咨詢(xún)熱線(xiàn): (+86) 755-83203097 83260705
船載動(dòng)中通微波通訊應用于海事監管和通航指揮
一、簡(jiǎn)述
  本項目通過(guò)建設青島近海海域船岸無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò ),提升海事應急通信保障能力,保障海事監管和通航指揮通信暢通。項目建成后,指揮中心能夠實(shí)時(shí)查看由執行公務(wù)中的船舶傳回的多路視頻圖像、與執行公務(wù)的船舶之間進(jìn)行即時(shí)視頻會(huì )議、在船上訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)、使用WIFI以及可以使用移動(dòng)電話(huà)撥號或接聽(tīng)電話(huà)。
  青島海事局所轄海域,通過(guò)在轄區多個(gè)島嶼上安裝動(dòng)中通基站,覆蓋全部轄區近海區域,使得公務(wù)船在本地區域內,實(shí)現與岸基無(wú)縫連接組網(wǎng)。青島海事局船載動(dòng)中通二期項目轄區覆蓋范圍如下圖所示:
船載動(dòng)中通項目轄區覆蓋范圍
  在本轄區燈塔、鐵塔上安裝岸基基站,燈塔岸基坐標如下:
1. 即墨女島燈塔
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.******* 
2. 千里巖燈塔
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
3. 朝連島燈塔
經(jīng)度:***.***
一、簡(jiǎn)述
  本項目通過(guò)建設青島近海海域船岸無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò ),提升海事應急通信保障能力,保障海事監管和通航指揮通信暢通。項目建成后,指揮中心能夠實(shí)時(shí)查看由執行公務(wù)中的船舶傳回的多路視頻圖像、與執行公務(wù)的船舶之間進(jìn)行即時(shí)視頻會(huì )議、在船上訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)、使用WIFI以及可以使用移動(dòng)電話(huà)撥號或接聽(tīng)電話(huà)。
  青島海事局所轄海域,通過(guò)在轄區多個(gè)島嶼上安裝動(dòng)中通基站,覆蓋全部轄區近海區域,使得公務(wù)船在本地區域內,實(shí)現與岸基無(wú)縫連接組網(wǎng)。青島海事局船載動(dòng)中通二期項目轄區覆蓋范圍如下圖所示:
船載動(dòng)中通項目轄區覆蓋范圍
  在本轄區燈塔、鐵塔上安裝岸基基站,燈塔岸基坐標如下:
1. 即墨女島燈塔
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.******* 
2. 千里巖燈塔
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
3. 朝連島燈塔
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.******* 
4. 大橋島燈塔
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
5. 市南區海事大廈辦公樓
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
6. 齋堂島董家口A(yíng)IS基站
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
 
二、需求分析
1、覆蓋范圍分析
  青島海事局所轄海域,東北至西南海域直線(xiàn)大約80海里(150公里),近海作業(yè)范圍距離海岸線(xiàn)11~22海里左右。如圖:
船載動(dòng)中通項目轄區覆蓋范圍

2、船載組網(wǎng)需求
  船載端于岸站之間,通過(guò)動(dòng)中通智能組網(wǎng)系統,實(shí)現船只與岸站基站之間高速微波組網(wǎng),船只和岸基之間,上行和下行帶寬分別不低于50Mbps鏈路帶寬,以滿(mǎn)足和確保海事相關(guān)公務(wù)和作業(yè)船只的通信和指揮保障,實(shí)現船只多路視頻實(shí)時(shí)回傳至控制中心,且同步可實(shí)現視頻會(huì )議、船只互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn),高速WIFI上網(wǎng)、VoIP網(wǎng)絡(luò )電話(huà)功能。
  動(dòng)中通系統采用海面多點(diǎn)覆蓋,在多個(gè)燈塔站岸基安裝動(dòng)中通岸站,就近接入為原則,實(shí)現動(dòng)中通對船只多業(yè)務(wù)聯(lián)網(wǎng)支持:
動(dòng)中通系統采用海面多點(diǎn)覆蓋
 
