北斗高精度助力智能航运发展

北斗高精度助力智能航运发展目

录一、北斗卫星导航系统总体情况二、北斗系统在智能航运领域的应用三、北斗助力智能航运未来发展展望P21北斗卫星导航系统总体情况P3时空信息无所不在智能生信息随心至

万物触手及活时空定位移动互联地理信息

数据处理智能制造智深刻影响人类的生活、生产和社会治理方式慧城市P4北斗是国之重器北斗是我国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，是重要的空间基础设施，对国家安全及经济发展均具有重要的意义。2020年7月31日，习近平总书记宣布北斗三号全球系统建成开通，可以为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务P5北斗卫星导航系统采用三步走策略北斗系统采用三步走策略，逐步实现从有源到无源，从区域到全球。服务能力稳步提升，形成定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务第一步：1994～2000年，形成区域有源服务能力第二步：2004～2012年，形成区域无源服务能力第三步：

2020年，形成全球无源服务能力北斗一号北斗二号北斗三号6P6北斗卫星发射列表（55颗）卫星发射日期2015.3.302015.7.252015.9.302016.2.1运载火箭CZ-3CCZ-3BCZ-3BCZ-3CCZ-3ACZ-3CCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3ACZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3CCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3BCZ-3B轨道IGSOMEOIGSOMEOIGSOGEO第17颗北斗导航卫星第18、19颗北斗导航卫星第20颗北斗导航卫星第21颗北斗导航卫星卫星发射日期运载火箭轨道第22颗北斗导航卫星2016.3.302016.6.122017.11.52018.1.122018.2.122018.3.302018.7.102018.7.292018.8.252018.9.192018.10.152018.11.12018.11.192019.4.202019.5.172019.6.252019.9.232019.11.52019.11.232019.12.162020.3.9第1颗北斗导航试验卫星第2颗北斗导航试验卫星第3颗北斗导航试验卫星第4颗北斗导航试验卫星第1颗北斗导航卫星2000.10.312000.12.212003.5.252007.2.3CZ-3ACZ-3ACZ-3ACZ-3ACZ-3ACZ-3CCZ-3CCZ-3CCZ-3ACZ-3CCZ-3ACZ-3ACZ-3ACZ-3ACZ-3CCZ-3BCZ-3BCZ-3CGEOGEOGEOGEOMEOGEOGEOGEOIGSOGEOIGSOIGSOIGSOIGSOGEOMEOMEOGEO第23颗北斗导航卫星第24、25颗北斗导航卫星第26、27颗北斗导航卫星第28、29颗北斗导航卫星第30、31颗北斗导航卫星第32颗北斗导航卫星MEOMEOMEOMEOIGSOMEOMEOMEOMEOGEO2007.4.142009.4.152010.1.172010.6.2第2颗北斗导航卫星第33、34颗北斗导航卫星第35、36颗北斗导航卫星第37、38颗北斗导航卫星第39、40颗北斗导航卫星第41颗北斗导航卫星第3颗北斗导航卫星第4颗北斗导航卫星第5颗北斗导航卫星2010.8.1第6颗北斗导航卫星2010.11.12010.12.182011.4.102011.7.272011.12.22012.2.252012.4.302012.9.192012.10.25第42、43颗北斗导航卫星第44颗北斗导航卫星MEOIGSOGEO第7颗北斗导航卫星第8颗北斗导航卫星第45颗北斗导航卫星第9颗北斗导航卫星第46颗北斗导航卫星IGSOMEOIGSOMEOMEOGEO第10颗北斗导航卫星第11颗北斗导航卫星第12、13颗北斗导航卫星第14、15颗北斗导航卫星第16颗北斗导航卫星第47、48颗北斗导航卫星第49颗北斗导航卫星第50、51颗北斗导航卫星第52、53颗北斗导航卫星第54颗北斗导航卫星第55颗北斗导航卫星2020.6.23GEOP7北斗系统的服务能力n空间段采用三种轨道卫星组成的“北斗三号”系统——世界一流卫星导航系统混合星座，抗遮挡能力强n提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度n创新融合了导航与通信能力全球系统星座24MEO+3GEO＋3IGSOP8北斗系统的服务性能北斗三号系统全球服务能力ü全球范围定位优于10米ü测速精度优于0.2米/秒ü授时精度优于20纳秒ü服务可用性优于99%亚

