北斗卫星船舶定位及信息通信应用.docx
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北斗卫星船舶定位及信息通信应用
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北斗卫星船舶定位及信息通信应用
海上船舶监控管理系统
一、用户需求
通过舰艇中的北斗终端机实时传输经纬度坐标，依托电子海图实时展现出舰艇所在方位，历史航迹等信息。
硬件要求
总计20艘舰艇，每艘舰艇根据实际情况安装北斗终端机；
对每艘舰艇进行实际调研，制定改装方案。
定位模块、设备需要高可靠性，北斗长时间自动裕兴，无需人为干预，能够应对海上恶劣环境；
软件要求
基础电子海图；
海图分层，显示部队舰艇、地方船只；
在海图中实时显示出舰艇所在位置；
在海图中显示出舰艇历史航迹；
二、系统设计
系统结构
图1船舶监控管理系统结构示意图
系统组成
1.北斗指挥机
北斗集团式指挥机是为各级指挥机关提供其下属舰船定位、授时及短报文信息，完成信息的管理、监控、显示、分析、存储及查询，并向下属用户发送命令电文，实施指挥控制的高端北斗系统，该系统可构建多级指挥监控体系。
图主机外观
图天线外观
主要功能
代码指挥。
为部集团用户、指挥车辆及人员提供代码指挥与管控功能；
标绘能力。
提供自动、手动标绘能力；
位置监控。
能够监收部队所辖北斗用户终端位置和短报文信息；
态势显示。
提供基于电子地图的下属位置和状态等态势显示；
应急通信。
为作战部队提供基于北斗短报文的基本应急通信保障手段；
具有初始化及自检能力；
能够通过软件进行故障检测，出现故障硬件能够进行报警；
具有对服务器授时能力，并能够提供时间同步服务。
主要技术指标
RDSS技术参数
1.接收链路主要技术参数
接收频点：
±；
接收通道：
10；
接收灵敏度：
（误码率小于1×10E-5，前端低噪放噪声系数小于）。
2.发射链路主要技术参数
发射频点：
±；
发射功率（EIRP）：
6dBW~19dBW（仰角10°~90°）；
载波抑制：
优于-30dB；
BPSK调制相位误差：
＜±3°。
3.其它技术参数
双向零值：
1ms±10ns，方差≤10ns（1σ）；
定位成功率：
99%（有线测试）；
通信成功率：
99%（有线测试）；
最高发射频度：
1秒（取决于RDSS_IC卡或RDSS_IC芯片）。
RNSS技术参数
1.接收通道数：
BD2B1：
12；
BD2B3：
8。
2.接收灵敏度：
-130dBm（前端低噪放噪声系数小于）。
3.开机定位时间：
冷启动首次定位时间：
≤45s；
热启动平均首次定位时间：
≤20s。
4.失锁重定位时间：
≤2s（失锁时间≤10s）；
5.水平定位精度：
≤8m（1σ）；
6.垂直定位精度：
≤10m（1σ）；
7.水平测速精度：
≤s；
8.垂直测速精度：
≤s；
9.授时精度：
100ns。
环境条件
工作温度：
-20℃~+55℃；
贮存温度：
-40℃~+70℃；
振动~200Hz）；
冲击15g/s；
湿热95%（35℃）；
电磁兼容性，满足GJB151A-97陆军五项要求。
2.船载终端
北斗船载终端是立足于我国北斗卫星导航定位系统，支持北斗短报文通信，兼容北斗和GPS定位，实现了对多个卫星导航系统的兼容及综合利用，在产品的可靠性、集成度方面取得突破性进展，为船舶提供导航、定位、监控、通信等丰富功能。
（l）产品特点和优势
大屏幕彩色电子海图；
采用北斗、GPS双模定位导航，搜索卫星速度快；
一键式紧急报警；
支持船舶之间、船舶与手机用户之间互发短信；
可扩展支持AIS船舶防碰撞功能
产品稳定可靠，防盐雾、防浸水、耐腐蚀、耐湿热，完全适合于海洋、江河应用；
（2）主要功能
导航：
彩色大屏幕电子海图导航。
定位：
采用北斗和GPS双模定位，支持自动及手动位置报告，并可远程调取船位。
短信：
可实现船舶之间，船岸之间中英文短信互通。
紧急报警：
提供遇险紧急情况下的一键报警。
区域报警：
可设置100个以内的区域围栏，当船舶违反区域规则时，自动向船上人员发出声光报警提示，同时向所属的管理部门发出区域报警信息。
进出港报告：
船舶进出港时，可按下进出港报告按键，向所属管理部门报告进出港信息。
信息服务功能：
提供台风、海浪、潮汐等渔业作业相关信息。
船舶防碰撞报警（选配AIS）：
船舶相互靠近时，可自动发出避让报警，提示船上人员进行避让。
（3）主要技术指标
显控屏幕：
8英寸彩色屏，800*600像素
海图比例尺：
1:
1500——1:
0
外壳防护等级：
IP66
卫星首次捕获时间：
BD1≤2SBD2&GPS≤60S
卫星失锁再捕时间：
BD1≤1SBD2&GPS≤2S
定位精度：
BD1≤20米BD2&GPS≤10米
额定工作电压：
直流24V
峰值功耗：
40W待机功耗：
4W
最大发射功率：
10W
相对湿度：
90%～95%
工作温度：
–25℃～70℃
3.数据库服务器
接收存储管理舰船定位信息、短信信息以及其他信息，供业务模块信息加载、查询、统计使用。
4.应用服务器
对接收到的卫星定位信息、状态信息以及其他信息进行处理，加载业务功能模块。
5.用户信息显示终端
以海图为背景，显示各舰船位置、航迹、状态。
6.网络通信设备
中心局域网信息交换。
系统功能
船舶监控管理系统是针对船舶航行监控管理的专业平台。
系统针对海上行动通讯中断情况下，通过北斗船舶终端采集船舶运行数据，利用北斗卫星定位与短报文通信功能。
可在普通移动通信网络盲区，实现对船只精确定位、动态跟踪、过程控制和指挥调度管理，以最快的速度响应舰船的请求。
协助管理部门掌握舰船运行情况，提供紧急求助、快速施救和事故调查，推动舰船管理监控一体化信息平台的建设。
1.舰船行动态势显示和监控
2.通讯指挥和调度
3.定位导航
4.报警信息及处理
5.短信报警
6.航迹回放
三、经费预算
序号
设备名称
数量
价格
经费
备注
1
北斗指挥机
1
70000
2
船载终端
20
180000
不含运营费（每年850元），入网费650元。
3
AIS系统
21
105000
每艘舰船配置1套AIS接收机，在船载终端上扩展显示，地面中心配置1套AIS接收机，在用户终端上显示。
4
数据库服务器（存储管理信息）
1
50000
5
应用服务器（对接收到的船舶各种信息进行处理）
1
80000
6
用户终端（以海图为背景，显示船舶航迹轨迹、短信信息、各种表格、AIS信息显示等）
1
70000
含显示应用软件数量根据需要确定
7
网络交换机
1
5000
8
电子海图
1
20000
20000
9
系统集成费
1
150000
150000
含中心设备安装、船载终端安装、现场调试
10
税费
1
40000
40000
总计
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