三、方案鏈路規劃和設備選擇
1、整體鏈路規劃和部署
  1.1、船只與燈塔岸基通訊組網(wǎng)
  青島海事局所轄區域范圍的近海區域范圍內,現有六處燈塔鐵塔資源可用于岸站動(dòng)中通基站,1.即墨女島燈塔,2.千里巖燈塔,3.朝連島燈塔,4. 大橋島燈塔,5.市南區海事大廈辦公樓,6. 齋堂島董家口A(yíng)IS基站,利用六處燈塔分別覆蓋一定范圍海域范圍,后續也可以進(jìn)行岸基基站擴容,增加覆蓋范圍。
六處燈塔鐵塔位置,所能安裝天線(xiàn)海拔掛高分別50~80米不等,假設公務(wù)船只動(dòng)中通天線(xiàn)海拔安裝高度按10米計算,則燈塔岸基覆蓋半徑范圍分別為25公里~30公里。
考慮到船只和燈塔岸基基站最遠達30公里或以上,我們對岸基設備和船只設備,都采用直徑70cm動(dòng)中通系統,采用一對一高增益智能天線(xiàn)系統,單一天線(xiàn)高帶寬,高速路,遠距離。滿(mǎn)足船只與岸站基站50Mbps鏈路帶寬的需求。
 
  1.1.1 岸基基站選址
  在現有六處基站位置上安裝動(dòng)中通岸基基站,六處坐標如第一節“簡(jiǎn)述”中所述,采用現有鐵塔資源,每個(gè)岸基單獨提供500Mbps的互聯(lián)網(wǎng)接入通道和動(dòng)中通岸基連接;
  對于鐵塔動(dòng)中通岸基安裝時(shí),盡量安裝在鐵塔制高點(diǎn),并盡可能避開(kāi)鐵塔本身對全方位覆蓋信號的影響,建議在條件許可的情況下,單獨架設鐵塔或立桿用于安裝動(dòng)中通岸基基站。
供電則從現有鐵塔供電系統拉取220V市電。
  岸基基站點(diǎn)位的擴充:為了獲得更遠的傳輸距離和通訊效果,我們建議在嶗山南側山脈靠海位置,安裝補充基站,北緯:**.*******,東經(jīng)***.*******,海拔***米左右。由于具有絕對的高度優(yōu)勢,單一基站即可覆蓋半徑多達70公里區域。
動(dòng)中通系統采用海面多點(diǎn)覆蓋:岸基基站點(diǎn)位的擴充:為了獲得更遠的傳輸距離和通訊效果,我們建議在嶗山南側山脈靠海位置,安裝補充基站

1.1.2船只與岸站鏈路高度規劃和計算
  假設公務(wù)船動(dòng)中通天線(xiàn)安裝高度為海拔10米,公務(wù)船距離朝連島燈塔(天線(xiàn)安裝高度海拔按80米)16.5海里(30公里)時(shí),鏈路計算情況如下:
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算
 
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算
  通過(guò)計算,岸基海拔高度80米天線(xiàn)安裝高度和船只天線(xiàn)安裝高度10米時(shí),鏈路符合傳輸要求。此時(shí)的傳輸距離為當前高度情況下的最遠傳輸距離。
 
  1.2、岸基與指揮中心組網(wǎng)
  所有岸基動(dòng)中通基站,采用獨立高速500Mbps互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入。滿(mǎn)足與中心之間實(shí)現包括VPN、視頻、監控等船只各類(lèi)業(yè)務(wù)數據擴容的需要。
 
