浅谈推动北斗在海事工作中的应用建议
陈福玉 刘军
摘要：具有我国自主知识产权的北斗系统已经全面投入使用，造福社会各个行业。本文为更好的在海事领域应用北斗系统，简要介绍了北斗系统的基本信息，对北斗系统目前的应用情况做了简要概括，通过实际问题提出推动北斗系统海事工作中的若干建议，包括加装北斗接收器及配套北斗系统终端，注重市场导向设计实际应用产品等，以促进北斗产业扶持海事工作发展。
关键词：北斗 海事 应用 建议
我国的北斗系统是具有自主知识产权的世界范围内第三个成熟的卫星导航系统，具有“独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠”的技术特点。截止到2016年5月，共计发射了22颗北斗卫星，已经具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。
北斗系统全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的PNT服务并兼具特色短報文通信能力。北斗系统稳定度高，抗干扰能力强，已经成为军民两用的实用卫星导航系统，中国国内目前生产定位服务设备的生产商，产品都将会提供对GPS和北斗系统的支持，扩大其应用面将进一步提升北斗系统利用效率，造福涉及项目。
1 北斗基本信息
2000年10月，第一颗北斗卫星成功发射，而后北斗卫星陆续发射升空，至今已经发射至第22枚北斗卫星，目前正在运行的是第二代北斗卫星系统，其组网成功后功能更加强大，能够更加出色的完成各项任务。
北斗系统致力于向全球用户提供高质量的定位，导航和授时服务，其定位精度优于l0 m，测速精度优于0.2 m/s，授时精度l0 ns。除精度上不逊于欧美之外，由于采用了无源定位技术，北斗卫星导航系统可以相对独立的解决了何人、何时、何地的问题，而不需要通过发射其他额外信号做到这点。依靠搭载北斗系统的终端，可以轻松掌握实时PNT信息。
2 北斗当前应用
在交通运输方面，北斗系统已经广泛应用于重点运输过程监控管理、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。
在海洋渔业方面，北斗系统已经为渔业管理部门提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务。
在水文监测方面，北斗系统已经成功应用于多山地域水文测报信息的实时传输，提高灾情预报的准确性，为制订防洪抗旱调度方案提供重要支持。
在气象预报方面，已经成功研制一系列气象测报型北斗终端设备，启动“大气海洋和空间监测预警示范应用”，形成实用可行的系统应用解决方案，实现气象站之间的数字报文自动传输。
在森林防火方面，已经成功应用于森林防火，定位与短报文通信功能在实际应用中发挥了较大作用。
农业指导方面，可以依靠牧区放牧智能指导系统管理平台、牧民专用北斗智能终端和牧场数据采集自动站，实现数据信息传输，并通过北斗地面站及北斗星群中转、中继处理，实现草场牧草、牛羊的动态监控。
在通信时统方面，已经成功开展北斗双向授时应用示范，突破光纤拉远等关键技术，研制出一体化卫星授时系统。
在电力调度方面，成功开展基于北斗的电力时间同步应用示范，为电力事故分析、电力预警系统、保护系统等高精度时间应用创造了条件。
在救灾减灾方面，基于北斗系统的导航定位、短报文通信以及位置报告功能，提供全国范围的实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服北斗卫星导航系统助推中国卫星导航与位置服务产业开始进入新纪元，后续将为民航、航运、铁路、金融、邮政、国土资源、农业、旅游等行业提供更高性能的定位、导航、授时和短报文通信服务。
3 推动北斗海事应用建议
北斗系统拥有高精度、广覆盖，全天候全天时提供PNT信息优势，这使得其在条件相对恶劣的海洋环境下拥有很大应用价值。目前很多船只已经安装了北斗导航终端，尤其是那些尚未安装其他导航设备的小型渔船来说，其意义就更加重大。
笔者建议在航标上加装北斗接收器以获取PNT信息。在港口通行航段，常需要航道灯辅助引航。但夜晚背景可视条件较差，近岸航段干扰灯光较多，现有灯光闪烁频率虽然固定，但是同一航道灯光闪烁较乱，不能做到同一航道灯光同步明暗。然而在航标上增加北斗授时接收器便可有效改善这一困境，同步所有航标的闪烁明暗，误差时间可以控制在10 ns级别，无视差，高效解决港口通航环境问题。同时同步闪烁的航标灯也会为检修工作带来极大便利，大大降低检修工作的难度。