太

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性

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更

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，PDOP<6的情况下，全球实测定位精度优于3米。P9北斗系统短报文服务北斗具备短报文服务功能，可以在互联网没有覆盖的区域提供卫星短信息通信业务。北斗三号系统短报文服务能力与北斗二号系统相比有了较大幅度提高，区域短报文服务单次报文长度1000个汉字；全球短报文试用服务单次通信能力40个汉字左右。区域短报文服务全球短报文服务服务区域：中国及周边区域；单次报文长度：1000个汉字服务区域：全球试用服务；单次通信能力：40汉字10P10北斗系统增强服务北斗系统可为用户提供地基增强、星基增强、精密单点定位等三种增强定位技术手段。可以将北斗系统的原始定位精度从米级提高到厘米级甚至毫米级定位。满足各行业及领域对高精度位置服务的需求。地基增强系统星基增强系统精密单点定位P11当前北斗应用情况n北斗系统已经广泛应用于交通、电力、民政、气象、测绘、矿产、公安、农业、国土、水利、金融等十几个行业领域n各类国产北斗终端产品推广应用已累计超过1亿台（套），包括智能手机在内的采用北斗兼容芯片的终端产品社会用户总保有量接近10亿台（套）。P122北斗系统在智能航运领域的应用P13交通运输行业是北斗应用的重要领域交通运输具有点多、线长、面广和移动性强的特点，对北斗卫星导航系统提供的定位导航和通信功能有着较强的需求，是北斗系统最大的民用用户之一。交通运输部作为行业主管部门，围绕“规划”“政策”“机制”“标准”“推广”五位一体的方式全北斗系统应用发展。交通强国建设纲要《交通强国建设纲要》2019年，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》，纲要中明确提出了要大力发展智慧交通，并提出要推进北斗卫星导航系统应用。北斗系统可为交通运输各领域提供精准的位置服务，实现交通行业全态势感知，是智慧交通发展必要技术基础。（二）大力发展智慧交通。推动大数据、互联网等新技术与交通行业深度融合。推进数据资源赋能交通发展，加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网络融合发展，构建泛在先进的交通信息基础设施。构建综合交通大数据中心体系，深化交通公共服务和电子政务发展。推进北斗卫星导航系统应用。P15数字交通发展规划要求《数字交通发展规划纲要》2019年，交通运输部印发《数字交通发展规划纲要》，提出要推动北斗系统在智能航运领域应用。到2025年，交通运输成为北斗导航的民用主行业，第五代移动通信（5G）等公网和新一代卫星通信系统初步实现行业应用。加快北斗导航在自由流收费、自动驾驶、车路协同、海上搜救、港口自动化作业和集疏运调度等领域应用。P16北斗系统是未来智慧航运发展的重要支撑《交通运输部关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》2020年，交通运输部办公厅印发《关于推动交通运输领域新型基础设施建的指导意见》，提出要推动智慧航道、智慧港口建设。同时，提出要把北斗系统应用作为行业新基建，助推交通行业各领域发展。P17北斗系统助力智能航运发展2019年交通运输部联合中央网信办、国家发改委等7部委共同发布了《智能航运发展指导意见》，提出了智能航运发展的战略目标和十大任务。北斗系统能够为智能航运提供精准位置服务、短报文通信服务，对智能航运的发展起到助推作用。北斗系统助力智能航运发展提升港口码头和航运基础设施推进智能船舶技术应用加强智能航运技术创新防范智能航运安全风险的信息化智能化水平加快船舶智能航行保障体系建设

