北斗示范項目在漁船安全信息化管理中的應(yīng)用

趙林濤+郭慶祝

1984年9月，鄧小平同志提出“開發(fā)信息資源，服務(wù)四化建設(shè)”的重要思想。實踐證明，“實現(xiàn)四個現(xiàn)代化，那一化也離不開信息化”。信息化建設(shè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮了越來越重要的推動作用。2013年，中國漁船裝備技術(shù)發(fā)展論壇上，農(nóng)業(yè)部有關(guān)專家明確指出，當(dāng)前世界先進漁船正向高技術(shù)化、信息化為主要特征的大型化、網(wǎng)漁具精準(zhǔn)化、捕撈加工設(shè)備自動化和安全裝備信息化發(fā)展。要實現(xiàn)中國漁船裝備現(xiàn)代化，必須依靠科技進步，積極推進信息化建設(shè)在漁船安全裝備上的推廣和應(yīng)用。

1 漁船安全信息化管理系統(tǒng)建設(shè)

2013年，國務(wù)院首次組織召開全國現(xiàn)代漁業(yè)建設(shè)工作電視電話會議。會議強調(diào)，要加強漁業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升技術(shù)裝備水平，加快形成生態(tài)良好、生產(chǎn)發(fā)展、裝備先進、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、漁民增收、平安和諧的現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展新格局。要加快建設(shè)漁船信息動態(tài)管理和電子標(biāo)識系統(tǒng)，盡快普及配備漁船救生筏、船舶自動識別系統(tǒng)、衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)、漁船通信設(shè)備等安全設(shè)施。

可以看出，加快實現(xiàn)漁業(yè)現(xiàn)代化、促進海洋漁業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的同時，著力提高海洋漁業(yè)設(shè)施裝備水平、組織化程度和管理水平，不斷提高海洋漁業(yè)綜合生產(chǎn)能力、抗風(fēng)險能力和國際競爭力，信息化建設(shè)應(yīng)為主要推手。

1.1 漁船北斗示范信息系統(tǒng)

漁船北斗示范信息系統(tǒng)是通過集成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星系統(tǒng)、因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，構(gòu)建成一個綜合信息服務(wù)平臺。系統(tǒng)主要由北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化的北斗運營服務(wù)中心、岸上監(jiān)控臺站、北斗海洋漁業(yè)船載終端四大部分構(gòu)成。

通過建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端系統(tǒng)的船載衛(wèi)星導(dǎo)航終端，建立廣覆蓋的船舶動態(tài)信息采集渠道，可拓展北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端系統(tǒng)在海洋漁業(yè)行業(yè)的應(yīng)用水平。在加強船舶信息資源的整合和交換的過程中，實現(xiàn)全行業(yè)船舶動態(tài)信息的共享，構(gòu)建北斗海洋漁業(yè)安全生產(chǎn)管理與緊急救助信息平臺。

1.2 北斗信息系統(tǒng)建設(shè)定位

針對信息監(jiān)測不到位，情報掌握不足的問題，先行在條件較好的船舶部署北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，著力提高行業(yè)管理部門和漁業(yè)生產(chǎn)企業(yè)對北斗船舶監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用水平，提高漁業(yè)、漁民的應(yīng)對災(zāi)害能力，強化服務(wù)手段。通過RNSS的無源定位實現(xiàn)導(dǎo)航功能，RDSS的短報文功能進行報警、通信等。

針對“漁業(yè)衛(wèi)星導(dǎo)航終端系統(tǒng)”主要以GPS終端為主的特點，且北斗船載終端價格較高、應(yīng)用不廣等問題，要基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，兼容GPS導(dǎo)航模式，并兼容CDMA/GSM通訊方式，覆蓋全海域（近海、中海、遠海）的海洋漁業(yè)船載終端和個人海上救援終端，利用漁業(yè)行業(yè)快速的規(guī)?；瘍?yōu)勢，促進相關(guān)產(chǎn)品進一步提高質(zhì)量，降低成本。

針對區(qū)域間、部門間信息共享不充分的問題，充分考慮各級應(yīng)用系統(tǒng)的聯(lián)動或集中式架構(gòu)，及其與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能協(xié)同接口。按照《漁船動態(tài)監(jiān)管信息系統(tǒng)平臺技術(shù)規(guī)范（試行）》規(guī)范各級海洋管理部門的陸地監(jiān)控指揮平臺，制定《平臺間數(shù)據(jù)交換協(xié)議》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范平臺間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)在各個平臺間的共享。

針對信息資源開發(fā)利用水平較低，無法滿足行業(yè)深層次的需要、無法滿足宏觀決策及公共信息服務(wù)需要的問題，在系統(tǒng)設(shè)計時針對漁業(yè)生產(chǎn)的實際需求，著重解決需求較為明確的一些問題，留有擴展余地，確保系統(tǒng)的開放性、可擴展性，確保系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)等主流技術(shù)相融合、確保系統(tǒng)能夠提供基于互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)和二次開發(fā)服務(wù)，以便將來為海洋漁業(yè)利益相關(guān)者、普通用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)。

1.3 系統(tǒng)建設(shè)原則

要充分利用現(xiàn)有的資源?！笆濉逼陂g，漁業(yè)安全生產(chǎn)管理中進一步應(yīng)用了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端技術(shù)開展的導(dǎo)航、監(jiān)控與信息服務(wù)，在北斗應(yīng)用方面已經(jīng)取得一些經(jīng)驗，并具有一定的基礎(chǔ)條件，應(yīng)充分研究并盡可能利用現(xiàn)有資源。

要采用專項支持的芯片。無論是中遠海終端、近海終端還是個人海上救援終端，均采用重大專項支持的北斗/GPS兼容芯片。該芯片為通用芯片，集成了北斗和GPS的定位模式，接口統(tǒng)一、兼容性好，有利于北斗芯片規(guī)?；瘧?yīng)用。

