桑凌志,楊有良

(1.中國(guó)交通通信信息中心，北京 100011；2.交通運(yùn)輸部南海航海保障中心，廣州 510235)

航標(biāo)是重要的水上交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)保障航行安全、宣誓國(guó)家主權(quán)有著極其重要的意義。航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)采集終端和通信系統(tǒng)組成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)航標(biāo)的遠(yuǎn)距離測(cè)量、控制和監(jiān)視[1]。系統(tǒng)可以幫助航標(biāo)主管部門(mén)盡快確定航標(biāo)故障，及時(shí)發(fā)布航標(biāo)信息[2]，提高航標(biāo)穩(wěn)定性，提升航標(biāo)效率和效能，降低維護(hù)成本，保障船舶航行安全[3]。

航標(biāo)遙測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在美國(guó)、日本、加拿大等均有成功應(yīng)用，國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)也曾就數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、通信鏈路等推薦過(guò)技術(shù)討論意見(jiàn)[4]。我國(guó)的航標(biāo)遙測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)工作始于20 世紀(jì)90 年代中期并快速發(fā)展。2010年，交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(JT/T788-2010)》[1]對(duì)系統(tǒng)的組成、功能、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則規(guī)定后，航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)開(kāi)始規(guī)范化發(fā)展。

南中國(guó)海是我國(guó)與世界各地聯(lián)系的重要海上通道，在政治、軍事安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域具有重要戰(zhàn)略價(jià)值。南海海區(qū)覆蓋范圍大，在不同水域有著不同的通信條件，如遠(yuǎn)海島礁水域缺少地面通信手段，近岸偏遠(yuǎn)水域地面網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定性差。同時(shí)海上活動(dòng)頻繁，而通信基建滯后，影響通信穩(wěn)定。針對(duì)南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控的通信問(wèn)題，本文分析了遙測(cè)遙控的通信需求，并考慮應(yīng)用的特殊需求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信、報(bào)文結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分類分級(jí)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1 研究現(xiàn)狀分析

1.1 航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)建設(shè)

針對(duì)航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)建設(shè)，大量學(xué)者[5-8]對(duì)系統(tǒng)功能、組成、技術(shù)實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行了討論，對(duì)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理等進(jìn)行了分析，并在部分水域開(kāi)展了應(yīng)用。在系統(tǒng)的具體功能上，彭國(guó)均等人[9-11]認(rèn)為系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，根據(jù)業(yè)務(wù)需要輸出相關(guān)結(jié)果，服務(wù)實(shí)際工作與業(yè)務(wù)。針對(duì)航標(biāo)終端的可靠性及終端多核系統(tǒng)軟件的遠(yuǎn)程升級(jí)[12-13]，也有學(xué)者開(kāi)展相關(guān)研究。在通信方面，部分學(xué)者認(rèn)為，可利用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)航標(biāo)終端之間的通信，進(jìn)而解決通信不穩(wěn)定的問(wèn)題，因此各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)陸續(xù)被設(shè)計(jì)[14-15]與實(shí)現(xiàn)[16]。有學(xué)者針對(duì)終端定位精度[17]、浮標(biāo)位置漂移[18]、撞擊分析[18]等關(guān)鍵應(yīng)用問(wèn)題展開(kāi)研究，并取得相應(yīng)成果。李國(guó)祥等[19]結(jié)合長(zhǎng)江航道數(shù)字化建設(shè)情況，認(rèn)為系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)互通，進(jìn)行數(shù)據(jù)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

1.2 基于北斗的航標(biāo)遙測(cè)遙控終端

隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的成熟，北斗開(kāi)始應(yīng)用到航標(biāo)遙測(cè)遙控領(lǐng)域。針對(duì)山區(qū)河段較差的通信條件，基于北斗衛(wèi)星通信方式的逆向差分GPS軟件被開(kāi)發(fā)，以解決急流險(xiǎn)灘航標(biāo)離位檢測(cè)的問(wèn)題[20]。同時(shí)北斗模塊存在難以更換、接收信號(hào)受阻等問(wèn)題，因而分體式航標(biāo)遙測(cè)遙控單元也被設(shè)計(jì)應(yīng)用[21]。隨著北斗遙測(cè)終端產(chǎn)品的推廣使用，北斗遙測(cè)遙控終端的軟硬件也得到持續(xù)優(yōu)化[22]。

