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卫星通信技术在渔政执法中的应用(节选)

时间:2018年02月12日 信息来源:卫星应用 点击: 【字体:

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摘要

近年来,我国海洋与渔业事业取得较快发展,为国民经济的增长提供了重要的支持和保障。然而,我国的海洋与渔业安全生产基础设施、海上执法力量仍然比较薄弱,管理尚不规范,非法捕捞、非法采沙、破坏海洋生态资源、安全生产事故频频发生,给国家造成了巨大的经济损失,同时,我国周边海域如钓鱼岛、黄岩岛事故频发,海上维权斗争形势日益严峻。本文通过对广东渔政执法需求的分析,结合卫星通信应用技术,为广东省100吨级以上渔政执法船建设卫星视频系统,实现执法船只周围海域远距离监控管理和突发事件发生时的远程协同调度指挥,能有效为渔政执法提供有力的支持和保障,为我国生产渔船护航,维护我国海洋权益和保护渔民生命财产安全提供技术支撑。


一、渔政执法卫星视频系统

建设背景


当前,海洋事业在我国经济社会发展中的战略地位日益凸显,党的十八大报告提出“提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”。随着海洋在沿海国家战略全局中的地位不断提升,各国以维护海洋权益、拓展空间为核心的海洋综合实力竞争愈演愈烈。建设海洋强国战略对于推动经济持续健康发展,维护国家主权、安全、发展利益,对实现全面建成小康社会目标、进而实现中华民族伟大复兴都具有重大而深远的意义。


为切实提升广东省海上执法信息化水平,建立健全长效、统一的海上通信指挥机制,对现有100 吨级以上的执法船和赴南沙生产重点监控渔船加装卫星视频通信设备,保障船岸、船船之间通信;对现有300吨位以上的执法船升级改造雷达、加装光电跟踪取证系统,形成目标探测侦查、成像取证、融合处理、实时回传等整套海上执法保障机制,全面提升海洋执法能力。


广东省下辖海域和南海等海域,面积广阔、海洋资源丰富、地理位置极为重要。开展执法船和南沙渔船卫星视频系统项目建设,有助于提高广东省海上执法信息化水平,进一步全面提升广东省在开发海洋、利用海洋、保护海洋、管控海洋方面的综合实力。


二、渔政执法卫星视频系统

需求分析


为切实提高广东省海上执法信息化水平,需综合运用卫星通信、计算机网络、雷达探测识别、光电跟踪成像、音视频处理等多种技术手段,搭建卫星视频系统和海上监控系统,形成“探测、监控、通信、指挥”一体化的海上执法体系。


在执法船上,升级探测雷达、光电跟踪取证系统等设备,加装单兵无线图传系统,对雷达、光电跟踪取证系统、船舶自动识别系统(AIS)等进行业务融合,整合各类设备的数据优势,形成基于执法船的海上态势监控平台。


基于甚小口径卫星终端(VSAT)卫星通信链路构建海陆一体化高速通信网络,实现岸-船、船-船之间的实时数据交互,承载音视频会议流数据、雷达数据、光电图像数据、文电数据等多种数据,实现远程监控指挥、实时音视频会议协商、海陆一体化办公等典型应用业务。


在渔政总队构建网络与数据处理中心,整合各类态势资源,形成海上执法管理工作的“数据处理中枢”和“通信指挥中枢”。一方面对各类数据进行融合处理,提供海上执法工作的辅助决策;另一方面实时与各个节点“面对面”交流,实现及时高效的通信指挥。


1.业务类型需求

(1)高清音视频会议业务需求

在总队办公区、直属支队办公区以及执法船之间搭建音视频会议业务系统,提供系统内部各节点之间的点对点、多点音视频会议服务,视频画面质量根据需求具备标清、高清等级别。


针对音视频会议业务,常态化支持至少一路以上岸船之间的高清或者标清视频会议,同时可快速扩展业务,满足网络内部多路视频会议并发需求。


(2)电话和传真业务需求

在总队办公区、直属支队办公区以及执法船之间搭建电话和传真业务系统,提供系统内各节点之间的多路电话和传真业务,要求电话业务7×24小时可用。


(3)光电跟踪取证业务需求

根据执法船光电设备部署情况,针对已经具有光电跟踪设备的船只,进行兼容设计,将数据接入卫星通信网络;针对没有光电跟踪设备的船只,部署光电跟踪设备;对执法船周边海域进行全天时、全天候视频监控,执法船可对视频进行本地存储和上传,存储空间可满足一个月以上的高清视频存储。