確保系統(tǒng)開放性和擴展性。目前，北斗示范項目在海洋漁業(yè)應(yīng)用上還停留在報警、定位等初級應(yīng)用階段，還沒有實現(xiàn)與海上應(yīng)急搜救等其它系統(tǒng)的信息共享，市縣兩級系統(tǒng)的聯(lián)動機制還需完善，基于互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)還有待進一步完善等等。所以，系統(tǒng)還需進一步升級擴展，應(yīng)從技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施等多方面充分考慮系統(tǒng)的開放性、擴展性，為后續(xù)工程奠定良好基礎(chǔ)。

2 漁船北斗信息系統(tǒng)建設(shè)布局和總體架構(gòu)

2.1 建設(shè)布局

為漁船安裝配備北斗海洋漁業(yè)中遠海終端和近海終端，拓展北斗在海洋漁業(yè)的應(yīng)用范圍，建立“陸地監(jiān)控指揮中心”，部署或升級監(jiān)控平臺軟件，初步構(gòu)建各級平臺之間的聯(lián)動機制，提高信息的利用水平。中遠海終端通過北斗衛(wèi)星鏈路與北斗衛(wèi)星處理中心進行定位、報警等信息上傳和報警，市縣級監(jiān)控指揮平臺獲取或發(fā)布監(jiān)控指揮信息，同時市級監(jiān)控指揮平臺與縣級監(jiān)控平臺進行數(shù)據(jù)共享。其布局結(jié)構(gòu)如圖1。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由市級陸地監(jiān)控指揮平臺、縣級陸地監(jiān)控指揮平臺、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)獲取四部分組成。其中預(yù)留省部級陸地監(jiān)控指揮平臺和市、縣級陸地監(jiān)控指揮平臺兩種平臺，軟件可部署于包括農(nóng)業(yè)部、省、市、縣級指揮中心，直接服務(wù)于各級行業(yè)管理部門、相關(guān)政府部門和海上搜救中心等其它機構(gòu)。

市級陸地監(jiān)控指揮平臺是所有漁船船舶資料信息集中管理，漁船出入港信息、緊急報警信息、船位信息、通信信息等海上漁船動態(tài)信息集中無線落地接入、解析、處理、存儲、GIS監(jiān)控中心，也是漁業(yè)管理部門下達控制指令，緊急救援指揮信息發(fā)出等支撐系統(tǒng)。本系統(tǒng)涉及多種漁船終端，終端數(shù)量大，并且需要集成整合移動通訊系統(tǒng)（CDMA/GSM）、衛(wèi)星通信（北斗）、地理信息（GIS）、漁船避碰系統(tǒng)（AIS）等多種資源，通過internet和無線通信等通訊鏈路以實現(xiàn)漁船的安全救助及信息管理目的。

市級陸地監(jiān)控指揮平臺由三層邏輯架構(gòu)：數(shù)據(jù)接入層、數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)發(fā)布層。每個層次內(nèi)部細化為各個子系統(tǒng)，體現(xiàn)模塊化設(shè)計思想。市級陸地監(jiān)控指揮平臺架構(gòu)如圖2所示。

數(shù)據(jù)接入層包括：北斗運營服務(wù)分理中心推送的靜態(tài)數(shù)據(jù)接入（靜態(tài)數(shù)據(jù)同步）和動態(tài)數(shù)據(jù)接入、 AIS、雷達等終端的本地數(shù)據(jù)接入、氣象信息接入、傳感器信息接入等。本地數(shù)據(jù)接入按照本平臺設(shè)計的本地數(shù)據(jù)傳輸層接入子系統(tǒng)統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)，真正體現(xiàn)兼容性設(shè)計、可伸展性設(shè)計、融合性設(shè)計。

數(shù)據(jù)處理層包括：用戶管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)入庫服務(wù)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)子系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。漁船靜態(tài)資料信息通過船舶資料管理軟件界面操作員錄入登記，由用戶管理子系統(tǒng)進行處理存儲后，將對實時進入系統(tǒng)的漁船信息自動進行身份驗證。緊急報警信息、應(yīng)急指揮救援信息經(jīng)過本系統(tǒng)作為高優(yōu)先級處理，為安全救助起到保障作用。

數(shù)據(jù)發(fā)布層包括：數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)查詢子系統(tǒng)三部分組成。監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分中心信息，進行數(shù)據(jù)的自動識別，信息分發(fā)推送。根據(jù)各級監(jiān)控平臺權(quán)限進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及查詢。系統(tǒng)設(shè)計及部署上，將體現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計、容錯性設(shè)計、安全性設(shè)計和可靠性設(shè)計原則。

3 結(jié)論

海洋漁業(yè)北斗示范項目在漁船安全信息化管理中的應(yīng)用將為海洋漁業(yè)安全管理提供海天地一體化的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多網(wǎng)合一、相互協(xié)作，提供并保障海上與陸地的信息互通，解決漁船無源定位、導(dǎo)航、授時等服務(wù)，打破了GPS在我國衛(wèi)星導(dǎo)航終端領(lǐng)域的壟斷地位。北斗系統(tǒng)不僅對漁船定位監(jiān)控管理、遇險求助，直至越界捕撈生產(chǎn)、保護漁民合法權(quán)益等與漁業(yè)安全生產(chǎn)息息相關(guān)的問題提供了解決途徑，而且對海上緊急、突發(fā)事件，特別是涉外和安全事件，為管理部門的指揮、決策調(diào)度和搜救提供了信息化和可視化的手段，以減少外交沖突，維護國家海洋權(quán)益，鞏固和發(fā)展邊境水域的漁業(yè)生產(chǎn)。