應(yīng)急通信在海洋與漁業(yè)中發(fā)展探討

陳 濤，李 杰

（1.南京熊貓漢達(dá)科技有限公司，南京 210004；2.海軍駐南京地區(qū)第四軍事代表室，南京 210000）

1 引言

東海沿海地區(qū)是全國的捕撈重點(diǎn)區(qū)域，海洋捕撈及輔助魚船眾多，主要區(qū)分為大中型魚船、小型魚船。但是長期以來，漁船所配備的少量設(shè)備陳舊老化、品牌型號(hào)混雜，難以進(jìn)行中遠(yuǎn)距離通信。漁業(yè)管理部門指揮通信手段薄弱欠缺，尚未安裝電子身份識(shí)別系統(tǒng)，對魚船的進(jìn)出港狀態(tài)無法實(shí)時(shí)、快捷統(tǒng)計(jì)，安全監(jiān)管和調(diào)度存在問題。漁業(yè)行業(yè)缺乏高效的電子商務(wù)平臺(tái)，信息化水平有待提高。如何解決海上漁船的通信問題一直是困擾漁民和管理部門的難題。

針對上述海上漁船的通信瓶頸，圍繞海洋與漁業(yè)通信需求的應(yīng)急通信系統(tǒng)有大的發(fā)展需求，從而提高海上通信能力，解決監(jiān)管無法到位的問題。

2 應(yīng)急通信海洋與漁業(yè)中設(shè)想

海洋與漁業(yè)應(yīng)急通信系統(tǒng)，應(yīng)兼顧平時(shí)及應(yīng)急時(shí)使用，平時(shí)可為海域漁船等工作船只提供互聯(lián)網(wǎng)以及電話業(yè)務(wù)、定位信息上報(bào)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；突發(fā)事件時(shí)按應(yīng)急通信系統(tǒng)啟用。其通過業(yè)務(wù)的延伸保證了應(yīng)急系統(tǒng)使用的有效性和經(jīng)濟(jì)性。

充分利用短波、衛(wèi)星等通信手段組網(wǎng)應(yīng)用，提升海上信息化能力，對漁船實(shí)現(xiàn)有效管控；在漁船上安裝電子身份識(shí)別系統(tǒng)，提升現(xiàn)場執(zhí)法管理的效率。將移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)延伸到海洋，滿足漁民生活對信息的需求。

對各種通信手段進(jìn)行一體化融合設(shè)計(jì)，通過軟交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同通信方式的互聯(lián)互通。實(shí)現(xiàn)在應(yīng)急指揮中心遠(yuǎn)程控制轄區(qū)內(nèi)漁船，同時(shí)具備應(yīng)急條件下的統(tǒng)一指揮調(diào)度，合理分配通信資源，海洋與漁業(yè)應(yīng)急通信系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 海洋與漁業(yè)應(yīng)急通信系統(tǒng)

初步設(shè)想一是小型漁船采用短波組網(wǎng)通信方式，安裝短波一體化終端，依托短波通信綜合接入網(wǎng)，提高漁民日常通信互通率。

二是有條件的大型漁船采用衛(wèi)星通信方式，將大容量衛(wèi)星通信手段應(yīng)用到漁船，大大提升船舶信息化水平和遇險(xiǎn)救生能力。利用衛(wèi)星通信網(wǎng)搭建互聯(lián)網(wǎng)，為“船聯(lián)網(wǎng)”提供有效支撐，可大幅提高漁業(yè)管理部門的管控能力。

三是在執(zhí)法船上采用綜合通信手段，將寬帶綜合集群通信手段應(yīng)用到應(yīng)急通信網(wǎng)，延伸衛(wèi)星網(wǎng)，提高船隊(duì)之間的互連互通能力，可以傳輸寬帶數(shù)據(jù)或者多媒體業(yè)務(wù)（如實(shí)時(shí)視頻、遠(yuǎn)程控制、文件傳輸?shù)龋瑢?shí)現(xiàn)大范圍通信中繼。

四是在岸上建立相應(yīng)的固定基站。與船臺(tái)站互聯(lián)互通。

我國東海海區(qū)航路密布，船舶交通流密集，通航環(huán)境復(fù)雜，且每年受臺(tái)風(fēng)、寒潮、濃霧等惡劣天氣影響明顯，海上險(xiǎn)情時(shí)有發(fā)生。建設(shè)應(yīng)急通信系統(tǒng)有助于提高海上區(qū)域通信保障水平，實(shí)現(xiàn)語音、圖片、視頻等的實(shí)時(shí)傳輸，當(dāng)發(fā)生海上事故時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)掌握海上搜救現(xiàn)場情況，為快速、高效的搜救指揮工作提供強(qiáng)有力的保障。

