摘要：隨著中國海洋漁業(yè)的不斷發(fā)展和從業(yè)人員持續(xù)增加，漁業(yè)安全生產(chǎn)受到社會(huì)廣泛關(guān)注，近些年北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)在漁業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，漁業(yè)主管部門利用北斗系統(tǒng)對(duì)漁船實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)管，精準(zhǔn)實(shí)施海上搶險(xiǎn)救助。漁民憑借北斗衛(wèi)星的指引，在茫茫大海上能夠清晰找準(zhǔn)回港的路。北斗系統(tǒng)降低了海上漁業(yè)生產(chǎn)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，大幅提高了漁業(yè)生產(chǎn)效率，保障了漁民的生命財(cái)產(chǎn)安全。文章對(duì)北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)、遼寧海洋漁業(yè)船舶動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)、北斗船載終端設(shè)備在漁業(yè)船舶導(dǎo)航中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

　　關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星;導(dǎo)航;漁業(yè)船舶

　　中國是海洋漁業(yè)大國，海岸線3.2萬km，海洋面積300萬km2，漁船56萬艘，傳統(tǒng)漁民550萬人。海洋漁業(yè)是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，漁業(yè)船舶安全關(guān)系到千家萬戶，船舶導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展對(duì)保障漁船安全生產(chǎn)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，早期漁船的定位導(dǎo)航主要根據(jù)天體的位置進(jìn)行判定，同時(shí)使用羅盤判定航行方向。隨著導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)已取代了原始的導(dǎo)航方法。中國自主建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)認(rèn)定的四大核心供應(yīng)商之一，雖然起步晚卻后來居上，與美國GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)共同成為世界最先進(jìn)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介

　　北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)分3代：1994年北斗工程立項(xiàng)，2000年，我國自主完成了北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，共有4顆北斗一號(hào)試驗(yàn)衛(wèi)星，服務(wù)中國區(qū)域[1];2012年完成了北斗二號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，共有25顆北斗二號(hào)衛(wèi)星，服務(wù)亞太地區(qū);2020年完成了北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，共有30顆北斗三號(hào)衛(wèi)星，服務(wù)全球。可以提供免費(fèi)定位和授權(quán)服務(wù)，授權(quán)服務(wù)包括提供高精度的定位、測(cè)速、授時(shí)和通信以及系統(tǒng)完整性信息服務(wù)。北斗系統(tǒng)具有全天候、精度高、定位快、功能全、運(yùn)行穩(wěn)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在交通運(yùn)輸、漁業(yè)生產(chǎn)、氣象預(yù)報(bào)、通信授時(shí)、應(yīng)急救災(zāi)、安全保障等諸多行業(yè)領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　1.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成

　　由空間端、地面端、用戶端三部分構(gòu)成。空間端包括地球靜止軌道、同步軌道和中圓軌道三種多個(gè)衛(wèi)星。地面端包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測(cè)站等多個(gè)地面站，以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施[2]。用戶端包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)構(gòu)件，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與運(yùn)行軟件等。

　　1.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理

　　北斗系統(tǒng)最重要功能是定位功能，定位的基本原理是依據(jù) “三球交會(huì)”定律完成空間定位目標(biāo)，也就是以空中三顆已知坐標(biāo)參數(shù)和精確狀態(tài)的衛(wèi)星作為圓心，以衛(wèi)星分別到用戶終端設(shè)備之間的距離參數(shù)作為半徑，建立三個(gè)球面狀空間結(jié)構(gòu)，這三個(gè)球面的交點(diǎn)即為用戶端地理位置，利用衛(wèi)星通信技術(shù)測(cè)定衛(wèi)星和用戶設(shè)備的距離通過自動(dòng)解算實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。而有地面控制中心參與的定位，依靠兩顆衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)定位，以空中兩顆已知坐標(biāo)參數(shù)和精確狀態(tài)的衛(wèi)星作為圓心，以衛(wèi)星分別到用戶終端設(shè)備之間的距離參數(shù)作為半徑，建立兩個(gè)球面狀空間結(jié)構(gòu)，通過測(cè)定衛(wèi)星和用戶終端設(shè)備的距離為半徑的兩個(gè)球面，這兩個(gè)球面與用戶端所在的地球球面的交點(diǎn)即為用戶端地理位置，這種定位需要地面控制中心根據(jù)地球電子高程地圖庫提供地形圖，兩衛(wèi)星圓弧線與地球表面地形圖的交點(diǎn)，可以得到用戶的二維位置。