2、設備選擇
  2.1、船岸動(dòng)中通組網(wǎng)設備
  船載動(dòng)中通系統采用智能定向天線(xiàn)系統,采用5HzGPS高速實(shí)時(shí)自動(dòng)姿態(tài)計算方法,根據預設目的地經(jīng)緯度定位數據和相對高度數據,實(shí)現360度水平連續自動(dòng)旋轉和俯仰姿態(tài)調整。 通過(guò)集成高增益定向天線(xiàn),搭載高速微波通訊系統,與遠端站之間實(shí)現高速、高鏈路帶寬通訊,實(shí)現更遠距離實(shí)時(shí)穩定可靠的無(wú)線(xiàn)視頻傳輸。 可應用于通視環(huán)境下船載、機載、車(chē)載的動(dòng)中通通訊系統,實(shí)現動(dòng)態(tài)組網(wǎng)與自動(dòng)跟蹤。 相比傳統全向天線(xiàn)模式,具有高的天線(xiàn)增益,更遠的通訊距離,和更好的通訊傳輸效果。
設備小型化,輕量化,高集成度,單一設備集成電子羅盤(pán)、GPS、高速步進(jìn)機電機,采用全角度360度自動(dòng)高速AI智能系統,可360度連續旋轉,全自動(dòng)俯仰角度調整。通過(guò)搭載定向微波天線(xiàn)系統和高速微波設備,能夠提供高速穩定微波透明傳輸鏈路。設備安裝維護簡(jiǎn)單,只需要一根網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)機柜即可,不需要其它的多條數據線(xiàn)纜。
船岸動(dòng)中通:
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算

設備性能:
天線(xiàn)內置高精度慣性導航模塊測量船體(車(chē)體)的姿態(tài),利用DSP運行具有自主知識產(chǎn)權的姿態(tài)穩定算法,保證了天線(xiàn)在任何情況實(shí)時(shí)對準目標信號。
搜索信號時(shí),根據GPS獲取的地理位置,計算目標信號仰角,在多軸穩定的基礎上直接對目標進(jìn)行搜索,所以可以快速獲取目標;可擴展多岸站目標基站;
在識別目標方面,為了提高信號識別的可靠性,特別設計了信號加信標識別方式;
機械方面,采用三軸穩定的機械結構,保證了控制精度(穩定平臺的指向精度可達±0.2°);
電子元件方面,采用工業(yè)級元件,保證了元件的可靠性(也可以提供軍品級元件);
軟件方面,采用高速DSP計算,內置坐標變換模塊、PID穩定模塊等核心模塊,其控制頻率大于500Hz;
生產(chǎn)工藝方面,采用長(cháng)時(shí)間高低溫老化試驗,保證了電氣元件的可靠性。
5Hz高速定位和姿態(tài)計算
360度水平連續旋轉,自動(dòng)俯仰角度調整
高速步進(jìn)電機系統,水平角度精度0.24度
旋轉速度50度/秒,自動(dòng)加速度起停運轉,拒絕高速旋轉時(shí)失步和越步
GPS漂移優(yōu)化算法,運行更精準可靠
支持初次安裝電子羅盤(pán)自校準功能,地磁磁偏角校正功能
適配5.8G船載、機載、車(chē)載通訊系統,具有高鏈路帶寬,通訊距離遠的優(yōu)點(diǎn)*
系統即裝即用,安裝調試簡(jiǎn)單
IP66全天候
可擴展標準RS232串口接口
RS-232和TELNET終端實(shí)時(shí)狀態(tài)數據輸出,支持手動(dòng)遠程控制和姿態(tài)調整
支持多點(diǎn)岸站自動(dòng)跟蹤
支持系統定制開(kāi)發(fā)
 
  2.1.1 船岸動(dòng)中通
  對于岸基,我們采用與船載相同的系統設備,并通過(guò)485通訊系統,實(shí)現與船只之間坐標交換和協(xié)助定位。岸基動(dòng)中通:
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算
  船只與多岸基基站,可優(yōu)化的鏈路計算方案,智能化自動(dòng)匹配、切換就近岸基通訊。
 
