北斗示范項目在漁船安全信息化管理中的應用

趙林濤+郭慶祝

1984年9月，鄧小平同志提出“開發信息資源，服務四化建設”的重要思想。實踐證明，“實現四個現代化，那一化也離不開信息化”。信息化建設在國民經濟發展中發揮了越來越重要的推動作用。2013年，中國漁船裝備技術發展論壇上，農業部有關專家明確指出，當前世界先進漁船正向高技術化、信息化為主要特征的大型化、網漁具精準化、捕撈加工設備自動化和安全裝備信息化發展。要實現中國漁船裝備現代化，必須依靠科技進步，積極推進信息化建設在漁船安全裝備上的推廣和應用。

1 漁船安全信息化管理系統建設

2013年，國務院首次組織召開全國現代漁業建設工作電視電話會議。會議強調，要加強漁業基礎設施建設，提升技術裝備水平，加快形成生態良好、生產發展、裝備先進、產品優質、漁民增收、平安和諧的現代漁業發展新格局。要加快建設漁船信息動態管理和電子標識系統，盡快普及配備漁船救生筏、船舶自動識別系統、衛星監控系統、漁船通信設備等安全設施。

可以看出，加快實現漁業現代化、促進海洋漁業持續健康發展的同時，著力提高海洋漁業設施裝備水平、組織化程度和管理水平，不斷提高海洋漁業綜合生產能力、抗風險能力和國際競爭力，信息化建設應為主要推手。

1.1 漁船北斗示范信息系統

漁船北斗示范信息系統是通過集成北斗衛星導航系統、GPS衛星系統、因特網、移動通信網絡、地理信息系統等網絡信息技術，構建成一個綜合信息服務平臺。系統主要由北斗衛星導航系統、網絡化的北斗運營服務中心、岸上監控臺站、北斗海洋漁業船載終端四大部分構成。

通過建設北斗衛星導航終端系統的船載衛星導航終端，建立廣覆蓋的船舶動態信息采集渠道，可拓展北斗衛星導航終端技術的應用范圍，提高北斗衛星導航終端系統在海洋漁業行業的應用水平。在加強船舶信息資源的整合和交換的過程中，實現全行業船舶動態信息的共享，構建北斗海洋漁業安全生產管理與緊急救助信息平臺。

1.2 北斗信息系統建設定位

針對信息監測不到位，情報掌握不足的問題，先行在條件較好的船舶部署北斗衛星導航終端設備，著力提高行業管理部門和漁業生產企業對北斗船舶監控系統的應用水平，提高漁業、漁民的應對災害能力，強化服務手段。通過RNSS的無源定位實現導航功能，RDSS的短報文功能進行報警、通信等。

針對“漁業衛星導航終端系統”主要以GPS終端為主的特點，且北斗船載終端價格較高、應用不廣等問題，要基于北斗導航系統，兼容GPS導航模式，并兼容CDMA/GSM通訊方式，覆蓋全海域（近海、中海、遠海）的海洋漁業船載終端和個人海上救援終端，利用漁業行業快速的規模化優勢，促進相關產品進一步提高質量，降低成本。

針對區域間、部門間信息共享不充分的問題，充分考慮各級應用系統的聯動或集中式架構，及其與其它業務系統的功能協同接口。按照《漁船動態監管信息系統平臺技術規范（試行）》規范各級海洋管理部門的陸地監控指揮平臺，制定《平臺間數據交換協議》行業標準，規范平臺間數據交換標準，保證數據在各個平臺間的共享。

針對信息資源開發利用水平較低，無法滿足行業深層次的需要、無法滿足宏觀決策及公共信息服務需要的問題，在系統設計時針對漁業生產的實際需求，著重解決需求較為明確的一些問題，留有擴展余地，確保系統的開放性、可擴展性，確保系統與物聯網等主流技術相融合、確保系統能夠提供基于互聯網的公共服務和二次開發服務，以便將來為海洋漁業利益相關者、普通用戶提供基于互聯網的服務。

