海事卫星地面站云服务平台研究与实证
国际海事卫星通信系统介绍
国际海事卫星通信系统介绍
国际海事卫星通信系统拥有一系列的卫星系统和地面设施，以提供全
球范围的通信服务。
其最著名的卫星系统是五大卫星网络。
目前
Inmarsat运行有四套卫星网络：Inmarsat-A、Inmarsat-B、Inmarsat-C
和Inmarsat-M。
这些卫星网络通过覆盖全球范围的卫星信道和地面站的
支持，向用户提供语音、数据、传真和互联网接入等各种卫星通信服务。
Inmarsat的卫星网络覆盖整个地球，包括陆地和海洋，尤其在航海
和海事领域具有重要意义。
无论是商船、渔船还是沿海港口、海上石油平台，都可以通过Inmarsat卫星通信系统获取及时的通信服务。
总之，国际海事卫星通信系统是一项全球性的卫星通信服务，为船舶、海事机构和航空业提供了可靠的通信解决方案。
Inmarsat的卫星网络通
过全球覆盖的卫星信道和地面设施，使用户能够随时随地与世界各地进行
通信，满足多种航海和海事需求。
通过Inmarsat的卫星通信系统，各行
各业能够获得及时、可靠的通信服务，提高工作效率和安全性。
EPIRB
定位精度一般在2～3海里；同时又能降低对 EPIRB的发射功率需求。 （2）静止轨道卫星示位标：其内部装有GPS，把 GPS的位置信息通过示位标发送出去。 系统共有两种工作模式：实时模式和全球覆盖模式。
信标的特点和作用
陆用个人信标（PLB） 工作频率：406MHz 工作方式：人工启动。
航空信标（ELT）
工作频率： 121.5MHz/243MHz
工作方式：撞击或人工 启动。
信标的特点和作用（续）
船用信标（EPIRB）
工作频率：406MHz
寻位频率： 121.5MHz/243MHz
启动方式：人工启动、 自动启动。
正常工作 正常工作 正常工作
正常工作 正常工作 正常工作
停止工作
不具备
正常工作
不具备
低轨道搜救卫星运行情况表
卫星的作用
接收示位标发射的信号 信号处理 信号转发
返回
③陆地用户终端/地面站 （LUT－local unit terminal）
作用：
①跟踪搜救卫星并接收卫星转发下来的遇险 示位信标信号和数据，然后解码、计算出示 位标识别码和位置数据，
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2007年发射覆盖 亚太
第四代海事卫星系统技术特点_邹洁
各 代 海丰 卫军 的 技 术 特 性
第二代 星
第三代星
启动时间 全球服务时间
199 0年 1992年
1996年 1998年
卫星数量 预计服务截止日期
4 2010 年
5 2010 一20 14年
第 四代星 2005 年 2009 年 3
2023 年)舌
5
波束
l个全球波束 I个全球波束 1个全球 波束
在航 空领域 , 海事卫星 主要应 用于民用航空飞行器 的 安全应 急和调 度指 挥 特 别是航 空器 跨洋飞行 时, 由于大 部分地区高频和甚 高频通信无法覆盖时, 通 过北京海事卫
来越 多的船 舶将海事卫星 船 舶地球 站 (SE s) 作 为主要 配 ! 置 和使 用的通信设 备 "未来 海事卫 星作 为IM O 强 制规 定
(5 )海 上宽带业务F I""tB f!)::db:川!i -r:13!终端 安装 在 船 舶上 的卫 星设备 其 天 线能 自动 跟 踪卫 星 "F B 是 全 球 海 上遇 险与安 全 系统 (G M D Ss) 的组成 部分 支持 海 上安 全信 息传输 (航 行及气 象预 警 ! 位置 等 ) ! 搜救 协调 通信 和海上 反恐等应 用 "
工作提供 海事卫 星通信 "
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第四代国际海事卫星 及正在建设 中的北 京关 口站 .是
因此 在 国际上 , 北 京海事卫星地 面站 是国际 海事组 织 5IM O ) 强制 规定 的全 球 海上 遇险 和安 全 系统 的重要 组 成部分 "
完善我国海上遇 险安全体系不可缺少的系统 "能够使船 舶 遇 险安全 通信 更为直接 搜救 部门得到的信 息更加全面 . 从而能够有效地提高海上船 舶航行的安全保 障能力 ".
