应 用空间。
d yi ， d zi 表示由近似位置指 方程组 （ 2 ） 中的 d xi ， 向第 i 颗卫星的单位矢量的方向余弦， △ρ1 = ρ＇i － 2 ， 3 ，4 。 其中 i = 1 ， 方程组 （ 2 ） 表示成矩阵形 ρi ， 式为 △ρ = H△x （ 3 ） ， 式（ 3 ） 中 d x1 d v1 d z1 1 △x u d d d 1 △y u H = x2 v2 z2 ， △x = ， zu d x3 d v3 d z3 1 △ d d d 1 － c△t x4 v4 z4 u △ ρ1 △ ρ2 △ρ = △ ρ3 △ρ 4
△x 达到一定要求 ， 由此可得到用户的空间坐标 。 4 北斗在搜救上的应用 在海上对遇险人员的快速搜救， 一直是世界各 国研究的重要课题。 目前我国的搜救体系主要基于 视觉搜索和无线电定位引导， 方式较落后， 搜救效率 较低。 利用同时具有定位和通信功能的北斗系统构 建一套完整的海上搜救体系具有十分重要的意义 。 在对遇险人员的搜索营救中核心因素有两个 ： 被救 人员的位置、 生命状态等信息和对施救人员的有效 。 指挥调度 利用北斗系统构建的搜救体系可以同时 实现这两方面的需求。 北斗搜救体系可由北斗卫星、 地面指挥中心、 救生型用户机和指挥型用户机构成 。 其中救生型用户机为被救人员携带的小型终端设备 （ 可安装在救生衣上， 指挥型用 遇海水会被触发 ） ， 户机可以安装在救援直升机和救援船舶上 。 当遇险 人员携带的北斗用户机进行北斗定位操作过程中 ， 在获得自己的位置信息的同时， 北斗地面指挥中心 可监收到该用户机的位置信息， 从而确定了海上遇 险人员的位置。 如果被救人员具备操作用户机能力 ， 还可以通过短报文通信功能向指挥中心报告自身的 安全状态、 环境条件等信息。 确认被救人 员位置信 息后， 北斗地面指挥中心组织营救人员进行救护 。 北 斗地面指挥中心可以将遇险人员的位置信息直接发 送到搜救直升机或搜救船舶上的指挥型用户机 ， 并 在电子地图上进行显示， 使营救力量在第一时间到 达营救地点。 同时北斗地面指挥中心也可以监收到 搜救直升机或搜救船舶上的指挥型用户机的定位信 息， 从而得到搜救人员的即时位置， 保证有效的指挥 调度。 北斗系统搜救体系的工作过程如下图所示 。
64
天津航海 2014 年第 3 期
基于北斗系统的海上搜救体系研究
张清臣
（ 北海航海保障中心 摘
李云斌
孙玉涛
天津 300456 ）
通信信息中心
要： 随着我国北斗卫星导航定位系统功能日趋完善， 北斗系统已经进入全面应用阶 段。为了解决海上作业人员遇险救援不便的问题 ， 基于北斗二代卫星导航系统建立海上搜救 体系， 海上工作人员随身携带报警定位终端 ， 当人员落水遇险后， 报警定位终端自动将海上遇 险人员的位置信息准确发送到地面指挥中心 ， 指挥中心接收到报警信息后， 及时协调海上搜寻 救助力量对遇险者实施救援， 提高施救的成功率。 关键词：北斗系统 搜救体系 定位 遇险报警 0 引言 还需不断提高， 使得定位精度得以进一步的提高。 2 北斗系统工作原理 北斗一代是双星定位系统， 其基本工作原理是 利用两颗地球同步轨道卫星 （ Geosynchronous Earth Orbit， GEO ） 进行卫星定位。用户机接收卫星信号， 进行各种射频信号处理和数字信号处理 ， 并将处理 结果通过上行链路发射出去， 经解算中心解算出位 置信息， 再发回到用户机， 完成一次定位。北斗二代 是全球定位系统， 利用多颗卫星进行卫星定位， 但目 前由于卫星数量的问题， 还不能完成全球卫星定位 功能， 而是利用几颗 GEO 卫星和几颗移动卫星进行 区域性卫星定位。随着北斗定位系统卫星的不断发 射， 逐渐会建立起具 有全球卫星定位功能的卫星导 航定位系统。 从用户机角度来讲， 北斗系统的北斗一代卫星 信号到达地面的有效全向辐射功率 （ Equivalent Isotropic Ｒadiated Power， EIＲP ） 值为 － 127． 6dBm 。 经 过天线、 低噪声放大器、 下变频器之后， 到达信号变 为约 46 MHz 的中频信号， 但有些厂家或设备常根 据其自身特点将中频定为 70MHz 左右。 因为来波 是扩频信号， 所以对其需进行数字解调。 解扩是数 字处理单元的关键技术。北斗二代卫星信号到达地 面的 EIＲP 值为 － 133dBm。由于扩频信号的频带宽 度不一样， 所以北斗二代卫星信号到达地面的频率 较北斗一 代 低。 用 户 机 利 用 低 噪 声 放 大 器 （ Low Noise Amplifier， LNA ） 对多颗卫星信号进行放大、 下 变频至中频信号。