1.3 系統建設原則

要充分利用現有的資源。“十二五”期間，漁業安全生產管理中進一步應用了北斗衛星導航終端技術開展的導航、監控與信息服務，在北斗應用方面已經取得一些經驗，并具有一定的基礎條件，應充分研究并盡可能利用現有資源。

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，接口統一、兼容性好，有利于北斗芯片規模化應用。

確保系統開放性和擴展性。目前，北斗示范項目在海洋漁業應用上還停留在報警、定位等初級應用階段，還沒有實現與海上應急搜救等其它系統的信息共享，市縣兩級系統的聯動機制還需完善，基于互聯網的公共服務還有待進一步完善等等。所以，系統還需進一步升級擴展，應從技術架構、數據標準、軟硬件基礎設施等多方面充分考慮系統的開放性、擴展性，為后續工程奠定良好基礎。

2 漁船北斗信息系統建設布局和總體架構

2.1 建設布局

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

2.2 系統結構

系統由市級陸地監控指揮平臺、縣級陸地監控指揮平臺、數據傳輸、數據獲取四部分組成。其中預留省部級陸地監控指揮平臺和市、縣級陸地監控指揮平臺兩種平臺，軟件可部署于包括農業部、省、市、縣級指揮中心，直接服務于各級行業管理部門、相關政府部門和海上搜救中心等其它機構。

市級陸地監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信息集中無線落地接入、解析、處理、存儲、GIS監控中心，也是漁業管理部門下達控制指令，緊急救援指揮信息發出等支撐系統。本系統涉及多種漁船終端，終端數量大，并且需要集成整合移動通訊系統（CDMA/GSM）、衛星通信（北斗）、地理信息（GIS）、漁船避碰系統（AIS）等多種資源，通過internet和無線通信等通訊鏈路以實現漁船的安全救助及信息管理目的。

市級陸地監控指揮平臺由三層邏輯架構：數據接入層、數據處理層和數據發布層。每個層次內部細化為各個子系統，體現模塊化設計思想。市級陸地監控指揮平臺架構如圖2所示。

數據接入層包括：北斗運營服務分理中心推送的靜態數據接入（靜態數據同步）和動態數據接入、 AIS、雷達等終端的本地數據接入、氣象信息接入、傳感器信息接入等。本地數據接入按照本平臺設計的本地數據傳輸層接入子系統統一的協議標準實現，真正體現兼容性設計、可伸展性設計、融合性設計。

數據處理層包括：用戶管理子系統、數據入庫服務子系統、數據處理服務子系統等子系統組成。漁船靜態資料信息通過船舶資料管理軟件界面操作員錄入登記，由用戶管理子系統進行處理存儲后，將對實時進入系統的漁船信息自動進行身份驗證。緊急報警信息、應急指揮救援信息經過本系統作為高優先級處理，為安全救助起到保障作用。

數據發布層包括：數據分發服務子系統、數據統計分析子系統、數據查詢子系統三部分組成。監控系統根據網絡分中心信息，進行數據的自動識別，信息分發推送。根據各級監控平臺權限進行數據統計分析及查詢。系統設計及部署上，將體現參數化設計、容錯性設計、安全性設計和可靠性設計原則。

3 結論

海洋漁業北斗示范項目在漁船安全信息化管理中的應用將為海洋漁業安全管理提供海天地一體化的服務網絡，實現多網合一、相互協作，提供并保障海上與陸地的信息互通，解決漁船無源定位、導航、授時等服務，打破了GPS在我國衛星導航終端領域的壟斷地位。北斗系統不僅對漁船定位監控管理、遇險求助，直至越界捕撈生產、保護漁民合法權益等與漁業安全生產息息相關的問題提供了解決途徑，而且對海上緊急、突發事件，特別是涉外和安全事件，為管理部門的指揮、決策調度和搜救提供了信息化和可視化的手段，以減少外交沖突，維護國家海洋權益，鞏固和發展邊境水域的漁業生產。