四川拓圖偉業(yè)測(cè)繪科技有限公司
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閱讀：658發(fā)布時(shí)間：2021-9-23
為了加強(qiáng)船舶監(jiān)控管理，同時(shí)為了更好地對(duì)海上運(yùn)輸進(jìn)行監(jiān)督管理、提高遇險(xiǎn)救助能力，建立高效的水上運(yùn)行管理系統(tǒng)，華測(cè)公司自主研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GPS 船舶調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）它采的GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)、GIS 地理信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，開發(fā)的一套船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊管理系統(tǒng)，其各種性能指標(biāo)均居進(jìn)水平。
一、GPS 及技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
1.1、GPS 概述
GPS 是由美國研制的導(dǎo)航、授時(shí)和定位系統(tǒng)。它由空中衛(wèi)星、地面跟蹤監(jiān)測(cè)站、地面衛(wèi)星數(shù)據(jù)注入站、地面數(shù)據(jù)處理中心和數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)等部分組成。用戶只需購買GPS 接收機(jī)，就可享受免費(fèi)的導(dǎo)航、授時(shí)和定位服務(wù)。
1.2、GPS 的優(yōu)點(diǎn)
(1)地面連續(xù)覆蓋。由于GPS 衛(wèi)星數(shù)目較多，且分布合理，所以地球上任何地點(diǎn)均可同時(shí)觀測(cè)到至少4 顆衛(wèi)星，從而保障了、全天候連續(xù)地三維定位。
(2)功能多、精度高。GPS 可為多類用戶連續(xù)提供動(dòng)態(tài)目標(biāo)的三維位置、三維速度和時(shí)間信息。GPS 提供兩種服務(wù)：標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（SPS）定位精度為25 米左右和精密定位服務(wù)（PPS）定位精度為10 米左右，通過SBAS 差分定位的情況下精度可達(dá)到亞米左右。
(3)全天候?qū)崟r(shí)定位。利用GPS 可以實(shí)時(shí)地確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的三維位置和速度，由此既可以保障運(yùn)動(dòng)載體沿預(yù)定航線運(yùn)行，也可以實(shí)時(shí)地監(jiān)視和修正航行路線，并可以選擇航線。
二、基于GPS 的船舶定位監(jiān)控系統(tǒng)方案原理
船載終端上的GPS 設(shè)備接收到衛(wèi)星信號(hào)，通過單機(jī)定位或者差分定位，獲得更準(zhǔn)確的位置坐標(biāo)信息，將該位置信息連同船舶的狀態(tài)、報(bào)警器和傳感器輸入等信息通過無線通訊（GPRS/CDMA 通訊方式）發(fā)送到監(jiān)控指揮中心，經(jīng)過監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)處理后，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的電子地圖進(jìn)行匹配，并在地圖上顯示坐標(biāo)的正確位置。
指揮控制中心可清楚及時(shí)掌握船舶的動(dòng)態(tài)信息（位置、速度、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)和分析等），同時(shí)中心也可以對(duì)船舶進(jìn)行指揮調(diào)度（語音通話、發(fā)送交通和調(diào)度信息、救援和違章警告等）。在遇到緊急情況時(shí)，可以通過船載終端，采用手動(dòng)或自動(dòng)報(bào)警，將船舶所在位置、報(bào)警類型等數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，將船舶精確位置顯示在電子地圖上，并向海事、救助等機(jī)構(gòu)報(bào)告，以實(shí)施緊急救援。
2.1、GPS 船載終端
GPS 船載終端的主要功能是通過GPS 模塊接收GPS 衛(wèi)星定位信號(hào)，處理單元對(duì)定位信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理得到位置信息(經(jīng)緯度、速度、方位角、時(shí)標(biāo))，再由通信模塊將信息發(fā)至監(jiān)控服務(wù)器。處理單元也可以通過通信模塊接收來自監(jiān)控中心的指令，從而完成其他的一些功能，例如通過其他功能模塊實(shí)現(xiàn)報(bào)警、通話等。