出于信息交互角度考虑，应推荐所有出海船舶安装北斗系统终端。除传统应用外，北斗系统独到的短报文应用也大大降低了海上消息传输的成本。可将需要借助成本高昂的国际海事通信卫星INMARSAT传递的信息，通过短报文系统传送到合适的接收方。可集成开发一键播发应急消息功能，在紧急情况下使用该功能迅速反应，将岸基的北斗信息接收中心和海上搜救中心联通将进一步缩短搜救反应间歇，刚好的保障涉海人员生命财产安全。
在扩大民用北斗应用的方向上，推荐以市场需求为导向的设计方法。将涉海人员急需的海事信息通过用户调查分类归纳，在推广的用户终端上集成开发这些应用，如水文信息、气象信息、通航信息、航路信息、导航信息、授时信息以及短报文信息按需求研发。
4 结语
我国自主研发的北斗卫星系统是具有自主知识产权的全球卫星导航系统，其宗旨在于建设与发展满足国家安全、经济建设、科技发展和社会进步等方面的需求，维护国家权益，增强综合国力。为确保北斗导航系统实现发展目标，提升北斗应用质量效益，需要各门将积极推动各项政策举措，促进系统建设应用又好又快发展。在系统服务方面，北斗系统将按计划建成，为全球用户提供免费、高质量、高可靠服务，并持续提升性能。在应用产业化方面，将逐步发布北斗公开服务接口控制文件，加大核心芯片等基础产品技术攻关力度，加快推进北斗行业和区域示范项目，推进以北斗为核心的位置服务产业。在关键技术攻关方面，持续推动系统建设与应用技术攻关，形成产、学、研、用体系。进一步加强基础学科研究和学术交流；在国际合作方面，积极参与全球卫星导航系统性能监测研究，推动北斗与其他卫星导航系统兼容与互操作，逐步融人海事等标准体系。
参考文献：
[1] 张鸿祥.北斗卫星导航系统在测绘业中的应用进展[J].《科技资讯》，2013（20）：40-41.
[2] 于海燕.浅谈北斗卫星导航系统在土地测绘中的应用[J].军民两用技术与产品， 2014（19）.
[3] 陈江.基于DSP的捷联惯性/北斗组合导航计算机的设计与实现[D].西安：西安电子科技大学， 2011.
[4]中华人民共和国国务院新闻办公室.中国北斗尾行导航系统[R].北京：人民出版社，2016.
[5]中国卫星导航系统管理办公室.“北斗”卫星导航系统发展报告[J].《国际太空》， 2014（4）：10-14.
摘要：具有我国自主知识产权的北斗系统已经全面投入使用，造福社会各个行业。本文为更好的在海事领域应用北斗系统，简要介绍了北斗系统的基本信息，对北斗系统目前的应用情况做了简要概括，通过实际问题提出推动北斗系统海事工作中的若干建议，包括加装北斗接收器及配套北斗系统终端，注重市场导向设计实际应用产品等，以促进北斗产业扶持海事工作发展。
关键词：北斗 海事 应用 建议
我国的北斗系统是具有自主知识产权的世界范围内第三个成熟的卫星导航系统，具有“独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠”的技术特点。截止到2016年5月，共计发射了22颗北斗卫星，已经具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。
北斗系统全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的PNT服务并兼具特色短報文通信能力。北斗系统稳定度高，抗干扰能力强，已经成为军民两用的实用卫星导航系统，中国国内目前生产定位服务设备的生产商，产品都将会提供对GPS和北斗系统的支持，扩大其应用面将进一步提升北斗系统利用效率，造福涉及项目。
1 北斗基本信息
2000年10月，第一颗北斗卫星成功发射，而后北斗卫星陆续发射升空，至今已经发射至第22枚北斗卫星，目前正在运行的是第二代北斗卫星系统，其组网成功后功能更加强大，能够更加出色的完成各项任务。
北斗系统致力于向全球用户提供高质量的定位，导航和授时服务，其定位精度优于l0 m，测速精度优于0.2 m/s，授时精度l0 ns。除精度上不逊于欧美之外，由于采用了无源定位技术，北斗卫星导航系统可以相对独立的解决了何人、何时、何地的问题，而不需要通过发射其他额外信号做到这点。依靠搭载北斗系统的终端，可以轻松掌握实时PNT信息。
2 北斗当前应用
在交通运输方面，北斗系统已经广泛应用于重点运输过程监控管理、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。
在海洋渔业方面，北斗系统已经为渔业管理部门提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务。