海事卫星系统介绍
小巧高速
简单的人机交互界面， (display and keypad)
紧凑的天线主机设备
可选用外接天线
友好的操作界面帮助用户进 行设置和使用。
BGAN系统特性
BGAN系统标准配置
TT-3710A EXPLORERTM 700 交直流充电器 电池 2m LAN cable 2m USB cable 使用说明 快速使用指南 CD-ROM with manual CD-ROM with Inmarsat’s ‘Launch Pad’
谢谢！
目录
1
卫星通信系统简介
2
海事卫星系统简介
3
海事卫星Mini-M系统
4
海事卫星BGAN700系统
5
海事卫星手持R190系统
BGAN系统组网
BGAN 终端
地面站
BGAN IP
IP 路由器
LAN
BGAN IP -Streaming
IP 路由器
LAN
交换器
普通电话 & ISDN
BGAN Circuit Switched
4
海事卫星BGAN700系统
5
海事卫星手持R190系统
什么是 Inmarsat
海事卫星 原名：国际海事卫星组织 现名：国际移动卫星组织 (Inmarsat Mobile Satellite Organization) 演变成：小政府、大社会，即小组织、大公司
北京船舶通信导航公司 是 Inmarsat 在中国国内的唯一对应机构: 签字方 1979 年由国务院批准并授权
它体积小，重量轻，携带方便，使用灵活。 电话终端重量仅为1.9公斤，体积小于便携式计算 机。
价格低廉，内置电池和充电器，3小时连续通 话时间。
海事卫星跟踪监控系统
海事卫星跟踪监控系统领先的Inmarsat D+ 卫星终端，在网络内有超过 80,000 个终端在使用。
瑞丰通讯公司提供高效的、稳定的移动资产管理系统。
瑞丰的解决方案和服务可以降低保险费、减少作业成本、提高操作性能、应用于政府（如国土防卫）等。
主要应用于：●海事：渔船和商船的位置报告、资产跟踪、供应链管理、渔船航线监控；●陆地交通：交通物流、道路和铁路轨迹管理、安全监控、供应链管理；●公用设施：远程监控、工业场所的控制；●石油天然气：管线控制、流量控制系统；●人身安全：单独工人、路线安全监控。
系统工作：在每个资产上安装卫星终端，通讯是基于全球卫星网络传输到地面站。
在地面站, 抛物面天线的电台频率信号可转换成数字报文格式，以专线方式传输到中央数据中心的报文处理系统。
用户使用个人电脑或工作站，通过互联网或专线方式与远程卫星终端之间收发报文。
通讯链路：卫星终端＝＞Inmarsat卫星＝＞地面站＝＞跟踪中心平台＝＞客户端卫星覆盖图：卫星终端通过新的Inmarsat I3和I4卫星网络及安全可靠的Inmarsat D+网络进行通讯。
终端根据所在GPS位置自动寻找最合适的卫星。
瑞丰的解决方案基于资产位置数据开发了许多不同的数据应用，例如：●控制汽车引擎开/关，改善后勤管理，省车省油并减少保养成本；●拖车与牵引车分开；●汽车离开停车场或指定位置；●汽车到达目的地；●随时准确地找到集装箱的位置；●地区防护和tempo﹣fences，远程人员可知道是否有车辆进入未许可的区域或在限制时间内进出；●加强安全性：车辆可安装应急按钮，传送报警位置信息；●指令可发给远程的终端，发出警报、启动电子锁、关闭燃料供应等各种功能；●发生抢劫或绑架后采取快速反应措施，营救海外人员，最大可能减少损失；●加强对恐怖活动的防范措施，对危险物品（如核燃料棒/废料、军用品、化学品等）的运输进行跟踪监控；●可配置温度传感器：运输易腐坏变质的货品，监测装载的温度，及时处理。
海事卫星系统介绍
海事卫星系统介绍海事卫星系统（MSS）是一种利用卫星通信技术和地面设备集成的系统，用于提供全球范围内的海上通信、监测、导航和应急救援等服务。
