基于北斗卫星导航系统的船联网应用研究

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1、基于北斗卫星导航系统的船联网应用研究郭毅（武汉理工大学，湖北武汉430070）摘要：首先介绍了船联网的概念和系统架构，以及建设船联网的意义，然后对基于北斗卫星导航系统船联网的建设内容进行了详细的说明，包括船感器、公共服务平台以及相关的示范应用项目等，最后列举了船联网在为重大事件提供支撑服务等方面的几个典型应用案例，阐明了建设船联网的重要意义。关键词：北斗卫星导航系统；船联网；船感器；公共服务平台中图分类号：U675.7文献标识码：B文章编号：1002-4786（2014）21-0063-09Appli

2、cationResearchofShipNetworkBasedonBeidouNavigationSatelliteSystemGUOYi(WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:Thepaperfirstlyintroducestheconceptandarchitectureofshipnetwork,aswellasthesignifi⁃canceofconstructingshipnetwork,andthenexplai

3、nstheconstructioncontentoftheshipnetworkbasedonBeidousatellitenavigationsystemindetail,includingshipsensors,publicserviceplatformandrelatedapplicationdemonstrationprojects.Attheendofthepaper,severaltypicalapplicationcasesonshipnet⁃workforprovidingsuppor

4、tservicesforthecaseofmajoreventsareintroduced,whichindicatetheimpor⁃tantsignificanceoftheshipnetworkconstruction.Keywords:COMPASS;shipnetwork;shipsensors;publicserviceplatform1北斗卫星导航系统简介1.1系统简介中国北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国全球卫星定位系统和俄罗斯全球卫星导航系统之后第三个成

5、熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统，覆盖范围东经约70°~140°，北纬5°~55°。目前，北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖。我国北斗卫

6、星导航系统的建设实施三步走的规划：第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为“北斗”卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等；第二步是到2012年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统（即“北斗二号”区域系统）；第三步是到2020年，建成由5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。收稿日期：2014-09-17作者简介：郭毅（1981—），男（满族），河北唐山人，工程师，在读硕士研究生，主要

7、研究方向为水上通信、导航和信息化建设等。详细组成架构如图2所示。交通标准化2014年11月641.2北斗短报文功能简介短报文功能是北斗特有的而GPS不具备的一项技术突破。所谓短报文，是指卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之前能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递，而GPS只能单向传递（终端从卫星接收位置信号）。短报文意味着信息传递的效率更高，比如在普通移动通讯信号不能覆盖的情况下（例如地震灾害过后通讯基站遭到破坏），北斗终端就可以通过短报文进行紧急通讯等。北斗系统最大的特色在于有源定位和短报文特色

8、服务，不仅解决了中国有无卫星导航系统的问题，还能将短信和导航结合，是中国北斗卫星导航系统的独特发明，也是其一大优势。其他卫星导航系统只是告诉你什么时间、在什么地方，而北斗卫星导航系统除了让你自己知道在什么时间、什么地方之外，还可以将你的位置信息发送出去，使你想告知的其他人获知你的情况，解决了何人、何事、何地的问题。和物联网的定义类似，船联网是将各类船只在统一标识的基础上，通过加装或利用已经存在的末端设备，用各种技术手段（北斗、海事卫星、AIS、移动互联网