應急通信在海洋與漁業中發展探討

陳 濤，李 杰

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

1 引言

東海沿海地區是全國的捕撈重點區域，海洋捕撈及輔助魚船眾多，主要區分為大中型魚船、小型魚船。但是長期以來，漁船所配備的少量設備陳舊老化、品牌型號混雜，難以進行中遠距離通信。漁業管理部門指揮通信手段薄弱欠缺，尚未安裝電子身份識別系統，對魚船的進出港狀態無法實時、快捷統計，安全監管和調度存在問題。漁業行業缺乏高效的電子商務平臺，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，圍繞海洋與漁業通信需求的應急通信系統有大的發展需求，從而提高海上通信能力，解決監管無法到位的問題。

2 應急通信海洋與漁業中設想

海洋與漁業應急通信系統，應兼顧平時及應急時使用，平時可為海域漁船等工作船只提供互聯網以及電話業務、定位信息上報、實時數據傳輸；突發事件時按應急通信系統啟用。其通過業務的延伸保證了應急系統使用的有效性和經濟性。

充分利用短波、衛星等通信手段組網應用，提升海上信息化能力，對漁船實現有效管控；在漁船上安裝電子身份識別系統，提升現場執法管理的效率。將移動電話網絡和互聯網延伸到海洋，滿足漁民生活對信息的需求。

對各種通信手段進行一體化融合設計，通過軟交換平臺實現不同通信方式的互聯互通。實現在應急指揮中心遠程控制轄區內漁船，同時具備應急條件下的統一指揮調度，合理分配通信資源，海洋與漁業應急通信系統如圖1所示。

圖1 海洋與漁業應急通信系統

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

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

三是在執法船上采用綜合通信手段，將寬帶綜合集群通信手段應用到應急通信網，延伸衛星網，提高船隊之間的互連互通能力，可以傳輸寬帶數據或者多媒體業務（如實時視頻、遠程控制、文件傳輸等），實現大范圍通信中繼。

四是在岸上建立相應的固定基站。與船臺站互聯互通。

我國東海海區航路密布，船舶交通流密集，通航環境復雜，且每年受臺風、寒潮、濃霧等惡劣天氣影響明顯，海上險情時有發生。建設應急通信系統有助于提高海上區域通信保障水平，實現語音、圖片、視頻等的實時傳輸，當發生海上事故時，能夠實時掌握海上搜救現場情況，為快速、高效的搜救指揮工作提供強有力的保障。

3 應急通信在海洋與漁業中應用

3.1 出海漁船應急與監管

（1）船載一體化終端。支持AIS、電子海圖、北斗、數字短波電臺、NBIOT（優于RFID 類船舶電子識別標簽）一體化終端；船舶GPS 位置上報監管中心；短信發送和接收（可以視為手機功能）；實時語音（可以視為手機功能）；支持單呼、組呼、群呼；近海位置通過NBIOT 可以傳入網管中心；一體化設計無信號間相互干擾問題。

美國第二大投行摩根士丹利形成大量資產減值。 摩根士丹利2007年第四季度次貸債券投資損失高達94億美元，其中有78億美元是基于次貸業務。這直接導致公司成立73年來首次出現季度虧損。“急需資本金補充的摩根士丹利就找到了中國。” 汪建熙說。

（2）短波接入系統。短波接入系統依托固定IP 承載網絡等信息基礎設施，將短波固定臺站、網絡管理中心、數據處理中心和短波用戶終端互聯組網，從而構建共用的短波信息傳輸平臺，為各類短波用戶終端提供可靠的短波通信服務，有效解決傳統短波通信組織管理復雜、溝通聯絡困難、業務種類單一等長期存在的問題，最大限度地發揮短波通信終端的體系效能。

短波接入系統主要依托IP 承載網，將網絡管理中心、數據處理中心、固定臺站和短波用戶終端互聯組網，從而構建共用的信息傳輸平臺，為船載短波用戶終端提供無線接入服務。

（3）短波固定臺站。固定臺站是保障機動用戶網絡接入和業務通信的基礎設施。

通過多個岸基臺站的分布使用，系統組網，解決了盲區覆蓋及通信信號問題，短波用戶終端發起呼叫通過多個岸基臺站，多個岸基臺站將信息傳送到網控中心，網控中心選擇最好的線路建立語音和數據通信，短波用戶終端撥通率99%以上。