在水文监测方面，北斗系统已经成功应用于多山地域水文测报信息的实时传输，提高灾情预报的准确性，为制订防洪抗旱调度方案提供重要支持。
在气象预报方面，已经成功研制一系列气象测报型北斗终端设备，启动“大气海洋和空间监测预警示范应用”，形成实用可行的系统应用解决方案，实现气象站之间的数字报文自动传输。
在森林防火方面，已经成功应用于森林防火，定位与短报文通信功能在实际应用中发挥了较大作用。
农业指导方面，可以依靠牧区放牧智能指导系统管理平台、牧民专用北斗智能终端和牧场数据采集自动站，实现数据信息传输，并通过北斗地面站及北斗星群中转、中继处理，实现草场牧草、牛羊的动态监控。
在通信时统方面，已经成功开展北斗双向授时应用示范，突破光纤拉远等关键技术，研制出一体化卫星授时系统。
在电力调度方面，成功开展基于北斗的电力时间同步应用示范，为电力事故分析、电力预警系统、保护系统等高精度时间应用创造了条件。
在救灾减灾方面，基于北斗系统的导航定位、短报文通信以及位置报告功能，提供全国范围的实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服北斗卫星导航系统助推中国卫星导航与位置服务产业开始进入新纪元，后续将为民航、航运、铁路、金融、邮政、国土资源、农业、旅游等行业提供更高性能的定位、导航、授时和短报文通信服务。
3 推动北斗海事应用建议
北斗系统拥有高精度、广覆盖，全天候全天时提供PNT信息优势，这使得其在条件相对恶劣的海洋环境下拥有很大应用价值。目前很多船只已经安装了北斗导航终端，尤其是那些尚未安装其他导航设备的小型渔船来说，其意义就更加重大。
笔者建议在航标上加装北斗接收器以获取PNT信息。在港口通行航段，常需要航道灯辅助引航。但夜晚背景可视条件较差，近岸航段干扰灯光较多，现有灯光闪烁频率虽然固定，但是同一航道灯光闪烁较乱，不能做到同一航道灯光同步明暗。然而在航标上增加北斗授时接收器便可有效改善这一困境，同步所有航标的闪烁明暗，误差时间可以控制在10 ns级别，无视差，高效解决港口通航环境问题。同时同步闪烁的航标灯也会为检修工作带来极大便利，大大降低检修工作的难度。
出于信息交互角度考虑，应推荐所有出海船舶安装北斗系统终端。除传统应用外，北斗系统独到的短报文应用也大大降低了海上消息传输的成本。可将需要借助成本高昂的国际海事通信卫星INMARSAT传递的信息，通过短报文系统传送到合适的接收方。可集成开发一键播发应急消息功能，在紧急情况下使用该功能迅速反应，将岸基的北斗信息接收中心和海上搜救中心联通将进一步缩短搜救反应间歇，刚好的保障涉海人员生命财产安全。
在扩大民用北斗应用的方向上，推荐以市场需求为导向的设计方法。将涉海人员急需的海事信息通过用户调查分类归纳，在推广的用户终端上集成开发这些应用，如水文信息、气象信息、通航信息、航路信息、导航信息、授时信息以及短报文信息按需求研发。
4 结语
我国自主研发的北斗卫星系统是具有自主知识产权的全球卫星导航系统，其宗旨在于建设与发展满足国家安全、经济建设、科技发展和社会进步等方面的需求，维护国家权益，增强综合国力。为确保北斗导航系统实现发展目标，提升北斗应用质量效益，需要各门将积极推动各项政策举措，促进系统建设应用又好又快发展。在系统服务方面，北斗系统将按计划建成，为全球用户提供免费、高质量、高可靠服务，并持续提升性能。在应用产业化方面，将逐步发布北斗公开服务接口控制文件，加大核心芯片等基础产品技术攻关力度，加快推进北斗行业和区域示范项目，推进以北斗为核心的位置服务产业。在关键技术攻关方面，持续推动系统建设与应用技术攻关，形成产、学、研、用体系。进一步加强基础学科研究和学术交流；在国际合作方面，积极参与全球卫星导航系统性能监测研究，推动北斗与其他卫星导航系统兼容与互操作，逐步融人海事等标准体系。
参考文献：
[1] 张鸿祥.北斗卫星导航系统在测绘业中的应用进展[J].《科技资讯》，2013（20）：40-41.
[2] 于海燕.浅谈北斗卫星导航系统在土地测绘中的应用[J].军民两用技术与产品， 2014（19）.
[3] 陈江.基于DSP的捷联惯性/北斗组合导航计算机的设计与实现[D].西安：西安电子科技大学， 2011.
[4]中华人民共和国国务院新闻办公室.中国北斗尾行导航系统[R].北京：人民出版社，2016.
[5]中国卫星导航系统管理办公室.“北斗”卫星导航系统发展报告[J].《国际太空》， 2014（4）：10-14.