船載終端的功能及工作流程：通過GPS 衛(wèi)星進(jìn)行定位，采用華測(cè)信標(biāo)機(jī)精度可達(dá)亞米級(jí)；同時(shí)也可以采用SBAS 廣域差分；GPS 接收機(jī)24 小時(shí)工作，實(shí)時(shí)輸出定位信息，無需
人工干預(yù)。
2.2、通信子系統(tǒng)
通信子系統(tǒng)是系統(tǒng)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳遞的樞紐，負(fù)責(zé)用戶終端采集數(shù)據(jù)的上傳和系統(tǒng)調(diào)度控制命令的下達(dá)，它由短消息通訊網(wǎng)關(guān)或GPRS 網(wǎng)關(guān)配合移動(dòng)通訊運(yùn)營商或其它通訊服務(wù)商的短消息服務(wù)中心設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞、信息緩存、協(xié)議和代碼轉(zhuǎn)換等功能。
通信子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能：
2.3、監(jiān)控中心
監(jiān)控中心硬件部分主要由通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)管應(yīng)用服務(wù)器、WebGIS服務(wù)器、Internet 專線接入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。監(jiān)控中心軟件部分主要由GIS 模塊、應(yīng)用程序模塊和通信模塊構(gòu)成。GIS 核心模塊的主要功能包括: 數(shù)據(jù)輸入和編輯功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和集成、基本GIS 功能、完整的數(shù)據(jù)查詢和顯示工具、地理數(shù)據(jù)管理用戶界面，系統(tǒng)二次開發(fā)接口、提供地圖制作的數(shù)據(jù)輸出，報(bào)表生成及制作高精度的地圖功能。通信模塊主要采用Windows 網(wǎng)絡(luò)編程來實(shí)現(xiàn)，聯(lián)接到監(jiān)控服務(wù)器，由監(jiān)控服務(wù)器來轉(zhuǎn)發(fā)各種指令。應(yīng)用程序模塊可以包括監(jiān)督系統(tǒng)、報(bào)警處理系統(tǒng)、GPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。
監(jiān)控中心的主要功能包括：
(1)定位功能。通過通信模塊查詢監(jiān)控服務(wù)器上面的位置信息數(shù)據(jù)庫，能夠得到船的實(shí)時(shí)位置，并且通過GIS 模塊在電子地圖上顯示，這樣就可以方便一些相關(guān)的單位或職能部門進(jìn)行一些基本的監(jiān)控和調(diào)度等工作。
(2)傳播查詢功能。提供基于矢量圖單目標(biāo)查詢、分組列表查詢、邏輯條件查詢等功能。
(3)指揮調(diào)度。通過通信系統(tǒng)向船只發(fā)出指揮調(diào)度信號(hào)。
(4)緊急救援功能。當(dāng)接受到船載終端發(fā)來的報(bào)警信號(hào)后，監(jiān)控中心及時(shí)發(fā)送指揮調(diào)度指令，并通知海事救助部門和救援部門，實(shí)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)行動(dòng)。
(5)預(yù)警功能。通過所得到船只位置信息，判斷船只行駛的水域是否安全,判斷船只之間的距離是否在安全范圍以內(nèi)，從而能夠在船舶出現(xiàn)危險(xiǎn)的時(shí)候，及時(shí)通知相關(guān)人員，調(diào)整船舶的行駛狀況。
(6)到港預(yù)報(bào)。通過所得到船只位置信息，計(jì)算船只當(dāng)前位置與將到港距離，預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間，并發(fā)送相關(guān)信息到港口碼頭。
(7)其他功能。船只行駛軌跡記錄、系統(tǒng)管理等。
三、華測(cè)GPS 船舶監(jiān)控系統(tǒng)的概述
華測(cè)GPS 船舶監(jiān)控系統(tǒng)主要包括由三部分組成，即監(jiān)控中心、船載移動(dòng)單元、無線通訊系統(tǒng)。它既可對(duì)航行船舶進(jìn)行跟蹤、管理、調(diào)度和監(jiān)控，也能對(duì)航船舶的狀態(tài)數(shù)據(jù)加以識(shí)別處理，實(shí)現(xiàn)船舶管理全過程的計(jì)算機(jī)化，包括：航行計(jì)劃、船舶航行監(jiān)督/管理、船舶實(shí)時(shí)調(diào)度/指揮、船舶航行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)/分析。