海事卫星系统通过与卫星通信网络连接，向海上船舶和海岸站提供高质量的通信和数据传输能力，为海上运输、海洋资源开发和海上安全等海事活动提供支持，并提供应急求助功能。
一、海事卫星系统的重要性海事卫星系统在现代海事领域发挥着重要作用。
首先，它提供了高质量和可靠的海上通信能力，使得船舶在海上的通信不再受到位置限制。
其次，海上通信可以通过海事卫星系统与地面通信网络相连接，实现海上与陆地之间的信息互通，提高海上运输的效率和安全性。
此外，海事卫星系统还具备全球范围的监测和导航功能，可以实时跟踪和监控船只的位置和状态，并提供海图、气象、水深等相关信息，为海事活动提供支持。
最重要的是，海事卫星系统具备应急救援功能，可以及时响应船舶的求助信号，并提供相关救援服务，保障海上人员和财产的安全。
二、海事卫星系统的组成1.卫星通信系统：卫星通信系统是整个海事卫星系统的核心组成部分，它由一组多颗地球静止轨道（GEO）卫星和一组低轨道（LEO）卫星组成。
GEO卫星通常通过地球上的地面站与终端设备进行通信，具备广覆盖范围和高带宽的特点；而LEO卫星则通过多颗卫星之间的卫星通信链路以及与地面站之间的通信链路，实现广域覆盖以及快速的数据传输能力。
2.地面设备：地面设备是卫星通信系统的一个重要组成部分，主要包括地面站和相关硬件设备。
地面站负责与卫星进行通信，并与终端设备进行数据传输。
地面设备的功能除了通信，还包括数据处理和存储、网络管理和安全等功能。
3.终端设备：终端设备是海事卫星系统中最终用户使用的设备，主要包括船舶终端设备和海岸站终端设备。
船舶终端设备通常安装在船只上，用于与地面通信网络以及其他船舶进行通信，同时还具备导航、监控和紧急救援等功能。
海岸站终端设备通常安装在海岸站上，用于与船舶进行通信、监测和导航，同时也负责接收和处理来自陆地和其他船舶的请求。
宽带海事卫星通信系统的基本特点及应用
应用Technology ApplicationI G I T C W 技术190DIGITCW2020.070 引言新时期，伴随着我国航海产业的全面推进，海事卫星通信技术也在不断的革新，宽带海事卫星通信系统则成为重要之选，其是现代网络技术与海事卫星通信技术发展的重要结晶。
借助宽带海事卫星通信系统能够对船舶航行的相关信息进行及时的传递，如导助航数据、气象预告等信息，以便及时采取应对措施，更好地规避风险。
同时，船员可以借助船舶上的无线网络与家人互通微信、短信，使得海事卫星通信更加现代化、人性化。
1 宽带海事卫星通信系统的组成结构与特点1.1 组成结构1.1.1 关口站通过相关的资料与研究我们可以得知，卫星都会下设2个关口站，且这两个关口站会进行互相备份，主要是在极端条件下能及时切换站点，实现网络信息的共享，确保整个网络始终处于连通的状态，保证网络通信质量[1]。
每颗卫星会设置主、备两个地面站，以打造科学的热备份机制。
如，大西洋卫星地面站建设在加拿大与美国，而印度洋卫星相对应的地面站建在希腊与意大利，大平洋卫星的地面站则是建在新西兰[2]。
1.1.2 空间卫星据研究，空间卫星有三颗，均工作在Ka 频段，一颗卫星有全球荷载和可旋转高容量荷载两种荷载。
前者提供72个信道与89个固定点波束，以覆盖全球。
无论是哪种卫星，在其下部都会部署可移动高容量荷载，通常是6个，旨在实现多地区动态化覆盖。
此外，卫星会提供2个可旋转网关波束与1个全球波束，其主要目的是实现地面接续[3]。
1.1.3 移动终端所谓的移动终端用来收发和处理信号，该终端会与其他终端实现短信收发与互通电话，还支持视频传输、E-mail 与互联网访问等功能。
1.2 主要的特点新时期，伴随着我国海上卫星通信事业的快速发展，宽带海事卫星通信系统正在逐步成熟，其属于第五代卫星系统的行列，主要是借助Ka 频段来实现通信，主要特征为数据传输速率高、宽带宽。