3 應(yīng)急通信在海洋與漁業(yè)中應(yīng)用

3.1 出海漁船應(yīng)急與監(jiān)管

（1）船載一體化終端。支持AIS、電子海圖、北斗、數(shù)字短波電臺(tái)、NBIOT（優(yōu)于RFID 類船舶電子識(shí)別標(biāo)簽）一體化終端；船舶GPS 位置上報(bào)監(jiān)管中心；短信發(fā)送和接收（可以視為手機(jī)功能）；實(shí)時(shí)語音（可以視為手機(jī)功能）；支持單呼、組呼、群呼；近海位置通過NBIOT 可以傳入網(wǎng)管中心；一體化設(shè)計(jì)無信號(hào)間相互干擾問題。

美國第二大投行摩根士丹利形成大量資產(chǎn)減值。 摩根士丹利2007年第四季度次貸債券投資損失高達(dá)94億美元，其中有78億美元是基于次貸業(yè)務(wù)。這直接導(dǎo)致公司成立73年來首次出現(xiàn)季度虧損?！凹毙栀Y本金補(bǔ)充的摩根士丹利就找到了中國。” 汪建熙說。

（2）短波接入系統(tǒng)。短波接入系統(tǒng)依托固定IP 承載網(wǎng)絡(luò)等信息基礎(chǔ)設(shè)施，將短波固定臺(tái)站、網(wǎng)絡(luò)管理中心、數(shù)據(jù)處理中心和短波用戶終端互聯(lián)組網(wǎng)，從而構(gòu)建共用的短波信息傳輸平臺(tái)，為各類短波用戶終端提供可靠的短波通信服務(wù)，有效解決傳統(tǒng)短波通信組織管理復(fù)雜、溝通聯(lián)絡(luò)困難、業(yè)務(wù)種類單一等長期存在的問題，最大限度地發(fā)揮短波通信終端的體系效能。

短波接入系統(tǒng)主要依托IP 承載網(wǎng)，將網(wǎng)絡(luò)管理中心、數(shù)據(jù)處理中心、固定臺(tái)站和短波用戶終端互聯(lián)組網(wǎng)，從而構(gòu)建共用的信息傳輸平臺(tái)，為船載短波用戶終端提供無線接入服務(wù)。

（3）短波固定臺(tái)站。固定臺(tái)站是保障機(jī)動(dòng)用戶網(wǎng)絡(luò)接入和業(yè)務(wù)通信的基礎(chǔ)設(shè)施。

通過多個(gè)岸基臺(tái)站的分布使用，系統(tǒng)組網(wǎng)，解決了盲區(qū)覆蓋及通信信號(hào)問題，短波用戶終端發(fā)起呼叫通過多個(gè)岸基臺(tái)站，多個(gè)岸基臺(tái)站將信息傳送到網(wǎng)控中心，網(wǎng)控中心選擇最好的線路建立語音和數(shù)據(jù)通信，短波用戶終端撥通率99%以上。

3.2 進(jìn)港漁船監(jiān)管

NBIOT 基站與船載NBIOT 船舶電子識(shí)別標(biāo)簽交互，感知船舶進(jìn)出情況，可以了解船舶是否?？吭诟劭?；因運(yùn)營商已部署了低功耗、大區(qū)域分布的NBIOT 網(wǎng)絡(luò)，船舶在近海岸區(qū)域，借助運(yùn)營商的NBIOT 網(wǎng)絡(luò)可以獲取船舶的位置，作為GPS/北斗的補(bǔ)充。

3.3 執(zhí)法船應(yīng)急通信

安裝衛(wèi)星、短波、LTE 基站等。

（1）網(wǎng)絡(luò)功能：在中國第一島鏈內(nèi)提供本船的Wi-Fi 接入的上網(wǎng)功能，VoIP 電話；入網(wǎng)成功后，可為機(jī)動(dòng)用戶提供任意網(wǎng)絡(luò)、視頻、以及實(shí)時(shí)話音通信和計(jì)費(fèi)功能。指揮中心可對其實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控及下發(fā)通告。