　　1.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能

　　1.3.1 定位導(dǎo)航 為全球提供全天候、高精度、連續(xù)、實(shí)時(shí)的定位和導(dǎo)航服務(wù)。用戶終端設(shè)備可免費(fèi)獲得定位、授時(shí)服務(wù)，全球定位精度10m，測(cè)速精度0.2m/s，授時(shí)精度20ns;亞太地區(qū)定位精度5m，測(cè)速精度0.1 m/s，授時(shí)精度10ns[3]。

　　1.3.2 短報(bào)文通信服務(wù) 可提供雙向數(shù)字(報(bào)文)通信，中國及周邊地區(qū)單次通信能力為1000漢字，全球短報(bào)文通信服務(wù)單次通信能力為40漢字。

　　1.3.3 國際搜救服務(wù) 與全球其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一起組成全球范圍搜救系統(tǒng)，同時(shí)建立用戶終端設(shè)備的反向鏈路，大幅度提高了搜救成功率和效率。

　　2 遼寧海洋漁業(yè)船舶動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)簡介

　　遼寧海洋漁業(yè)船舶動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)由北斗衛(wèi)星、地面站、船載終端、運(yùn)營服務(wù)中心、漁業(yè)主管部門監(jiān)控臺(tái)站等組成。該系統(tǒng)以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為基礎(chǔ)，整合移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、互聯(lián)網(wǎng)+、地理信息等技術(shù)，構(gòu)建海洋漁業(yè)綜合信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)[4]。2012年遼寧省啟動(dòng)遼寧海洋漁業(yè)船舶動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)建設(shè)，建立船舶動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)，為較大馬力漁船安裝北斗船載終端，截至2019年底共為近1萬艘漁船安裝了北斗終端。漁業(yè)管理部門利用該系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握漁船海上動(dòng)態(tài)，實(shí)施監(jiān)控管理，接收漁船緊急報(bào)警，并通過系統(tǒng)的短報(bào)文與漁船實(shí)現(xiàn)文字通信，船岸之間建立了有效的聯(lián)絡(luò)機(jī)制，有效提高了海上作業(yè)漁船的安全保障。2021年，為了進(jìn)一步提高海上生產(chǎn)漁船的安全保障能力，遼寧省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳印發(fā)了《遼寧省海洋漁業(yè)船舶北斗船載終端設(shè)備安裝使用管理辦法》，規(guī)定所有船籍港在遼寧的海洋漁業(yè)船舶必須安裝北斗船載終端設(shè)備，否則不得出海生產(chǎn)作業(yè)。同步啟動(dòng)了2021年遼寧省海洋漁業(yè)船舶北斗船載終端設(shè)備安裝項(xiàng)目，對(duì)北斗船載終端的功能進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，計(jì)劃年內(nèi)為全省約4萬艘漁業(yè)船舶安裝新款北斗船載終端設(shè)備[5]。

　　遼寧海洋漁業(yè)船舶動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)主要功能：漁業(yè)部門利用該系統(tǒng)對(duì)轄區(qū)漁業(yè)船舶進(jìn)行監(jiān)控和應(yīng)急響應(yīng)。遇有大風(fēng)惡劣天氣，漁業(yè)部門利用系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警，實(shí)時(shí)掌握管轄漁業(yè)船舶動(dòng)態(tài)，指揮調(diào)動(dòng)漁船避險(xiǎn)。向漁業(yè)船舶開通定位導(dǎo)航、各種通告、遇險(xiǎn)求救等服務(wù)。向漁船船載終端提供船、岸間的數(shù)字報(bào)文通信服務(wù)。向用戶提供漁市、物流、天氣、海浪、漁場(chǎng)、魚汛等信息服務(wù)。

　　3 北斗船載終端設(shè)備在漁業(yè)船舶導(dǎo)航中的應(yīng)用

　　北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建成以前，衛(wèi)星定位一直被美國GPS系統(tǒng)壟斷，北斗系統(tǒng)打破了GPS一家獨(dú)大的局面，為世界船舶提供了一個(gè)更安全和精確的定位導(dǎo)航途徑。在遼寧省，2012年開始在漁業(yè)船舶上大規(guī)模安裝北斗船載終端，為漁業(yè)船舶提供安全精準(zhǔn)全面的定位導(dǎo)航服務(wù)，下面簡要介紹一下北斗船載終端在船舶導(dǎo)航中的應(yīng)用。