海洋渔业监控系统需求分析.doc

海洋渔业监控系统 -船载终端北京思拓海洋信息技术有限公司2011/09目录1.概述12.船载终端12.1概述12.2主要功能22.2.1定位功能22.2.2数据传输功能32.2.2.1北斗卫星32.2.2.2CDMA32.2.2.3传输频率设定32.2.3通信服务42.2.3.1北斗设备驱动42.2.3.2数据传输服务42.2.3.3通讯服务42.2.4导航功能52.2.4.1海图数据加载52.2.4.2海图数据更新62.2.4.3海图数据显示及操作62.2.4.4海图标绘102.2.4.5本船船位112.2.4.6航行记录122.2.4.7航位监控与管理132.2.4.8报警142.2.4.9测量与计算142.2.4.10AIS目标显示152.2.5海洋渔业安全生产与管理功能162.3硬件平台16北京思拓海洋信息技术有限公司1. 概述海洋渔业监控系统由指挥终端和船载终端组成，指挥终端通过网络与海洋渔业管理中心连接，利用北斗一代、GPS系统，实现海洋渔业局的船只监控、紧急救援和调度管理，并适应海洋渔业安全生产与管理的要求。系统框图见图1所示。图1. 系统框图本文主要对船载终端的功能需求进行描述。2. 船载终端2.1 概述船载终端主要由主机、显示控制器（显控）、电源适配器以及主机连接线组成，同时可以选配AIS设备。主机可以通过北斗一代或GPS获得船舶位置信息，通过主机连接线送给显示控制器进行显示。主机也具有北斗一代的定位通信功能。通过显控操作，可以进行定位通信申请，并显示在显控地图界面上。显示控制器可选配AIS设备，实现AIS系统报警显示。图2. 船载终端组成框图2.2 主要功能2.2.1 定位功能船载终端可以通过北斗一代、GPS两种方式进行定位，且北斗定位和GPS定位能够自动切换。同时定位信息（GPS定位信息）、航速、航向等信息在显控上显示，并定时发送给指挥终端。定位、航速及航向信息，以两种方式显示在显控上：1） 以文字方式显示（如图3）2） 在海图上标绘（如图4）图3. 位置、航速及航向信息的文字显示图4. 本船位置、航速及航向在海图上的标绘2.2.2 数据传输功能2.2.2.1 北斗卫星系统可将主机采集到的本船位置、航速、航向、AIS数据(如果选配)等信息定时压缩发送给陆地的指挥终端，定时时间可以设定。系统具有断线检测、断点续传功能，保障数据及时、安全传输。2.2.2.2 CDMA如果船舶近岸航行，且卫星系统发生故障时，可使用CDMA终端替代北斗回传上述数据，以提高效率和节省通信费用。2.2.2.3 传输频率设定陆地用户可通过北斗、CDMA等通信方式远程设定上述数据的回传频率，并可随时更改，传输时间间隔（频率）分为紧急、快速、平时、慢速等几类；在此频率基础上，系统将能够自动识别本船的航行状态、比如航行、直航、转向、停泊等，并根据这些状态，自动微调传输时间间隔，既保证所有数据尽可能完整准确地传回陆地，又提高效率和节省通信费用，降低网络占用带宽。2.2.3 通信服务2.2.3.1 北斗设备驱动按“北斗一号”用户机数据接口要求（4.0版）标准，连接北斗船载终端设备，定时检测北斗系统各卫星信号强度和卫星状态，检测设备可用状态。2.2.3.2 数据传输服务自动将主机采集到的实时船位、船速、航向、AIS目标等数据，按指定格式、指定频率，定时压缩发送给陆地的指挥终端。2.2.3.3 通讯服务船载终端具有手写、拼音输入功能。利用“北斗一号”系统进行短电文通信，包括有汉字、大小写字母、数字。a）发送输入的短电文或内置的常用短语通过显示单元的操作面板可输入中英文的短电文信息，也可选择预先内置常用短语的一条短语，发送给指挥终端或其它船舶。b）船舶与作业船舶之间通信船载终端能直接将输入的短电文信息发送给一个指定地址号的卫星通信终端，能够接收来自另一船载终端的短电文，并在显示器上显示该短电文。c）船舶与指挥终端之间通信船载终端能接收各指挥终端的短电文信息；也能直接将输入的短电文信息发送给指挥终端。指挥终端可以指定海上一艘特定作业船舶，向其发送短电文信息，或以群发、通播方式向一个或多艘船舶，甚至全部海上作业船舶发送短电文信息。d）船舶与手机之间通信船载终端可以同日常生活中使用的CDMA、GSM手机互通短信、报警等短电文信息，也可由指挥终端转发给指定的手机。显控在录入完信息后，发送时只需输入对方手机号码即可，将该短信息发送到手机上。同样，手机只要按照指定的格式，也可将短电文信息发送到作业船舶的船载终端上，并在显控上显示。船载终端可通过北斗收发短信、数据文件和特殊控制指令，以此来实现北斗船岸、船机、船-船的信息交换和通信。