3.2 進港漁船監管

NBIOT 基站與船載NBIOT 船舶電子識別標簽交互，感知船舶進出情況，可以了解船舶是否停靠在港口；因運營商已部署了低功耗、大區域分布的NBIOT 網絡，船舶在近海岸區域，借助運營商的NBIOT 網絡可以獲取船舶的位置，作為GPS/北斗的補充。

3.3 執法船應急通信

安裝衛星、短波、LTE 基站等。

（1）網絡功能：在中國第一島鏈內提供本船的Wi-Fi 接入的上網功能，VoIP 電話；入網成功后，可為機動用戶提供任意網絡、視頻、以及實時話音通信和計費功能。指揮中心可對其實時遠程視頻監控及下發通告。

（2）提供海上突發事件處置應急快速建網、補網、強網的功能：在遠海沒有網絡覆蓋的地方按需靈活建網；在公共基礎網絡崩潰后形成快速補網；在網絡信號無法滿足需求的海域上臨時強網。

（3）提供與現有網絡的互聯互通功能：與現有應急通信網的互聯互通；與公共運營商的互聯互通。

（4）提供海上應急通信接入功能：通過加裝LTE 基站設備，可擴充接入能力，船上手機可以使用，擴展本地救援能力；滿足接收事件海域上各類船只的AIS 數據的需求；滿足基于AIS 的求救（SOS）信號搜索功能。

（5）提供應急通信業務功能：數據傳輸、視頻、VoIP 話音、海上呼救（SOS）、安全避碰（AIS）。

（6）位置上報功能：網管中心可以通過系統，及時了解到機動用戶的位置態勢。

（7）信息推送：基于電子海圖平臺，實現氣象信息標繪，提供船舶動態與氣象信息的綜合回放功能，提供航速預警、防海盜區域預警，提高船舶航行安全。

（8）衛星系統與無人機/ 船對接。在海上維權、海上救助活動中，船載衛星系統可對接無人機/船應急系統，擴展通信范圍，滿足大區域應急通信保障，進行協同通信及視頻回傳；現場人員也可通過智能手機或LTE-CPE 方式接入網絡，可進行現場協同通信并回傳實時視頻。

（9）與寬帶數字集群相結合，實現信息網絡的機動延伸。

3.4 無人機應急系統

無人機體積小、造價低、使用方便、對使用環境要求低、野外生存能力較強等優點，作為升空平臺可能有很多用途。

無人機搭載通信設備后，應急通信保障能力得到顯著提升。與船載通信系統對接后，實現指揮調度、視頻采集、圖像回傳等現場全方位可視化管控。

無人機通過無線連接，將拍攝到的畫面實時傳送到地面的終端上并同步存儲，便于指揮人員隨時查看、后期也可檢查取證。無人機的引入，極大彌補了常規通信手段的不足，擴大了通信范圍及不可達區域的信息采集。

3.5 無人船應急系統

無人船是水面航行的無人智能化的平臺，作為應急系統，它可以在淺灘、島礁、港口等復雜水域作業，通過無線電數據鏈提供視頻、音頻查證能力，發揮數據鏈路中繼節點功能，并作為移動部署的靈活節點發揮指揮、控制、告警等功能。

無人船作為應急系統的組成部分，通過無線數據通信鏈支持，可以提供復雜海域的無人查證、海洋生態情況的定期巡航觀測、微生物與漁業資源的動態評估、重點水域與管線的泄漏早期發現，并為泄漏災害發生時應急情況下的查證、監測、處置提供有效管控措施。

4 結束語

本文對應急通信在海洋與漁業的應用發展進行簡要探討，相信應急通信系統結合多種通信手段并能組網應用，必將大大提高海洋與漁業的通信能力，解決漁業管理部門監管難題。