－1 从而可以解得 △x = H △ρ
北斗系统搜救体系图
5 （4）
基于北斗系统的搜救体系优点 稳定可靠。 由于北斗系统 不受外界条件影响，
（ 下转第 70 页） 采用卫星通信方式， 不受地面网络、
70 语言的应用。积累到一定的时间， 学生就可以进行 较长的对话， 并能将要表达的思想直接用英语脱口 而出。 4 跟踪教学成果检验 教学质量要通过适当的检验手段来验证 。教师 不能一直向学生输入知识， 还要时时进行教学成果 检验。这种检验可以是每堂课都进行的， 也可以是 阶段性的， 例如， 月测验、 期中测试和期末考试。 这 么做的目的， 一方面是了解学生对知识的掌握情况 ； 另一方面可以帮助教师调整教学方式及教学进度 。 1 ） 当教学进行了一段时间， 我们想知道学生学 会了吗？ 可以通过测试来检验。 例如， 教师利用一 周的时间来讲车舵锚缆令。 一周后， 教师让学生回 “左舵 5” 、 “右 舵 10” 、 “前 进 2” 、 “后 退 3” “抛 答 ” 、 “起锚” 结果是个别学 锚 等基本命令的英语表达， 生所有命令都会， 而大部分学生会大部分内容， 只是 “前和后” 、 “左和右 ” ， 偶尔会混淆 少数学生什么都 不会。针对这种情况， 教师只能强化练习， 不断地反
天津航海 2014 年第 3 期
复地让学生表达， 然后再跟踪进行检验， 直到取得满 意的效果； 2 ） 通过检验， 如果学生掌握了所学知识， 那么 教学成果是值得肯定的；如果学生没有掌握， 那教师 应该反思教学方法的问题， 并加以改进。 5 结束语 高职航海院校的航海英语教师面对的是英语基 础相对薄弱的学生， 为了让这些学生学会知识并掌 握技能， 我们应在教学大纲和考试大纲的指导下 ， 钻 研教材并简化教材， 为学生提供相对浅显的教学资 料。我们应本着以人为本、 因材施教的原则， 针对学 ， 生的具体情况进行教学设计 为学生提供相对轻松 的教学环境。 我们应执着地进行跟踪教学成果检 验， 为学生提供自我认知的途径。
收稿日期：2014 － 06 － 11 作者简介：张清臣 （ 1966 — 水上船舶无线电通信技术工作 。
数字信号处理板对中频信号进行解调解扩频处 理， 使用处理结果进行定位工作。 北斗一代和二代
基于北斗系统的海上搜救体系研究
张清臣
李云斌
孙玉涛
65 如果观测卫星的颗数超过 4 颗时， 方程组的个 数超过 4 个， 利用最小二乘法解方程组， 其解为解得
）， 男， 天津人， 工程师， 现从事
海洋环境复杂多变， 使海难事故的发生具有突 发性和灾难性的特点， 严重威胁海上人命及财产的 安全。海上人员遇险定位是海难事故搜救取得成功 的前提， 当今我国海上搜救定位主要依靠搜救飞机 或船舶上所载搜救人员肉眼定位的人工方式 ， 以及 、 ， 航线预测 人员飘移预测模型等传统技术手段 这样 救援的准确性和实时性较低， 不能在第一时间定位 遇险人员并对其施救。北斗卫星定位系统作为空间 基础设施， 可应用于海上人员遇险定位。 我国自主 研发的北斗卫星定位系统， 具有自主产权和维护成 本低的优势， 目前已经向中国及周边地区提供连续 的导航定位和授时服务， 预计在 2020 年左右将成覆 盖全球的导航系统。本文基于北斗定位系统和无线 传输技术， 为海上作业人员提供安全救助保障 ， 建立 基于北斗系统的海上搜救体系， 实现对海上突发遇 险事故的实时响应。 1 北斗系统介绍 北斗设备的研究始于 2002 年， 期间经历了十多 ， 年的研究历程 跨越了北斗一代和北斗二代两个卫 星导航定位系统的研发时期， 取得了一系列重要的 研究成果， 使得中国拥有了具有独立知识产权的北 斗系统以及用户机， 并开发了拥有中国独立知识产 权的相关芯片。在北斗系统的进一步完善以及其应 用要求的驱使下， 北斗各模块的性能和参数指标等