该系统的移动终端型号多样化，第五代海事卫星通信系统FX 将GX 与FB 封装为一个整体系统，主要是由于GX 具有带宽高的优势，FB 则具有可靠度高的优势，是目前海事卫星中的佼佼者。
海事卫星凸显应急能力为抗震救灾做出四大贡献
，
地 震 救 灾过程 中 海事卫 星 通 信 的全 球覆盖 全 天候 便携 可 移动 带宽大
、 、
信联 络 ； 某特 种 部 队实施 的汶川 空 降
行动中
星终端
，
殷林透 露
，
地震 发生 后
也 是 目前 被 授权 经 营 和 管 理 中国 境 内
In m
a rs a t、、15 名伞兵
携 带 的也 是 海 事卫
，
于 不 受气候 地 域 的影 响 能够迅 速 搭
、
，
救 灾 中 的 四 大贡献
中国 交 通 通 信 中心 主 任 杨 洪 义 表
示 汶 川 大 地 震 发 生 后 常规 通 信手 段遭
，
，
建 起 应 急指 挥 部
可 满 足 高速 数 据
。
“
”
、
“
新 闻第
一
线 用
，
”
于 指挥 抗 灾和 对外顺畅披 露灾情 并
闻 信息 的 传 递 等 工 作发 挥 了 不 可 替 代 的
大作 用
“
。
作 用 主 要 表 现 在 四 个方 面 保 障 各 级 政
，
：
中 国 交 通 通 信 中心 将 坚 决 贯 彻
、
府 抗 震 救 灾 的组 织 指 挥 协 调 管 理
、 、 、
；
落 实 党 中央
国务 院
、
交通运输部领
，
保 障 各 种 救 援 队 伍 直 接 的通 信 联 络 ； 保 障 灾难现 场与外部必 要信息的传递 ；保 障 新 闻媒 体 现 场 及 时 的 采 访 报 道 包 括
时 中国交 通 通
，
、
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ｄｏｉ：１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ ．１６７２—７２７４．２０１６．０７．００３ 中图分类号 ：ＴＮ９２７＋．２，ＴＰ３９２ 文献标 示码 ：Ａ 文章编 号 ：１６７２—７２７４（２０１６）０７—０００７—０２
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｍ ｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｍａｒｓａｔ Ｌａｎｄ Ｅａｒｔｈ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｌｏｕｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｌａｔｆｏｌｒｍ
２．２传 统 业务支撑 模 式面 临挑战
源 ，然后进 行业务软件开 发。因此 ，系统 一旦实施 完 毕 ，其扩展 能力 受 制于 计算 、存 储 等容 量 以及 软件 的扩展 能力。
由此可 以看 出，在传统 的软件 设计模式 中，软件 的应 用架 构对硬 件 的需求 通常是紧密 耦合 的，在 系 统 设计 阶段 就根 据功 能、性 能等 需求制定 出系统对 硬件 资源的强制性 要求。而在开发运行后，只能在 一 定 配置 的硬 件平 台上 运行且不能 随意变 更 。这样 的 架 构 设计 束缚 了系 统 的可 扩展性 ，随 着业务增 长， 一 旦需要系统 扩容或 者需要临 时应 对 大规模并发 需 求 ，系统往往很 难快 速提 供支撑 。
３ 海 事卫星云服务 平台设 计与实现
基 于对 海 事卫星 地面 站 的业务及需求 的分析，
致字通信世界７
２０１６ ０７
