基于海事卫星的远洋渔船综合远程监控应用研究

孔祥伦 周自永 中国交通通信信息中心

引言：随着我国远洋渔业行业的蓬勃发展，目前已经2千余艘远洋渔船长期在全球各主要渔区进行远洋捕捞作业，为海洋渔业发展做出了重要贡献。为了适应远洋渔业管理趋势，树立我国负责任的海洋渔业国际形象、降低远洋渔船的事故率、减少国际争端事件的发生、提高远洋渔业管理水平，确保渔船海上航行和生产作业安全，我国需要对全部远洋渔船实施更加便捷高效的船位监控管理，提高远洋渔船安全监管工作水平。

在对远洋渔船的捕捞作业安全管理方面，由于远洋渔船的捕捞作业范围遍及全球，传统的北斗和AIS等监管手段无法满足信号覆盖需求，目前只有中国远洋渔业协会主要通过船上必配的遇险安全用海事卫星C站实现了每天4个定时位置报告的简单监管应用，各远洋渔业公司也仅能通过此应用该平台实现了对自己所属船舶的基本位置监控功能。

1.海事卫星及FleetOne业务简介

1.1 海事卫星系统概况

国际海事卫星（Inmarsat）组织成立于1979年，是由包括中国政府在内的世界上79个国家共同出资成立的国际组织，国际电信联盟也将环境适应性最强、最适合海洋移动卫星通信的L波段频率分配给了国际海事卫星系统使用。30多年来，国际海事卫星组织一直致力于为世界各国的海洋船舶、陆地偏远地区和航空器提供遇险安全公益通信服务和公众移动卫星通信服务，中国交通通信信息中心（对外称为：北京船舶通信导航公司）代表中国政府参与国际海事卫星事务，是国内唯一的海事卫星移动业务合法运营商，并承担了我国近海区域内的船舶遇险安全通信和公众卫星移动通信服务业务。海事卫星第四代卫星业务的主要特点如下：

（1） 全球覆盖：海事卫星作为全球海上遇险安全通信系统，通信范围无缝覆盖全球，目前第四代海事卫星覆盖范图如1所示。

（2）船载终端设备轻便可靠：最小数据设备不到0.5公斤，具有超强可靠性，非常适合长期应用于海上恶劣环境下的通信需求。

（3） 多种可选通信业务：第四代海事卫星可以提供从6.4kbps至492kbps范围内的多种业务和终端设备供各类型用户灵活选择。

（4） 不受天气干扰：海事卫星终端采用了L波段频谱（1.5GHZ左右），该波段最大优点是不受雨、雪、雾等天气干扰。

（5）随时可用、组网方便：海事卫星在中国具有合法运营商，拥有自己的地面站，可直接利用现有网络，购买终端便可使用，并且可随时组网使用。

1.2 FleetOne船载终端简介

针对远洋渔船与陆地系统间的大数据量通信需求，国际海事卫星于2014年推出了低费率大数据量通信业务——FleetOne，是目前唯一能够覆盖全球的低费率宽带卫星通信系统，该系统由第四代海事卫星系统提供服务，依托于多年来为海上船舶提供GMDSS通信保障的成功经验，采用不受天气和海况影响的L波段通信，基于3G移动通信标准建设，能够实现船岸间最高可达100Kbps的标准IP方式数据通信，并且真正实现了数据业务和语音电话业务同时在线，一部终端即可满足多种信息通信需求，实现双向卫星电话直拨、标准IP方式的文字、语音、图片和其他大数据量通信应用功能更，是远洋渔船卫星宽带通信的最可靠解决方案。

2.海事卫星远洋渔船远程综合监控系统概述

2.1 架构如下图所示。

图 海事卫星远洋渔信通系统网络架构

海事卫星远洋渔信通系统采用标准IP网络模式提供宽带数据通信服务，船端设备通过标准RJ45网络接口接入网络应用，经北京海事卫星地面站直接接入Internet网络，任何标准的IP网络应用服务都可以直接实现与船上的互通，系统安装部署及其简便。

2.2 远洋渔船远程监控应用功能

2.2.1 高精度高频率船位监控

水手远洋渔信通终端内置位置监控功能，不需要任何外界设备即可自动定时上报经纬度、航向和航速等信息，最快可达秒级高频率报告，并具有位置变化距离自动触发位置报告功能；

2.2.2 全球覆盖低费率卫星电话

水手远洋渔信通终端具有一路真正全球覆盖的卫星电话，并且与网络通信独立，在进行数据通信的同时可以拨打卫星电话；

2.2.3 船上手机文字、图片、语音消息通信

船上人员使用自己的智能手机安装“远洋渔信通”聊天软件，即可通过船上WiFi无线网与远在国内的公司管理人员和家人实现文字、图片和语音信息收发功能；

2.2.4 远程 AIS 数据传输

远洋渔船可以通过安装专用设备将船上的AIS与远洋渔信通终端连接，岸上指挥中心即可远程获取船舶周围的其他船舶的实施或历史AIS信息，为事故调查、捕捞监管提供更加准确的基础数据；

2.2.5 捕捞日志填写和远程传输

通过专用终端或专用的手机APP，渔船可以简单快速的填写捕捞日志并及时回传至岸上指挥中心，用于公司日程生产管理和行业监管应用；

2.2.6 全球海洋气象预报信息服务

岸上指挥中心或公司管理部门可随时将捕捞作业区域的洋流、水温、微生物以及其他海洋气象预报信息以图形化的方式发送到船上人员的手机或专业终端，提高远洋捕捞工作效率；

2.2.7 大数据量远程信息采集

在远洋渔船上安装气象、水文以及其他数据采集设备并通过远洋渔信通终端远程回传，可将船上采集到的大量现场数据实时传输至岸上指挥中心，用于为行业和国家经济建设提供基础数据服务。

2.3 系统应用部署

通过在远洋渔船上加装具有全球覆盖能力的卫星定位和通信终端，对现有的海洋渔船安全救助信息系统进行升级改造，实现对所属的所有远洋渔船进行如下监控管理功能：

（1） 全球电子海图：支持全球电子海图平台显示功能；

（2）渔船全球作业动态监控：远洋渔船可在全球范围内自动定时上报位置、航向、航速信息并在平台上显示动态；

（3） 船位自动策略上报：船载终端可根据航行速度、位移距离等条件自动触发位置上报；

（4） 判断渔船是否违规：如侦测跨洋区作业、跨渔区作业、多日未回报船位；

（5）可统计渔船长期资料：如历史位置查询和轨迹回放、回报与未回报天数、进港天数、违规天数；

（6）提供渔业管理决策参考：渔船在渔场移动实况，有助管理辅导措施调整；

（7）可扩展应用：船载终端具有数据通信接口，可以为今后扩展其他船岸通信应用提供服务。

结束语：本文基于第四代海事卫星网络通信系统进行研究，利用新一代的海事卫星通信系统可实现对远洋渔船的综合监控，依据此技术建设的远洋渔船船位监测系统平台可提供丰富的图形操作界面，各级行政部门和远洋渔业企业可以方便、快捷的获取全球范围内所辖远洋渔船的综合动态信息，为远洋渔船全面综合监管提供一个可行的解决方案，可显著提高远洋渔船监管效率。