(4)无线图传业务需求

配备无线图传系统,支持以执法船为中心,动态延伸图像采集功能,当有抵达现场等任务需求时,工作人员可携带单兵图传设备抵达目标现场实施图像采集工作,并实时回传至执法船进行处理后上传至渔政总队指挥中心。


(5)AIS数据获取需求

通过在渔政执法船上安装AIS接收设备,可以实现执法船对某一水域内安装AIS设备的通航船舶动态监视和跟踪。通过VSAT通信链路将AIS接收设备接收的数据进行回传,接入渔政总队的AIS统一平台,扩大AIS统一平台的感知能力。指挥中心可对AIS数据进行存储。


(6)雷达探测业务需求

升级现有船载雷达探测系统,具备目标自动录取、标绘、自动跟踪等功能,能批次性输出目标的定位、航向、航速等信息,提升目标探测能力。


2.数据融合处理需求

本项目中,需要对执法船回传至总队指挥中心的各类数据进行处理,主要包括以下几个方面:


1)对回传至指挥中心的雷达数据、AIS数据等,经过融合后期处理后,接入渔业安全生产通信指挥系统,在海图上动态显示。


2)对回传至指挥中心的目标图像,需要接入渔业安全生产通信指挥系统进行动态关联显示。


3)在后台软件界面上,可远程控制光电跟踪平台,可根据雷达数据远程引导光电跟踪取证系统工作。


4)对执法船上传回来的AIS数据、雷达目标数据进行本地存储,以供数据调用工作。


3.网络管理需求

(1)卫星网络管理

该项目中,执法船通过卫星通信设备接入整个系统,需要对船载通信节点进行数据接入、业务调度等管理工作。需配置卫星通信系统主控平台,完成卫星通信网络的调度和管理。


(2)业务系统管理

需配置网络管理中心,负责音视频会议、远程目标监控、电话和传真等业务的调度和管理。网络管理中心支持远程访问和权限划分,总队办公区、直属支队办公区以及执法船均可访问网络管理中心,实施业务调度与管理工作。


4.通信范围需求

广东省渔政总队下辖执法船的作业范围包括广东省下辖海域与南海等全部海域。需要卫星信号对上述海域形成有效覆盖,满足执法船在这些海域范围内能够随时、随地接入系统,与其他网络节点开展通信业务。


5.信道资源保障需求

该项目中,利用卫星通信链路实现海上执法船的数据接入,需提供必要的卫星通信信道频率带宽,承载系统业务。在通信卫星的选取上,应考虑“多星备份”原则,从而可根据实际使用区域提供信号质量最好的链路;在频率带宽的规划上,应考虑规划常态化运行和临时扩容两种模式。


常态化运行模式,在沿海海域、北部湾等卫星信号较强区域,保障2路岸-船之间的双向高清音视频流(可承载音视频会议、远程监控视频等),在南沙等卫星信号较弱区域至少保障1路岸-船之间的双向高清音视频流(可承载音视频会议、远程监控视频等);临时扩容模式下可根据需求快速开通多路岸-船之间的双向音视频流业务。


6.系统运行保障需求

该系统是一个多功能的综合性业务通信系统,涉及到卫星通信网络、地面光缆网络以及各业务系统,为保证系统全天时、全天候稳定运行,需配置专业的技术人员开展系统运行保证工作,包括网络运行、系统巡检、设备维护等各项运行保障服务。


7.系统安全需求

本系统是一个复杂而庞大的系统,需要考虑系统的安全性,确保系统在物理上、网络上以及管理上等方面的安全。采取科学的安全防护措施,建立合理的安全防护体系。


(全文见《卫星应用》2018年第1期)


(作者:佚名)
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