基于卫星通信的船舶管理系统的设计

张厚保，王继博

（中国交通通信信息中心，北京 100011）

1 总体方案

本系统以船舶精细化监管为主题，以船岸数据协同为核心，旨在为船舶、船东、航运公司、港口、货主、承运人、船舶管理公司提供信息产品服务，有利于经营上的精细化管理，同时为提供多手段通信。综合运用信息、计算机、通信、传感器、电子控制、自动控制、人工智能、第三代移动通信、移动互联网等技术，建立行业综合信息分析及发布平台，实现实时、准确、高效的综合运输信息发布，有利于交通运输的服务与管理。如图1所示。

图1 系统空间网络连接示意图

2 通信链路智能判决系统

船舶通信是以卫星通信为干线，船舶配备符合规范的宽带VSAT动中通卫星通信子系统及海事卫星通信子系统，集成两种卫星通信系统，实现以宽带VSAT动中通卫星通信为主要通信手段，以海事卫星通信系统为补充通信手段，两种卫星通信手段在集成后以识别信号强弱实现自动切换或者手动强制选择切换，确保船舶航行全程的信息通信不间断。

船舶实施通信干线式，在提高传统的信息获取实效外，还可以实现航行数据、船舶管理数据、港口信息数据、海洋气象信息数据等实时获取；同时也为船员提供语音通话、互联网登录等个人通信条件。

经过电磁干扰规划的船舶Wi-Fi工程，实现有效分布，船舶稳定获取随时随地互联网服务。方便智能手机等用户终端实现Wi-Fi电话服务、微信服务。具体如图2所示：

图2 船舶通信以卫星通信为干线

通信链路智能判决系统是针对安装了海事卫星和交通应急宽带VSAT卫星通信网的船载站，为其提供海事卫星和VSAT卫星通信之间的无缝切换。卫星智能判决系统针对海事卫星覆盖范围广和VSAT卫星通信系统性能稳定和通信费用低的特点，根据VSAT卫星通信系统的信号值强弱在两个卫星通信系统间进行智能判决和无缝切换。当VSAT卫星通信系统信号值高于接收门限值时，优先使用VSAT卫星通信，一旦船舶驶出VSAT卫星覆盖范围或因受到遮挡等情况而导致信号值过低，卫星智能判决系统将自行判决并将系统无缝切换到海事卫星系统。

VSAT卫星通信子系统以其通信带宽使用定制化，满足多业务并发通信、数据实时更新、信息实时传输，完成大数据量通信；在永远在线及大流量通信费用上，包租通信带宽，是VSAT卫星通信独到的优势；海事卫星通信系统的全球无盲区覆盖，弥补了VSAT卫星覆盖信号弱的区域，保持了信息传输的连续性；VSAT卫星通信子系统：VSAT卫星通信子系统在不同卫星覆盖区域切换时，全部由卫星路由器控制，平滑过渡，无需人为干预；卫星系统切换：VSAT卫星通信子系统和海事卫星通信子系统在进行切换时，由卫星链路智能判决器进行自动侦测判定切换。特殊情况下，可以通过卫星链路智能判决器进行手动切换。

3 系统功能

3.1 基础应用功能

基础应用功能提供船位、气象、港口信息等服务，具体服务功能见表1：

表1 服务功能

3.2 机舱工况监控分析

针对机舱采集数据，提供实时预警、预警分析等功能，见表2：

表2 机舱采集数据监控分析

3.3 航行监控及分析

面向航行安全，提供船舶航行状态的监控及分析，见表3：

表3 航行监控及分析

3.4 视频监控

提供船舶驾驶台、甲板、货舱等区域的视频监控服务，见表4：

表4 船舶视频监控

3.5 船员服务

为船员提供自由通信、上网娱乐等服务，见表5：

表5 船员服务

4 系统应用

基于卫星通信的船舶管理系统一个信息服务体系。船、船公司之间的互动，航运参与者，包括政府、海事管理局、港口当局、码头参与方。船岸如果没有码头参与其中，不是一个完整的系统。更重要的是要从航运产业链的源头做起，即从货物做起，直到其消费者。系统建成之后，参与各方形成的实际上是一个大的物流系统，很多信息可以从智能岸基平台上得到。比如，具体分析某一条航线的货物流量，货物的品质，从而得到区域经济的运行状况。为一些航运企业提供服务：哪条航线上运力紧张、哪种型号的船舶需求量大等。

[1] 王玲，张彬祥.船舶通信导航技术及发展趋势[J].船舶电子工程，2016，03：17-21.

[2] 郑乃龙，徐轶群.基于北斗卫星通信的船舶综合信息系统[J].厦门科技，2011，04：33-36.