（2）提供海上突發(fā)事件處置應(yīng)急快速建網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)網(wǎng)的功能：在遠(yuǎn)海沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方按需靈活建網(wǎng)；在公共基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)崩潰后形成快速補(bǔ)網(wǎng)；在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)無法滿足需求的海域上臨時(shí)強(qiáng)網(wǎng)。

（3）提供與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通功能：與現(xiàn)有應(yīng)急通信網(wǎng)的互聯(lián)互通；與公共運(yùn)營商的互聯(lián)互通。

（4）提供海上應(yīng)急通信接入功能：通過加裝LTE 基站設(shè)備，可擴(kuò)充接入能力，船上手機(jī)可以使用，擴(kuò)展本地救援能力；滿足接收事件海域上各類船只的AIS 數(shù)據(jù)的需求；滿足基于AIS 的求救（SOS）信號(hào)搜索功能。

（5）提供應(yīng)急通信業(yè)務(wù)功能：數(shù)據(jù)傳輸、視頻、VoIP 話音、海上呼救（SOS）、安全避碰（AIS）。

（6）位置上報(bào)功能：網(wǎng)管中心可以通過系統(tǒng)，及時(shí)了解到機(jī)動(dòng)用戶的位置態(tài)勢。

（7）信息推送：基于電子海圖平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氣象信息標(biāo)繪，提供船舶動(dòng)態(tài)與氣象信息的綜合回放功能，提供航速預(yù)警、防海盜區(qū)域預(yù)警，提高船舶航行安全。

（8）衛(wèi)星系統(tǒng)與無人機(jī)/ 船對接。在海上維權(quán)、海上救助活動(dòng)中，船載衛(wèi)星系統(tǒng)可對接無人機(jī)/船應(yīng)急系統(tǒng)，擴(kuò)展通信范圍，滿足大區(qū)域應(yīng)急通信保障，進(jìn)行協(xié)同通信及視頻回傳；現(xiàn)場人員也可通過智能手機(jī)或LTE-CPE 方式接入網(wǎng)絡(luò)，可進(jìn)行現(xiàn)場協(xié)同通信并回傳實(shí)時(shí)視頻。

（9）與寬帶數(shù)字集群相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)的機(jī)動(dòng)延伸。

3.4 無人機(jī)應(yīng)急系統(tǒng)

無人機(jī)體積小、造價(jià)低、使用方便、對使用環(huán)境要求低、野外生存能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，作為升空平臺(tái)可能有很多用途。

無人機(jī)搭載通信設(shè)備后，應(yīng)急通信保障能力得到顯著提升。與船載通信系統(tǒng)對接后，實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度、視頻采集、圖像回傳等現(xiàn)場全方位可視化管控。

無人機(jī)通過無線連接，將拍攝到的畫面實(shí)時(shí)傳送到地面的終端上并同步存儲(chǔ)，便于指揮人員隨時(shí)查看、后期也可檢查取證。無人機(jī)的引入，極大彌補(bǔ)了常規(guī)通信手段的不足，擴(kuò)大了通信范圍及不可達(dá)區(qū)域的信息采集。

3.5 無人船應(yīng)急系統(tǒng)

無人船是水面航行的無人智能化的平臺(tái)，作為應(yīng)急系統(tǒng)，它可以在淺灘、島礁、港口等復(fù)雜水域作業(yè)，通過無線電數(shù)據(jù)鏈提供視頻、音頻查證能力，發(fā)揮數(shù)據(jù)鏈路中繼節(jié)點(diǎn)功能，并作為移動(dòng)部署的靈活節(jié)點(diǎn)發(fā)揮指揮、控制、告警等功能。

無人船作為應(yīng)急系統(tǒng)的組成部分，通過無線數(shù)據(jù)通信鏈支持，可以提供復(fù)雜海域的無人查證、海洋生態(tài)情況的定期巡航觀測、微生物與漁業(yè)資源的動(dòng)態(tài)評估、重點(diǎn)水域與管線的泄漏早期發(fā)現(xiàn)，并為泄漏災(zāi)害發(fā)生時(shí)應(yīng)急情況下的查證、監(jiān)測、處置提供有效管控措施。

4 結(jié)束語

本文對應(yīng)急通信在海洋與漁業(yè)的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行簡要探討，相信應(yīng)急通信系統(tǒng)結(jié)合多種通信手段并能組網(wǎng)應(yīng)用，必將大大提高海洋與漁業(yè)的通信能力，解決漁業(yè)管理部門監(jiān)管難題。