2.2.4 导航功能2.2.4.1 海图数据加载支持S57或加密的S63格式的电子海图。同时，支持思拓公司自有的NR SENC格式的电子海图。图5. 海图加载完毕2.2.4.2 海图数据更新船载终端具有海图数据自动更新功能，可通过邮件、光盘或U盘完成海图数据的及时更新。更新前海图显示更新后海图显示图6. 海图更新前后对比2.2.4.3 海图数据显示及操作1） 海图显示船载终端可以根据需要，设置为完全信息显示、标准信息显示和基础信息显示三大类。 基本 标准 全部图7. IMO分类显示2） 亮度控制船载终端具有3种显示模式，可根据船舶周围的环境，调节船载终端的显示亮度。选项显示结果Normal day默认Dark day/DuskDark night图8. 显示亮度对比3） 等深线设置可以根据不同的船舶，设备不同的等深线及安全水深。两组不同的等深线数值设置对比见表1：表1 等深线数值设置对比表对比第一组参数对比第二组参数参数设置浅等深线值设置安全深度值设置安全等深线值设置深等深线值设置浅等深线值设置安全深度值设置安全等深线值设置深等深线廓值参数值55103025510海图显示对比4） 海图缩放及漫游l 按任意比例尺对海图进行放缩，并在界面显示相对海图编辑比例尺的缩放倍数图9. 海图缩放l 通过鼠标对海图进行任意拖动，并连续显示光标所处的经纬度及光标到本船的方位和距离；图10. 光标位置l 查询状态下能对海图进行缩放和拖动；l 自动拼接和选图海图漫游时，可以实现海图的自动和无缝拼接；缩放时，能够实现自动选取所有合适比例尺的海图，大比例尺海图显示在最上层；l 海图目录列表a) 实现S63对海图保护功能的要求；b) 可按海图的分类对已安装的海图进行查看或查看所有已安装海图；图11. 按分类查看已安装海图c) 可以点击查看每张图的详细信息；图12. 海图的详细信息d) 可以查看已安装海图的所有更新信息；图13. 海图的更新信息e) 可以显示任意已安装的海图。l 海图要素查找a) 可以查询所选物标的详细属性信息；图14. 查找海图信息2.2.4.4 海图标绘l 添加编辑标绘可以手工添加符号、线段、区域、圆和文本。同时，可以添加警告、信息和事件。图15. 添加编辑标绘图16. 添加警告、信息和事件l 标绘查询手工完成的海图标绘和手工更新的海图要素，可以查看属性。l 标绘导出导入2.2.4.5 本船船位通过连接北斗、GPS或AIS设备，可以实时获得本船位置数据。并在界面上进行显示，包括位置（LAT/LON）、船艏向（HDG）、航向（COG）、速度、信息来源等，如下图所示：图17. 本船实时位置信息2.2.4.6 航行记录保存本船最近12小时的历史轨迹，根据参数设置，最短可以每分钟记录一条包含本船位置、定位时间、航向和航速的数据。图18. 本船最近12个小时的历史轨迹也可以记录本船过去3个月的航行记录，根据要求，该记录是每4个小时记录一次包括本船位置和定位时间、航向和航速。图19. 本船最近3个月的航行记录2.2.4.7 航位监控与管理l 船位航迹显示将收到的船舶位置及指定时长的航迹，实时叠加显示在电子海图上；图20. 船位航迹显示l 航迹动态重现可指定过去某一时间段，以时间快放方式，重现当时海上船舶航行情况，重放速度可随时调整或暂停；图21. 航迹动态重现l 数据导入与导出可以用数据文件，或者电子表格方式导入导出指定船舶位置和航迹，备份或导入到其它用户及海上船舶相应设备中；可将指定船舶位置和航迹，通过北斗、CDMA等各种通信手段发送给指挥终端及海上船舶用户；2.2.4.8 报警l 能够对船舶航行中的危险信息给出实时报警；l 能够实时显示船只当前的位置信息；l 具有一键报警功能。 图22. 报警信息显示2.2.4.9 测量与计算用户可以通过设置电子方位线（EBL）、可变距标圈（VRM）等方式实现航海中常用的测量功能，包括本船与其他物标、不同物标以及光标与物标间的方位、距离等的测量。图23. 本船与物标的测量图24. 不同物标间的测量图25. 光标与本船的测量2.2.4.10 AIS目标显示可外接AIS设备，在屏幕内实时显示本船周围的多个AIS目标，对于危险的AIS目标可以给出报警，以实现船舶的防碰撞功能。图26. AIS目标信息显示2.2.5 海洋渔业安全生产与管理功能通过北斗或CDMA提供的通信链路，实现船载终端与指挥终端的双向通信，完成以下海洋渔业安全生产与管理功能：l 船载终端要提供船只的进、出港信息；l 船只的状态信息；l 禁渔区报警信息，他国水域越界信息；l 接收台风告警信息；l 位置报告、定时调位管理；l 终端参数管理，发