陈婕珺

摘 要：随着通讯、卫星导航技术的不断成熟，通讯、导航系统呈现出扩大应用范围，增加功能，增加针对性的趋势。电子导航，互联网+等新兴技术的兴起，为遥测遥控技术融入航标管理，为航标标识信息化增添了新的元素 。本文以遥测遥控的技术特点为切入点，探讨遥测遥控技术在航标管理上的应用。

关键词：航标遥测遥控终端 航标运行管理系统 信息化

1.遥测遥控系统及航标运行管理系统

1.1遥测遥控系统与航标遥测遥控系统的内涵

1.1.1遥测遥控系统的内涵

遥测遥控系统是由遥测系统和遥控系统组成。

遥测系统主要涵盖了传感、通讯和数据处理技术。主要用于对分散、不易接近的，特别是距离遥远，所处环境恶劣的对象进行监测。遥控系统主要通过通信媒介对监测对象进行技术操控的系统。主要由操作装置、编码装置、发送装置、信道、接收装置、译码装置和执行机构等组成。

遥测遥控系统中，遥测系统获取被测控对象的工作状态技术参数，并以此作为遥控系统对其进行管理和控制的重要依据；遥控的效果再由遥测分系统反馈到测控中心作为下次遥控的参考。

1.1.2遥测遥控系统在航标上的运用

航标，顾名思义就是海上助航标志。航标按照不同的类型，表示了不同的助航功能。通航船舶通过不同类型的航标，判断该水域的航行规则与路线，从而达到安全通航的效果。

航标的特殊性决定了我们不可能通过传统的航标巡检全天候把握航标的工作状态，遥测遥控技术在航标管理上的应用，在很大程度上解决了航标设置距离远，通航环境复杂，无法及时检测航标状态的难题。

位置准确、涂色鲜明、灯质正常、结构良好是航标的四要素。其中位置为首，显示了航标位置的重要性。在航标遥测遥控系统中，定位系统是核心装置之一，通过定位系统测定的位置从而判断浮标是否移位，确保了航标异常移位及时发现并得以快速修复。同时，通过位置测定的历史数据及航标移动轨迹，判断风、流等水文气象情况，为航标的合理设置提供重要依据。 遥测遥控系统对电流、电压的监测，可判断灯器工作是否正常，确保灯器异常及时发现并对异常灯器分析故障原因及时修复。同时，通过电流、电压历史记录，判断灯器、电池更换周期等。

1.1.3 航标遥测遥控终端的分类

按遥测遥控载体区分，分为灯器一体化遥测遥控终端及独立遥测遥控终端。灯器一体化遥测遥控终端，顾名思义就是将遥测遥控定位模块与灯器、电池等集于一体与灯器一同使用内置电池。其优点在于安装方便且占位少。缺点是，无论灯器、遥测遥控模块或电池中其中任何一个部件损坏，必须整体更换。独立遥测遥控终端，就是一个遥测遥控传感除了特有的定位装置外，能通过外置电线与灯器、电池连接，在获取工作能源的同时检测航标设备的电流、电压。

按遥测遥控导航系统区分，分为GPS航标遥测遥控终端及北斗航标遥测遥控终端。GPS航标遥测遥控终端，其采用的是GPS卫星定位系统信号为定位数据采集源。GPS全球定位系统是20世纪70年代，由美国陆、海、空三军联合研制的新一代空间卫星导航GPS定位系统 。其工作原理简单来说就是根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出卫星的位置，由计算机选择卫星与用户联线之间张角较大的四颗卫星作为观测对象， 测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。GPS航标遥测遥控终端的数据传输信道一般是移动公共网络（如GPRS、CDMA、3G、4G等），因此 GPS航標遥测遥控系统在通讯基站覆盖的区域，信号较稳定 。

