基于北斗卫星系统在现代航标导航系统中的应用

基于北斗卫星系统在现代航标导航系统中的应用

作者：刘元贞

来源：《环球市场》2018年第27期

摘要：随着我国北斗卫星导航技术的不断成熟，北斗技术呈现出应用范围扩大、功能不断增多、针对性不断增强的趋势。物联网、E航海、互联网+等新兴技术的兴起为航标导航加入了新的元素，将北斗卫星导航技术融入到现代航标导航系统、航标新技术中，成为航标导航系统的重要平台。本文阐述了北斗卫星系统和现代航标导航系统的相关性和必要性，具有现实意义和重要行业应用支撑。

关键词：北斗卫星导航系统；现代航标导航系统；必要性和相关性

一、北斗卫星导航系统

中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）、欧洲伽利略卫星导航系统（Galileo satellite navigation system）之后第四个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精

度10纳秒。2017年11月5日，中国第三代导航卫星顺利升空，它标志着中国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。

二、基于北斗卫星导航系统的航标导航系统融合

为顺应交通运输行业发展方式转变的重大需要，主动融入综合运输体系建设，立足科学发展，以航标导航的现代化发展作为重要支撑，推动航标导航管理现代化，探索适应现代航海保障体系的基于北斗卫星导航系统的，自主、可控的现代化基于电子信息技术的航标导航新模式。最终实现航标导航、船舶管理、航标运维综合一体的现代化的服务系统。从而为航海者提供基于北斗卫星系统信息服务的高品质导助航服务扩展新方法。

三、北斗运营平台的建立和发展

2014年开始，东海航海保障中心向北斗卫星主管机关申请北斗卫星导航系统的运营商资质，通过评审，最终获得相关资质，并于次年在东海航海保障中心进行筹建，此后，上海航标处开始负责相关业务的开展和实施。开始向基于北斗卫星导航系统的航标导航、助航运营转型。开展从GPRS系统向北斗系统和双模系统进行转型发展。并陆续开展了诸多基于北斗卫星导航系统的产品线和管理平台，具体如：基于北斗卫星导航系统的航标灯，基于北斗卫星导航系统的航标遥测终端、基于北斗卫星导航系统的船舶管理平台、基于北斗卫星导航系统的虚拟助航标志设计、基于北斗卫星导航系统的应急示标和救生衣等。

四、基于北斗卫星导航系统具体开展的应用

（一）船舶导航、海上和空中交通管制、资源勘察、安全呼救等各个方面，双星定位系统的定位导航应用都具有显著的优越性。在海事方面，由于受气候等因素的影响，使得我国成为高风险行业，北斗卫星导航技术的全天候无通信盲区的特点，为我国海事部门的安全生产提供了可靠保证。

（二）航标业务信息化系统，（如图1所示）是以航标质量管理体系为依托，以日常业务管理和航标信息为核心，以AIS、航标遥测遥控系统、港域环境监测系统、航标数据库、视频监控系统、网络管理系统、VHF单边带等系統为支撑，统一数据内容，统一信息格式、统一接口模式，将分散建设的各个信息系统进行全面整合与集成，通过信息化网络实现信息交换和共享，形成标准的航标“一站式”业务管理平台。该系统基于Oracle数据管理为开发平台、B/S 为体系结构的航标信息化管理平台，其核心为航标遥测遥控系统。信息化系统融合了包括北斗卫星的导航系统、全球移动通信系统、通用分组无线服务和计算机通信网络等先进的科学技术，是有计划的、规范的、科学绿色的新型航标运行模式，实现了信息资源采集、信息编辑管理、信息服务机制的一体化、协同化，建立了数据及时统一、信息资源共享的信息监控平台。平台建设以海上交通信息服务系统一体化建设为指导，集成并以更加精细的方式呈现感知信息、航海保障信息和以动态的方式管理、提炼专业化服务信息为目标。历经数年的发展，航标

导航系统的建设已迈入数字化和信息化时代，未来中国海事航标导航将依托不断创新的科技和信息化技术，尤其是北斗卫星导航系统，继续加快基于北斗卫星导航系统的航标导航系统建设，用科技信息化支撑和引领航标技术发展，逐步实现大国向强国的转变。基于北斗卫星导航系统的航标信息化有利于增强对航标职能部门履职的支撑服务能力，确保建成的信息资源和技术系统的共享和再利用，探索低成本的建设模式，建立一个信息技术与业务活动高度融合的运行新模式，促进航标业务协同的高效和行政效率的提升，满足信息化条件下更好地为航运安全服务。

（三）行业应用成果

我参与的东海航海保障中心上海航标处自依托北斗卫星导航系统建立的多种应用体系及硬件、平台的支撑，通过广泛应用推广，已经获得诸多奖项，其中包含，如：依托北斗的防盗浮标、基于北斗地理信息系统的AIS手持终端检测仪、基于北斗位置信息的新型航标灯器等。

五、总结

北斗卫星导航系统是我国自主的，即美俄之后第三个拥有自主知识产权的卫星系统。未来，将全球覆盖。随着现代通信技术的高速发展，北斗卫星导航系统将成为推动我国海事航标导航系统结构升级的重大动力。在这个过程中，我通过主动融入，从航海用户的实际需要出发，从服务航标定位、导航系统的短报文、通信、精准授时等切入，引入能为我国航标导航系统可应用的多种新技术、新平台，为依托北斗卫星导航系统的现代航标助导航系统工程作出自己的贡献，引入各种新技术、新平台为提升我国航海保障助航系统能力。