1.3 基于AIS的航標(biāo)遙測(cè)遙控終端

船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System, AIS)被提出后，AIS技術(shù)應(yīng)用于航標(biāo)并實(shí)現(xiàn)航標(biāo)無(wú)線監(jiān)控的思路被提出[23]。隨著E-航海的提出和AIS技術(shù)的成熟，以AIS為通信載體的航標(biāo)遙測(cè)遙控成為E-航海的重要內(nèi)容[2]。AIS遙測(cè)遙控終端[24]可實(shí)現(xiàn)航標(biāo)LED燈、雷達(dá)應(yīng)答器及水文氣象傳感器的信息采集，并通過(guò)AIS電文6、8和21實(shí)現(xiàn)航標(biāo)基本信息、航標(biāo)狀態(tài)信息和水文氣象信息的傳輸。

1.4 現(xiàn)狀分析

航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)從2010年開(kāi)始，逐步得到規(guī)范，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)固定。北斗與AIS具有一定的優(yōu)勢(shì)并成為發(fā)展趨勢(shì)，但并未得到實(shí)質(zhì)性推廣應(yīng)用。由于系統(tǒng)前期由廠家推動(dòng)其發(fā)展，因此通信方案由廠家制定且互不兼容。一個(gè)廠家一個(gè)平臺(tái)成為系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸，也制約航海保障的信息化發(fā)展。面對(duì)發(fā)展瓶頸，針對(duì)系統(tǒng)通信方案的研究較少。航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的通信方案作為連接系統(tǒng)與航標(biāo)的技術(shù)要求，其良好的設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)水上交通安全保障的意義重大。

本文綜合考慮南海海區(qū)的航標(biāo)分布特征，分析通信問(wèn)題，從通信方式、網(wǎng)絡(luò)鏈接方式、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)分級(jí)、報(bào)文長(zhǎng)度控制及特殊設(shè)計(jì)等方面對(duì)南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控的通信方案進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。方案在南海海區(qū)全面應(yīng)用，并取得了良好的效果。

2 南海海區(qū)航標(biāo)通信需求分析

2.1 南海海區(qū)航標(biāo)分布情況

南海海區(qū)航標(biāo)的布設(shè)水域可分為三個(gè)類型：

(1)港區(qū)水域。絕大部分航標(biāo)分布在港區(qū)水域。該水域的公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好，但呈現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定的趨勢(shì)且日益突出。不同電信運(yùn)營(yíng)商的覆蓋情況不一，難以保證通信的可靠性。電信運(yùn)營(yíng)商曾打造“黃金海岸”工程建設(shè)近海通信網(wǎng)絡(luò)[25]，但隨著4G/5G基站的單一覆蓋面積進(jìn)一步縮小，近海網(wǎng)絡(luò)通信強(qiáng)度不穩(wěn)定的趨勢(shì)更加突出。

(2)近岸偏遠(yuǎn)水域。部分航標(biāo)布設(shè)在距城區(qū)、港區(qū)較遠(yuǎn)的近岸水域，與養(yǎng)護(hù)基地相隔較遠(yuǎn)，維護(hù)成本相對(duì)較高。偏遠(yuǎn)水域的電信運(yùn)營(yíng)商基礎(chǔ)硬件投入不足，基礎(chǔ)公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果差；同時(shí)部分邊境水域的網(wǎng)絡(luò)信息安全要求也更高。

(3)遠(yuǎn)海島礁水域。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與基礎(chǔ)建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)在南海海區(qū)的遠(yuǎn)海島礁水域建設(shè)了必要的基礎(chǔ)性航海保障設(shè)施，大型燈塔的建設(shè)為附近船舶提供了航海保障，但遠(yuǎn)海島礁水域暫無(wú)基礎(chǔ)公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

2.2 存在的問(wèn)題與原因分析

現(xiàn)階段南海海區(qū)的航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)在通信方面存在以下主要問(wèn)題：

(1)部分航標(biāo)所在水域公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足，缺乏有效的通信方式，遙測(cè)遙控系統(tǒng)的通信覆蓋范圍受限[26]。這種現(xiàn)象在近岸偏遠(yuǎn)水域和遠(yuǎn)海島礁水域尤其明顯。

(2)網(wǎng)絡(luò)通信掉線率高。為保證時(shí)效，在通信方案中往往選擇長(zhǎng)連接實(shí)現(xiàn)終端與服務(wù)器的通信，但實(shí)際連接上的通信數(shù)據(jù)少，通信基站在必要時(shí)會(huì)關(guān)閉閑置連接以提高網(wǎng)絡(luò)利用率，造成長(zhǎng)連接中斷。為提高在線率，終端會(huì)頻繁占用連接，造成惡劣循環(huán)。