  2.1.2 客戶(hù)運維管理
  系統提供自動(dòng)化運維完美解決方案,具有功能模塊化,流程化,可視化,自動(dòng)化,運維操作安全、簡(jiǎn)單、高效率,降低系統運維成本。通過(guò)運維系統,可以實(shí)時(shí)查看船只在線(xiàn)狀態(tài)、坐標、流量帶寬等數據,各種狀況運籌帷幄。
  設備鏈路關(guān)系和連接狀態(tài)圖:
動(dòng)中通系統-設備鏈路關(guān)系和連接狀態(tài)圖
動(dòng)中通系統-設備鏈路關(guān)系和連接狀態(tài)圖
 
  2.1.3 船載端智能天線(xiàn)輔助調整系統
  智能化輔助軟件系統,可根據船只信號強度,自動(dòng)調整船只、岸基天線(xiàn)方向,互相精準調整,做到系統信號最優(yōu),帶寬最優(yōu)。

動(dòng)中通系統-船載端智能天線(xiàn)輔助調整系統-智能化輔助軟件系統
 
  2.2、岸基和指揮中心點(diǎn)對點(diǎn)骨干鏈路
  2.2.1 岸基和指揮組網(wǎng)
  所有岸基基站采用光纖寬帶,支持500Mbps高速互聯(lián)網(wǎng)接入。船只設備與指揮中心采用云平臺系統和VPN方式進(jìn)行設備互聯(lián)互通。
***,緯度:**.******* 
4. 大橋島燈塔
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
5. 市南區海事大廈辦公樓
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
6. 齋堂島董家口A(yíng)IS基站
經(jīng)度:***.*******,緯度:**.*******
 
二、需求分析
1、覆蓋范圍分析
  青島海事局所轄海域,東北至西南海域直線(xiàn)大約80海里(150公里),近海作業(yè)范圍距離海岸線(xiàn)11~22海里左右。如圖:
船載動(dòng)中通項目轄區覆蓋范圍

2、船載組網(wǎng)需求
  船載端于岸站之間,通過(guò)動(dòng)中通智能組網(wǎng)系統,實(shí)現船只與岸站基站之間高速微波組網(wǎng),船只和岸基之間,上行和下行帶寬分別不低于50Mbps鏈路帶寬,以滿(mǎn)足和確保海事相關(guān)公務(wù)和作業(yè)船只的通信和指揮保障,實(shí)現船只多路視頻實(shí)時(shí)回傳至控制中心,且同步可實(shí)現視頻會(huì )議、船只互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn),高速WIFI上網(wǎng)、VoIP網(wǎng)絡(luò )電話(huà)功能。
  動(dòng)中通系統采用海面多點(diǎn)覆蓋,在多個(gè)燈塔站岸基安裝動(dòng)中通岸站,就近接入為原則,實(shí)現動(dòng)中通對船只多業(yè)務(wù)聯(lián)網(wǎng)支持:
動(dòng)中通系統采用海面多點(diǎn)覆蓋
 
三、方案鏈路規劃和設備選擇
1、整體鏈路規劃和部署
  1.1、船只與燈塔岸基通訊組網(wǎng)
  青島海事局所轄區域范圍的近海區域范圍內,現有六處燈塔鐵塔資源可用于岸站動(dòng)中通基站,1.即墨女島燈塔,2.千里巖燈塔,3.朝連島燈塔,4. 大橋島燈塔,5.市南區海事大廈辦公樓,6. 齋堂島董家口A(yíng)IS基站,利用六處燈塔分別覆蓋一定范圍海域范圍,后續也可以進(jìn)行岸基基站擴容,增加覆蓋范圍。
六處燈塔鐵塔位置,所能安裝天線(xiàn)海拔掛高分別50~80米不等,假設公務(wù)船只動(dòng)中通天線(xiàn)海拔安裝高度按10米計算,則燈塔岸基覆蓋半徑范圍分別為25公里~30公里。
考慮到船只和燈塔岸基基站最遠達30公里或以上,我們對岸基設備和船只設備,都采用直徑70cm動(dòng)中通系統,采用一對一高增益智能天線(xiàn)系統,單一天線(xiàn)高帶寬,高速路,遠距離。滿(mǎn)足船只與岸站基站50Mbps鏈路帶寬的需求。
 
