北斗卫星船舶定位及信息通信应用

海上船舶监控管理系统

一、用户需求

通过舰艇中的北斗终端机实时传输经纬度坐标，依托电子海图实时展现出舰艇所在方位，历史航迹等信息。

硬件要求

✧总计20艘舰艇，每艘舰艇根据实际情况安装北斗终端机；

✧对每艘舰艇进行实际调研，制定改装方案。

✧定位模块、设备需要高可靠性，北斗长时间自动裕兴，无需人

为干预，能够应对海上恶劣环境；

软件要求

✧基础电子海图；

✧海图分层，显示部队舰艇、地方船只；

✧在海图中实时显示出舰艇所在位置；

✧在海图中显示出舰艇历史航迹；

二、系统设计

2.1 系统结构

2.2 系统组成

图 主机外观

用户终端

北斗卫星/GPS 卫星

船载终端

船载终端

用户终端

数据库服务器

应用服务器

北斗指挥机

图1 船舶监控管理系统结构示意图

图天线外观

主要功能

代码指挥。为部集团用户、指挥车辆及人员提供代码指挥与管控功能；

标绘能力。提供自动、手动标绘能力；

位置监控。能够监收部队所辖北斗用户终端位置和短报文信息；

态势显示。提供基于电子地图的下属位置和状态等态势显示；

应急通信。为作战部队提供基于北斗短报文的基本应急通信保障手段；

具有初始化及自检能力；

能够通过软件进行故障检测，出现故障硬件能够进行报警；

具有对服务器授时能力，并能够提供时间同步服务。

主要技术指标

RDSS技术参数

1.接收链路主要技术参数

接收频点：2491.75MHz±4.08MHz；

接收通道：10；

接收灵敏度：-160.6dBW（误码率小于1×10E-5，前端低噪放噪声系数小于1.2dB）。

2.发射链路主要技术参数

发射频点：1615.68MHz±4.08MHz；

发射功率（EIRP）：6dBW~19dBW（仰角10°~ 90°）；

载波抑制：优于-30dB；

BPSK调制相位误差：＜±3°。

3.其它技术参数

双向零值：1ms±10ns，方差≤10ns（1σ）；

定位成功率：99%（有线测试）；

通信成功率：99%（有线测试）；

最高发射频度：1秒（取决于RDSS_IC卡或RDSS_IC芯片）。RNSS技术参数

1.接收通道数：

BD2 B1：12；

BD2 B3：8。

2.接收灵敏度：-130dBm（前端低噪放噪声系数小于1.5dB）。

3.开机定位时间：

冷启动首次定位时间：≤45s；

热启动平均首次定位时间：≤20s。

4.失锁重定位时间：≤2s（失锁时间≤10s）；

5.水平定位精度：≤8m（1σ）；

6.垂直定位精度：≤10m（1σ）；

7.水平测速精度：≤0.02m/s；

8.垂直测速精度：≤0.02m/s；

9.授时精度：100ns。

环境条件

工作温度： -20℃ ~ +55℃；

贮存温度： -40℃ ~ +70℃；

振动1.5g(5.5Hz~200Hz)；

冲击 15g/s；

湿热 95%（35℃）；

电磁兼容性，满足GJB151A-97陆军五项要求。

2.船载终端

北斗船载终端是立足于我国北斗卫星导航定位系统，支持北斗短报文通信，兼容北斗和GPS定位，实现了对多个卫星导航系统的兼容及综合利用，在产品的可靠性、集成度方面取得突破性进展，为船舶提供导航、定位、监控、通信等丰富功能。

（l）产品特点和优势

✧大屏幕彩色电子海图；

✧采用北斗、GPS双模定位导航，搜索卫星速度快；

✧一键式紧急报警；

✧支持船舶之间、船舶与手机用户之间互发短信；

✧可扩展支持AIS船舶防碰撞功能

✧产品稳定可靠，防盐雾、防浸水、耐腐蚀、耐湿热，完全适合

于海洋、江河应用；

（2）主要功能

导航：彩色大屏幕电子海图导航。

定位：采用北斗和GPS双模定位，支持自动及手动位置报告，并可远程调取船位。

短信：可实现船舶之间，船岸之间中英文短信互通。

紧急报警：提供遇险紧急情况下的一键报警。

区域报警：可设置100个以内的区域围栏，当船舶违反区域规则时，自动向船上人员发出声光报警提示，同时向所属的管理部门发出区域报警信息。

进出港报告：船舶进出港时，可按下进出港报告按键，向所属管理部门报告进出港信息。

信息服务功能：提供台风、海浪、潮汐等渔业作业相关信息。

船舶防碰撞报警（选配AIS）：船舶相互靠近时，可自动发出避让报警，提示船上人员进行避让。

（3）主要技术指标

显控屏幕：8英寸彩色屏，800*600像素

海图比例尺：1:1500——1:100000000

外壳防护等级：IP66

卫星首次捕获时间：BD1≤2S BD2&GPS≤60S

卫星失锁再捕时间：BD1≤1S BD2&GPS≤2S

定位精度：BD1≤20米 BD2&GPS≤10米

额定工作电压：直流24V

峰值功耗：40W 待机功耗：4W

最大发射功率：10W

相对湿度：90%～95%

工作温度：–25℃～70℃

3.数据库服务器

接收存储管理舰船定位信息、短信信息以及其他信息，供业务模块信息加载、查询、统计使用。

4.应用服务器