(3)報(bào)文設(shè)計(jì)不精簡(jiǎn)。系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)包括航標(biāo)位置、燈器工作情況、環(huán)境情況、能源情況等達(dá)240多項(xiàng)。在設(shè)計(jì)中，一般都要求所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)一起打包傳輸，實(shí)際大量數(shù)據(jù)項(xiàng)為空，且大量數(shù)據(jù)無(wú)需回傳，報(bào)文冗余度高。

(4)遙測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，報(bào)警有效性待提高[26]。一方面終端數(shù)據(jù)欠缺規(guī)范，準(zhǔn)確性低，數(shù)據(jù)難以被進(jìn)一步利用；另一方面，報(bào)警以計(jì)算能力不足的終端根據(jù)判斷為主，準(zhǔn)確性低，這也導(dǎo)致系統(tǒng)難以被有效使用。

可見(jiàn)，針對(duì)南海海區(qū)的航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)建設(shè)，需要從通信的角度重新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高通信的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為遙測(cè)遙控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。

2.3 需求分析

南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控的通信方案應(yīng)滿足以下基本需求：

(1)覆蓋全面。要能綜合利用多種通信方式，對(duì)南海海區(qū)航標(biāo)實(shí)現(xiàn)通信全覆蓋，使航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)對(duì)海區(qū)內(nèi)全部航標(biāo)；(2)通信穩(wěn)定。終端與服務(wù)器之間要有穩(wěn)定的通信方式，利用通信的穩(wěn)定保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不斷更新，保障遙測(cè)、遙控兩個(gè)基本指令的順暢實(shí)施；(3)報(bào)文精簡(jiǎn)。要盡可能縮減報(bào)文長(zhǎng)度，對(duì)部分無(wú)用數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行適當(dāng)處理，使終端與服務(wù)器之間的通信更加敏捷；(4)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。要提高報(bào)文中各類數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證通信交互中的每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)都準(zhǔn)確可用。

3 南海海區(qū)航標(biāo)通信方案設(shè)計(jì)

針對(duì)問(wèn)題與需求，對(duì)南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控，從通信信道、公共網(wǎng)絡(luò)通信鏈接方式、遙測(cè)遙控?cái)?shù)據(jù)分級(jí)分類、通信報(bào)文控制及特殊設(shè)計(jì)等角度，進(jìn)行通信方案設(shè)計(jì)。

3.1 通信信道

在通信信道方面，同時(shí)利用移動(dòng)公共網(wǎng)絡(luò)(如GPRS、CDMA、3G、4G等)和移動(dòng)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，及AIS、北斗RDSS等專用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際使用時(shí)須根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)選擇相應(yīng)終端，保證遙測(cè)遙控系統(tǒng)對(duì)航標(biāo)監(jiān)測(cè)的全面覆蓋。使用移動(dòng)公共網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)，終端通過(guò)服務(wù)器所在的固定IP地址進(jìn)行通信交互；實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與AIS數(shù)據(jù)庫(kù)的互聯(lián)互通，服務(wù)器與AIS終端之間通過(guò)AIS專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信交互；部署北斗指揮機(jī)并連接系統(tǒng)服務(wù)器，利用北斗指揮機(jī)與終端北斗模塊實(shí)現(xiàn)北斗RDSS通信。

在公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好的港區(qū)水域，優(yōu)先選擇移動(dòng)公共網(wǎng)絡(luò)，如果船舶交通流量不大，AIS信道使用率不高，可選擇AIS作為通信信道。在公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差的近岸偏遠(yuǎn)水域，可選擇AIS作為通信信道，在邊境水域，因網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題，優(yōu)先選擇利用北斗短報(bào)文進(jìn)行通信。在遠(yuǎn)海島礁水域，優(yōu)先選擇北斗短報(bào)文進(jìn)行通信。

3.2 網(wǎng)絡(luò)通信連接

采用移動(dòng)公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí)，為保障每次通信中連接的穩(wěn)定有效，優(yōu)先選擇TCP短連接模式。使用TCP短連接時(shí)服務(wù)器與航標(biāo)終端斷開(kāi)，因此服務(wù)器發(fā)送遙測(cè)遙控指令時(shí)，需要先行使用非移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)如短消息向終端通信，然后由終端發(fā)起連接。

少量情況下采用衛(wèi)星通信時(shí)，由于連接建立的時(shí)間長(zhǎng)，衛(wèi)星通信的通道寶貴，因此優(yōu)先由終端選擇TCP長(zhǎng)連接模式與服務(wù)器主動(dòng)建立連接。