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２．３新 时代地 面站业务发展需 求
近 年来 ，海事 卫星地 面站 面对 资源节约 和环境 友 好 的客 观要 求，面 对行 业发 展 的迫切 需求 ，政府 更加 重 视 安全 应急 常 态 化建 设 等 各方面 的 发展 需 要ห้องสมุดไป่ตู้。需求分为 ：ＩＴ资源整 合，运 维与保 障。
目前 ，地面 站 业务 服务 系 统 的建设 ，都是 先 进 行系统 的 规划 设 计，根 据 业务 需求购 买 服务 器 、存 储和 网络等 基 础设 施 以及 数 据库 、中间件等 软件 资
ｓｔａｔｉｏｎｓ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｏｕｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｈ ｅ ｂａｓｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ
ｍｏｄｅ ｏｆｓｅｒｖｉｃｅ ｏｆｔ ｈｅ”ｗｉｓｄｏｍ ｏｆｍａｒｉｔｉｍｅ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｃｌｏｕｄ＇’ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒＮｅｒｉｆｙ ｔ ｈｅ ｍｏｄｅｌ ｖｉａ ｔ ｈｅ”Ｏｗｌ＠ｓｅａ＇’．
Ｗ ａｎｇ Ｗ ｅｎｇｅ
（Ｃｈｉｎａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００ｌ １）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔｂｕｓｉｎｅｓｓ ｏｆｔｈｅＢｅ￣ｊｉｎｇＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭａ ｒｉｔｉｍｅＳａｔｅｌｌｉｔｅ ｇｒｏｕｎｄ
z z z PsgiolePfrp
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｔｕｄｙ
技术研究
一
海 事 卫 星 地 面 站 云 服 务 平 台研 究 与 实 证
王 文革
（中 国交 通 通 信 信 息 中心 ，北 京 １０００１１）
摘 要 ：本 文通 过分 析 目前北京 国际海事卫 星地 面站的业务 特点，结合 云 计算 技 术 的发 展 及 应用，提 出了 “智慧海事 卫 星云”的基 本架构及 服务 模式 ，并通过 即将上线 的 “邮鹰 系统”进 行验 证 。
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌｏｕｄ ｃｏｍ ｐｕｔｉｎｇ；Ｉｎｍ ａｒｓａｔ
１ 引言
本文 将云计算 技术 引入 到海事卫 星地 面站 的信 息化 建设 中，建设 “智 慧海事卫星云 ”使海 事卫 星地 面站信 息化 在数 据处 理、资源共享 、协 同办 公、智 能 分析、网络 安 全 等方 面得 到 改善 ，全 方位 提 高海 事 监管、服务 、应急反 应等能力 。
２ 海 事卫星地面站业务现状及 问题分析
２．１海 事 卫星地面站主要业务
海 事卫 星 地 面 站 现有 主 要 的 增 值 应 用系 统 为 Ｃｍａｉｌ＋系统 、Ｒｙｄｅｘ系统 、预 付 费系统 ＋￣ＢＳＳ系统 四大系 统。此 外，海 事卫星地 面站正在开发 “邮鹰 ” 系统 与遇 险 安 全平 台两 大 系统 。目前 ，各应 用 系统 均有独 立的硬件 设施支 撑 ，独 立运行 维护。