北斗航标遥测遥控系统，是采用北斗卫星导航系统信号为定位数据采集源。北斗系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，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。系统由空面段、地面段和用户段三部分组成。若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成空间段。地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施。用户段主要是指北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端设备、应用系统与应用服务等。地面段的工作过程简单的说就是监测站接收卫星的信号并发送给主控站，主控站接收数据后进行处理，生成卫星导航电文和差分完好性信息，而后交由注入站向卫星发送信号。用户的终端，可以是专用于北斗卫星导航系统的信号接收机，也可以是同时兼容其他卫星导航系统的接收机。接收机需要捕获并跟踪卫星的信号，根据数据按一定的方式进行定位计算，得到最终定位。北斗航标遥测遥控终端的通讯信道为北斗通讯，因此北斗遥测遥控系统在航标上的运用，能解决离岸距离远，通讯基站无法覆盖的水域通讯不畅的问题。

1.2 航标运行管理系统

“航标运行管理系统” 系统涵盖范围包括航标公用航标设置管理、基础数据管理、航标巡检视管理、航标维护保养管理、航标动态管理、航标应急反应、航标故障管理、航标工作任务派遣及航标器材管理，并将航标遥测遥控产生的故障数据融入到航标故障管理模块，对航标进行统一管理，能够迅速确定航标设备故障，提高航标可利用率，及时跟踪、追溯、分析航标运行、处理情况。

2.航标遥测遥控引入航标运行管理系统

航标运行管理系统通过航标遥测遥控系统平台对安装有遥测遥控终端的航标的实现系统管理。遥测方面，航标遥测遥控终端通过信道以报文形式传送至航标遥测遥控系统的远程数据服务器后，数据服务器会定期检测收到的航标终端返回信息，并对数据进行有效性处理，最终保存到数据库中，由应用服务器对数据库进行调用整合，将最终结果展示在应用服务器提供的web界面也就是我们看到的遥测遥控系统平台（用户终端）。通过平台我们可以直观看到航标的定位，电流、电压等实时信息。遥控方面，在遥测遥控系统平台发送遥测遥控数据，指令通过数据处理服务器过滤编码后保存于数据库中，服务器发现新的指令后服务器将遥测遥控数据重新封装通过指定端口发送到编码服务器后，由编码服务器将信息转发通过信道将数据到达航标终端后，航标终端解码并执行相关指令。理论上，可以通过平台终端，对海上装有遥测遥控终端的航标灯器进行灯质的调整。

航标遥测遥控系统是一个集电子海图、航标运行监测、区域管理、碰撞分析等功能于一体的平台系统。航标电子海图可以分类显示航标标绘，如岸标、水标、遥测遥控航标、无遥测遥控航标、AIS实体航标、AIS虚拟航标等。在电子海图上的航标与该航标上的遥测遥控终端内置的通讯运营商SIM卡号码或北斗通讯卡号码进行连接绑定后，航标位置可打开与航标遥测遥控回传定位做对比。

在电子海图上的航标比对，除位置外，电流、电压也是重点遥测内容。经过比对，位置超过安全距离，电压、电流超过正常值范围即视为故障航标。如存在故障，则在航标图标上方会出现红色电波图，提醒该航标存在故障，同时在信息栏显示故障类型（如图1）。当观察故障修复后，将在列表上自动消失，也可通过操作栏中的“遥控”、“误报”、“报障”按钮对待观察故障进行处理。 辖区内的航标故障，以数字、文字、图形等形式展示。

通过上述一系列的系统功能，实现了通过遥测遥控系统平台对航标的信息化、精细化管理 。

3.结束语

20世纪90年代初，欧美航运国家利用电子和通信技术建立了航海遥测遥控系统，为航运业提供了有效的服务。2000年，中国开始了巡检遥测遥控系统的研究工作。虽然遥测遥控系统在航标管理中的应用目前仍然处于探索发展阶段，许多通讯技术问题仍然在解决中，但加大航标巡检遥测遥控应用和开发力度，提高航标管理信息化、智能化是时代发展趋势，也是提升航海保障服务的重要内容。

参考文献：

[1]航标遥测遥控通信技术要求.交通运输部南海航海保障中心.