使用AIS信道時(shí)，采用固定時(shí)隙FATDMA方式，按照AIS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)用6號(hào)電文進(jìn)行尋址傳輸。

3.3 通信交互方式

服務(wù)器與終端之間的交互模式分7大類：(1)服務(wù)器查詢終端運(yùn)行狀態(tài)信息；(2)服務(wù)器設(shè)置終端運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；(3)終端主動(dòng)上報(bào)運(yùn)行狀態(tài)報(bào)警信息；及終端上傳狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，由于狀態(tài)參數(shù)又進(jìn)行了4個(gè)分級(jí)處理(具體論述見(jiàn)后)，因此交互方式又有(4)終端上傳一級(jí)狀態(tài)參數(shù)；(5)終端上傳二級(jí)狀態(tài)參數(shù)；(6)終端上傳三級(jí)狀態(tài)參數(shù)；(7)終端上傳四級(jí)狀態(tài)參數(shù)。

3.4 數(shù)據(jù)分類分級(jí)

將需要交互的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，初步分為7類：基礎(chǔ)報(bào)文信息、工作狀態(tài)信息、燈器設(shè)備信息、能源設(shè)備信息、雷達(dá)應(yīng)答器信息、終端報(bào)警信息、工作參數(shù)信息。

基礎(chǔ)報(bào)文信息包括報(bào)文交互模式、對(duì)應(yīng)終端信息、數(shù)據(jù)采集時(shí)間、報(bào)文屬性等。

將剩余6類信息按照數(shù)據(jù)回傳需求，從高到低分為4個(gè)級(jí)別的狀態(tài)參數(shù)，前三級(jí)為動(dòng)態(tài)參數(shù)信息，第一級(jí)狀態(tài)參數(shù)需要頻繁回傳，隨后頻次依次降低；第四級(jí)狀態(tài)參數(shù)是靜態(tài)參數(shù)信息，僅根據(jù)遙測(cè)指令被動(dòng)回傳。

具體分類分級(jí)情況如表1。

表1 狀態(tài)參數(shù)分類與分級(jí)Tab.1 Categories and classes of state parameters

3.5 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的單位、值域、誤差、比特?cái)?shù)進(jìn)行規(guī)定，如規(guī)定經(jīng)緯度單位“度”的值域?yàn)?～89，單位為°；“分”的值域?yàn)?～599 999，單位為1/600 000°；再如“電壓”的值域?yàn)?～6 500，單位為0.1 V，數(shù)據(jù)誤差為±0.1 V。

3.6 報(bào)文長(zhǎng)度控制

在分類分級(jí)的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)文的積木式處理，最大化精簡(jiǎn)報(bào)文。終端在上傳狀態(tài)信息時(shí)，必須首先上傳基礎(chǔ)報(bào)文信息，然后根據(jù)情況選擇4個(gè)級(jí)別狀態(tài)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行回傳。在基礎(chǔ)報(bào)文信息中對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，方便服務(wù)器識(shí)別報(bào)文的狀態(tài)參數(shù)組合情況。

在設(shè)計(jì)中要保證：(1)對(duì)于回傳頻次高的一級(jí)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，在任何通信方式下，如SMS短消息、AIS短報(bào)文、北斗短消息，都能僅用一條報(bào)文傳輸。(2)在回傳全部一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)動(dòng)態(tài)參數(shù)信息時(shí)，在任何通信方式下都能用兩條報(bào)文傳輸。

3.7 特殊設(shè)計(jì)

對(duì)通信方案中進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)以滿足實(shí)際的業(yè)務(wù)需要：

增加通信號(hào)碼匹配報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)SIM卡自動(dòng)識(shí)別，幫助通信卡、終端的有序管理?，F(xiàn)階段SIM卡與終端管理混亂，無(wú)法準(zhǔn)確記錄終端與SIM卡的關(guān)系，不清楚哪些使用哪些閑置，資源大量浪費(fèi)。要求在終端中增加識(shí)別IMSI碼并存儲(chǔ)，啟動(dòng)后首先識(shí)別IMSI碼是否變化，若不一致說(shuō)明通信卡更換，則利用短消息發(fā)送報(bào)警，服務(wù)器根據(jù)短信號(hào)碼識(shí)別SIM卡號(hào)并報(bào)文中的終端號(hào)碼自動(dòng)匹配，實(shí)現(xiàn)SIM卡的自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)匹配。

部分通信方式不應(yīng)答。由于AIS電文、北斗短消息的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收受各方面影響較大，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，因此設(shè)計(jì)AIS電文、北斗短消息直接發(fā)送報(bào)文，無(wú)須應(yīng)答。