  1.1.1 岸基基站選址
  在現有六處基站位置上安裝動(dòng)中通岸基基站,六處坐標如第一節“簡(jiǎn)述”中所述,采用現有鐵塔資源,每個(gè)岸基單獨提供500Mbps的互聯(lián)網(wǎng)接入通道和動(dòng)中通岸基連接;
  對于鐵塔動(dòng)中通岸基安裝時(shí),盡量安裝在鐵塔制高點(diǎn),并盡可能避開(kāi)鐵塔本身對全方位覆蓋信號的影響,建議在條件許可的情況下,單獨架設鐵塔或立桿用于安裝動(dòng)中通岸基基站。
供電則從現有鐵塔供電系統拉取220V市電。
  岸基基站點(diǎn)位的擴充:為了獲得更遠的傳輸距離和通訊效果,我們建議在嶗山南側山脈靠海位置,安裝補充基站,北緯:**.*******,東經(jīng)***.*******,海拔***米左右。由于具有絕對的高度優(yōu)勢,單一基站即可覆蓋半徑多達70公里區域。
動(dòng)中通系統采用海面多點(diǎn)覆蓋:岸基基站點(diǎn)位的擴充:為了獲得更遠的傳輸距離和通訊效果,我們建議在嶗山南側山脈靠海位置,安裝補充基站

1.1.2船只與岸站鏈路高度規劃和計算
  假設公務(wù)船動(dòng)中通天線(xiàn)安裝高度為海拔10米,公務(wù)船距離朝連島燈塔(天線(xiàn)安裝高度海拔按80米)16.5海里(30公里)時(shí),鏈路計算情況如下:
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算
 
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算
  通過(guò)計算,岸基海拔高度80米天線(xiàn)安裝高度和船只天線(xiàn)安裝高度10米時(shí),鏈路符合傳輸要求。此時(shí)的傳輸距離為當前高度情況下的最遠傳輸距離。
 
  1.2、岸基與指揮中心組網(wǎng)
  所有岸基動(dòng)中通基站,采用獨立高速500Mbps互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入。滿(mǎn)足與中心之間實(shí)現包括VPN、視頻、監控等船只各類(lèi)業(yè)務(wù)數據擴容的需要。
 
2、設備選擇
  2.1、船岸動(dòng)中通組網(wǎng)設備
  船載動(dòng)中通系統采用智能定向天線(xiàn)系統,采用5HzGPS高速實(shí)時(shí)自動(dòng)姿態(tài)計算方法,根據預設目的地經(jīng)緯度定位數據和相對高度數據,實(shí)現360度水平連續自動(dòng)旋轉和俯仰姿態(tài)調整。 通過(guò)集成高增益定向天線(xiàn),搭載高速微波通訊系統,與遠端站之間實(shí)現高速、高鏈路帶寬通訊,實(shí)現更遠距離實(shí)時(shí)穩定可靠的無(wú)線(xiàn)視頻傳輸。 可應用于通視環(huán)境下船載、機載、車(chē)載的動(dòng)中通通訊系統,實(shí)現動(dòng)態(tài)組網(wǎng)與自動(dòng)跟蹤。 相比傳統全向天線(xiàn)模式,具有高的天線(xiàn)增益,更遠的通訊距離,和更好的通訊傳輸效果。
設備小型化,輕量化,高集成度,單一設備集成電子羅盤(pán)、GPS、高速步進(jìn)機電機,采用全角度360度自動(dòng)高速AI智能系統,可360度連續旋轉,全自動(dòng)俯仰角度調整。通過(guò)搭載定向微波天線(xiàn)系統和高速微波設備,能夠提供高速穩定微波透明傳輸鏈路。設備安裝維護簡(jiǎn)單,只需要一根網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)機柜即可,不需要其它的多條數據線(xiàn)纜。
船岸動(dòng)中通:
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算