該系統(tǒng)定位是一個(gè)基于現(xiàn)代衛(wèi)星定位和無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的、開放的、面向多用戶、多種應(yīng)用的水上安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控及預(yù)警綜合服務(wù)平臺(tái)，是針對(duì)水上安全管理的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，利用
GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和GIS 地理信息系統(tǒng)技術(shù)等*建立的船舶定位監(jiān)控平臺(tái)。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)防撞預(yù)警、船岸及船只之間的信息快速傳遞，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防范、快速救援及航運(yùn)信息一體化，提高安全防范和管理預(yù)控能力，降低水上事故率，促進(jìn)航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。
控制中心軟件
在海上船舶上安裝GPS 監(jiān)控系統(tǒng)，可以輕松解決很多管理難題，不但可以隨時(shí)了解船舶的位置與行駛方向等信息，還能查看過去的歷史軌跡，同時(shí)與船上的通訊費(fèi)用可以降低85%以上；自動(dòng)生成各種報(bào)表；在各個(gè)環(huán)節(jié)上將各種資源浪費(fèi)減得到越來越廣泛的應(yīng)用。
本系統(tǒng)采用了分層的設(shè)計(jì)思想。分為通訊層、協(xié)議層、表示層和會(huì)話層。通訊層兼容各種通訊類型，包括短信、短信專線、GPRS、CDMA 等各種通訊類型的船載終端，還可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增加。協(xié)議層負(fù)責(zé)處理各種不同類型的終端，目前支持市場(chǎng)上大多數(shù)的終端類型，并且可以根據(jù)用戶的需求動(dòng)態(tài)增加增多類型，方便系統(tǒng)升級(jí)。
四、系統(tǒng)功能特點(diǎn)
1、定位功能。通過通信模塊查詢監(jiān)控服務(wù)器上面的位置信息數(shù)據(jù)庫，能夠得到船的實(shí)時(shí)位置，并且通過GIS 模塊在電子地圖上顯示，這樣就可以方便一些相關(guān)的單位或職能部門進(jìn)行一些基本的監(jiān)控和調(diào)度等工作?？梢栽敿?xì)查詢接收范圍內(nèi)的所有船只的位置、航向等各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)解碼，以圖形和表格的形式實(shí)時(shí)顯示和存入數(shù)據(jù)庫。
2、解碼船只信息包括：IMO 編碼、呼號(hào)、船名、國籍、船只尺寸、類型、位置、航行狀態(tài)等信息，可根據(jù)需要定制更多的信息。
3、船只的各種數(shù)據(jù)信息在預(yù)裝海圖上形象地實(shí)時(shí)顯示，顯示方式可選：既可以被監(jiān)控的船只為中心，也可以控制中心位置為中心。
4、通過互聯(lián)網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)可以遠(yuǎn)程登錄，實(shí)時(shí)查詢。
5、可按照的國別條件來查詢和顯示船只信息，方便管理和篩選。
6、數(shù)據(jù)長期海量存儲(chǔ)，回放、查詢?nèi)我鈺r(shí)段的船只的航跡信息。
7、可鎖定目標(biāo)船只，在圖上標(biāo)注；可設(shè)定告警區(qū)域，當(dāng)監(jiān)測(cè)到目標(biāo)船只進(jìn)入海域時(shí)，發(fā)出警告警信息。
8、可對(duì)海圖進(jìn)行各種操作，實(shí)施航跡（方位、速度、時(shí)間等）的自動(dòng)計(jì)算。
9、列表顯示船只的各種數(shù)據(jù)信息，并具備*的統(tǒng)計(jì)打印功能。
10、可與雷達(dá)數(shù)據(jù)合并顯示（需提供雷達(dá)數(shù)據(jù)接口和協(xié)議）。
11、顯示所有船舶的可視化的航向、航線、船名等信息，直觀地了解船只的航跡，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患；具有船舶碰撞預(yù)警功能，及時(shí)采取應(yīng)急措施。
12、該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)計(jì)算船與陸地、海圖上的物標(biāo)、目的地或潛在的危險(xiǎn)物的相對(duì)位置，航海安全提升到了一個(gè)全新的高度。
信息標(biāo)題：華測(cè)GPS船舶監(jiān)控系統(tǒng)方案
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