北斗短報(bào)文周期通信。由于航標(biāo)電源珍貴，北斗天線發(fā)射時(shí)的電流達(dá)到平均120 mA，而使用普通移動(dòng)公共網(wǎng)絡(luò)只有10 mA，為延長(zhǎng)終端工作時(shí)間，將北斗短報(bào)文通信設(shè)定為周期通信，在每60 min周期性喚醒一段時(shí)間，如每個(gè)整點(diǎn)前5 min為通信時(shí)間，其他時(shí)間靜默，此時(shí)耗電量基本一致。

取消強(qiáng)制關(guān)閉遙控指令。燈器可能會(huì)發(fā)生白天燈亮、夜晚燈滅故障，白天燈亮則需強(qiáng)制關(guān)閉燈器，夜晚燈滅則需強(qiáng)制打開(kāi)燈器?？紤]網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題，在遙控指令中取消強(qiáng)制關(guān)閉功能，白天燈亮后不予強(qiáng)制關(guān)閉，實(shí)際工作中也不影響助導(dǎo)航功能。

4 南海海區(qū)航標(biāo)通信方案實(shí)現(xiàn)

以本研究為基礎(chǔ)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了南海海區(qū)遙測(cè)遙控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與南海海區(qū)現(xiàn)有航標(biāo)靜態(tài)基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，主要功能包括：

(1)GIS平臺(tái)。在電子海圖平臺(tái)上對(duì)各類物標(biāo)進(jìn)行展示，包括航標(biāo)展示、管理機(jī)構(gòu)展示、AIS與DGPS等各類基站展示。

(2)航標(biāo)基礎(chǔ)信息。包括查詢并調(diào)用航標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)信息，并根據(jù)需要顯示航標(biāo)基礎(chǔ)信息。

(3)航標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。實(shí)現(xiàn)航標(biāo)、終端、通信卡自動(dòng)綁定；航標(biāo)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ)；航標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示；航標(biāo)遙測(cè)指令發(fā)送與相關(guān)指令顯示；航標(biāo)碰撞報(bào)警的肇事船舶追蹤。

(4)航標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)遙控。實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)航標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)的遙控指令發(fā)送，并顯示相關(guān)的遙控信息。

(5)航標(biāo)故障判斷與顯示。包括終端報(bào)警故障顯示和終端運(yùn)行狀況判斷與顯示兩部分。

(6)歷史信息查詢。對(duì)航標(biāo)運(yùn)政狀態(tài)、遙測(cè)、遙控、航標(biāo)運(yùn)行故障燈歷史信息的查詢與顯示。

(7)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。根據(jù)歷史信息，按照需要生成航標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)曲線，實(shí)現(xiàn)不同維度的遙測(cè)遙控終端統(tǒng)計(jì)、航標(biāo)運(yùn)行故障統(tǒng)計(jì)和航標(biāo)故障處置情況統(tǒng)計(jì)。

南海海區(qū)遙測(cè)遙控系統(tǒng)通信成功率達(dá)到100%，通信穩(wěn)定性好，可靠性高。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)也為相應(yīng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了良好基礎(chǔ)。按照通信方案的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各級(jí)別數(shù)據(jù)的區(qū)別監(jiān)控，航標(biāo)通信可靠性高，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)回傳?，F(xiàn)階段南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)海區(qū)航標(biāo)的有效監(jiān)測(cè)。

5 研究結(jié)論

針對(duì)南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)存在的有效通信方式缺乏、網(wǎng)絡(luò)通信掉線率高、報(bào)文設(shè)計(jì)不精簡(jiǎn)、遙測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問(wèn)題，對(duì)南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控的通信方案進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，將南海海區(qū)的航標(biāo)分布水域分為港區(qū)水域、近岸偏遠(yuǎn)水域、遠(yuǎn)海島礁水域三類。這三類典型水域的通信條件與需求各不相同。接合實(shí)際應(yīng)用需求、現(xiàn)存問(wèn)題，對(duì)南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控從通信信道、公共網(wǎng)絡(luò)通信鏈接方式、遙測(cè)遙控?cái)?shù)據(jù)分級(jí)分類、通信報(bào)文控制及特殊設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行通信方案設(shè)計(jì)。研究成果進(jìn)一步形成了《南海海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控通信技術(shù)要求》，并在南海海區(qū)應(yīng)用，遙測(cè)遙控通信成功率達(dá)到100%，通信穩(wěn)定性好，可靠性高，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為相應(yīng)的航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。