設備性能:
天線(xiàn)內置高精度慣性導航模塊測量船體(車(chē)體)的姿態(tài),利用DSP運行具有自主知識產(chǎn)權的姿態(tài)穩定算法,保證了天線(xiàn)在任何情況實(shí)時(shí)對準目標信號。
搜索信號時(shí),根據GPS獲取的地理位置,計算目標信號仰角,在多軸穩定的基礎上直接對目標進(jìn)行搜索,所以可以快速獲取目標;可擴展多岸站目標基站;
在識別目標方面,為了提高信號識別的可靠性,特別設計了信號加信標識別方式;
機械方面,采用三軸穩定的機械結構,保證了控制精度(穩定平臺的指向精度可達±0.2°);
電子元件方面,采用工業(yè)級元件,保證了元件的可靠性(也可以提供軍品級元件);
軟件方面,采用高速DSP計算,內置坐標變換模塊、PID穩定模塊等核心模塊,其控制頻率大于500Hz;
生產(chǎn)工藝方面,采用長(cháng)時(shí)間高低溫老化試驗,保證了電氣元件的可靠性。
5Hz高速定位和姿態(tài)計算
360度水平連續旋轉,自動(dòng)俯仰角度調整
高速步進(jìn)電機系統,水平角度精度0.24度
旋轉速度50度/秒,自動(dòng)加速度起停運轉,拒絕高速旋轉時(shí)失步和越步
GPS漂移優(yōu)化算法,運行更精準可靠
支持初次安裝電子羅盤(pán)自校準功能,地磁磁偏角校正功能
適配5.8G船載、機載、車(chē)載通訊系統,具有高鏈路帶寬,通訊距離遠的優(yōu)點(diǎn)*
系統即裝即用,安裝調試簡(jiǎn)單
IP66全天候
可擴展標準RS232串口接口
RS-232和TELNET終端實(shí)時(shí)狀態(tài)數據輸出,支持手動(dòng)遠程控制和姿態(tài)調整
支持多點(diǎn)岸站自動(dòng)跟蹤
支持系統定制開(kāi)發(fā)
 
  2.1.1 船岸動(dòng)中通
  對于岸基,我們采用與船載相同的系統設備,并通過(guò)485通訊系統,實(shí)現與船只之間坐標交換和協(xié)助定位。岸基動(dòng)中通:
動(dòng)中通系統-船只與岸站鏈路高度規劃和計算
  船只與多岸基基站,可優(yōu)化的鏈路計算方案,智能化自動(dòng)匹配、切換就近岸基通訊。
 
  2.1.2 客戶(hù)運維管理
  系統提供自動(dòng)化運維完美解決方案,具有功能模塊化,流程化,可視化,自動(dòng)化,運維操作安全、簡(jiǎn)單、高效率,降低系統運維成本。通過(guò)運維系統,可以實(shí)時(shí)查看船只在線(xiàn)狀態(tài)、坐標、流量帶寬等數據,各種狀況運籌帷幄。
  設備鏈路關(guān)系和連接狀態(tài)圖:
動(dòng)中通系統-設備鏈路關(guān)系和連接狀態(tài)圖
動(dòng)中通系統-設備鏈路關(guān)系和連接狀態(tài)圖
 
  2.1.3 船載端智能天線(xiàn)輔助調整系統
  智能化輔助軟件系統,可根據船只信號強度,自動(dòng)調整船只、岸基天線(xiàn)方向,互相精準調整,做到系統信號最優(yōu),帶寬最優(yōu)。

動(dòng)中通系統-船載端智能天線(xiàn)輔助調整系統-智能化輔助軟件系統
 
  2.2、岸基和指揮中心點(diǎn)對點(diǎn)骨干鏈路
  2.2.1 岸基和指揮組網(wǎng)
  所有岸基基站采用光纖寬帶,支持500Mbps高速互聯(lián)網(wǎng)接入。船只設備與指揮中心采用云平臺系統和VPN方式進(jìn)行設備互聯(lián)互通。
?
©2024 深圳市安視源電子科技有限公司® 版權所有