培育智能航运服务新业务新模式P18北斗系统在港口码头和航运基础设施信息化智能化领域应用北斗卫星深圳妈湾港老旧码头自动化改造高精度接收机中国交通通信信息中心在深圳妈湾港2台RTG和80多辆集卡上安装了北斗高精度定位终端，融合3D激光扫描及视觉判别等技术，实现了对港内堆场作业机械的自动化改造。RTG设备据测算，试点投用以来，RTG单次抓箱成功率达到95%以上，作业效率提高了15%，人力成本节省50%。地P19北斗系统在港口码头和航运基础设施信息化智能化领域应用在西江推动北斗高精度系统用于船闸过闸，提前感知船舶位置，实现船舶有序通过，提高了船闸通过的实效，提升了船闸过闸的智能化管理水平。P20北斗系统在港口码头和航运基础设施信息化智能化领域应用研制了北斗高精度智能助航终端，RTD定位精度优于2米（基线<50km）,RTK精度优于0.1。实现了引航作业辅助支持、靠泊作业辅助、助航预警等功能。引航作业辅助支持：具备引航设置、船舶查询、航线预测等功能；靠泊作业辅助：靠泊设置、船舶设置和状态计算，靠泊模式下的报警等功能；助航预警：具备碰撞预警、超速预警、偏航预警，并提示各种报警功能。P21北斗系统助力推进智能船舶技术应用研制了基于北斗的4G智能船载终端，在传统AIS终端的基础上，增加了北斗高精度定位、北斗短报文通信、一键报警、智能航道等功能。单北高

触摸显

4G通

安卓平

长江航

一键报

扩展接精度

示屏

信传输台道图警口传统AIS设备（1）支持北斗定位，能够接收高精度差分服务；（2）支持电子航道图显示；（3）支持AIS收发功能；（4）支持船舶动态显示和助航；P22北斗系统助力推进智能船舶技术应用北斗卫星导航系统北斗智能船载终端目前已经实现长江干线公务船舶的全覆盖应用。结合地基增强系统及通信手段。有效提升了长江流域船舶信息化管理水平。AIS收发长江电子巡航4G收发企业北斗系统船舶监管服务平台AIS17报7报文文AIS播发AIS播发北斗基准站长江北斗地基增强P23北斗系统助力推进智能船舶技术应用高精度智能船载终端与传统AIS设备船舶作业轨迹对比传统AIS设备北斗高精度智能船载终端同一艘船舶同一时刻

传统AIS终端和高精度智能终端挖沙作业时的行驶轨迹。通过对比，我们可以清楚地看到高精度智能终端绘制的轨迹精度更高，更平滑。P24北斗系统助力推进智能船舶技术应用高精度智能船载终端与传统AIS设备船舶作业轨迹对比传统AIS设备北斗高精度智能船载终端传统AIS设备的轨迹图，因为受VHF通信传输频率的以及周围环境的影响，加之设备定位精度不高，得到的轨迹会有漂移、不完整等情况。P25北斗系统助力推进智能船舶技术应用高精度智能船载终端与传统AIS设备船舶作业轨迹对比传统AIS设备北斗高精度智能船载终端26可以看到基于4G+北斗高精度的终端得到的船舶轨迹更为平滑平顺，精度也更高，这对船舶管理、精准调度、船舶防碰撞等都具有重要的作用。P26北斗系统助力加强航运技术创新北斗中轨搜救系统中心牵头参与了北斗中轨道卫星搭载搜救载荷的论证工作，并完成了6颗在轨卫星搜救载荷状态的运行测试，目前载荷运行正常，具备搜救转发能力。同时中心正在全力推动北斗中轨搜救系统加入全球卫星搜救系统（COSPAS-SARSAT）。目前已经完成了与伽利略下行频率协调工作，提交了相关技术文档，正在建立中轨地面运控系统。未来将推动北斗中轨搜救系统实现为全球用户提供搜救信号转发服务。P27北斗系统助力加强航运技术创新推动北斗短报文加入GMDSS在国内，中心推动水上领域应用北斗短报文系统，在互联网通信无法覆盖的地区为用户提供辅助通信手段。国际上，中心推动北斗报文系统加入到全球海上遇险与安全系统（GMDSS），丰富国际安全应急通信手段，履行北斗国际搜救义务。P28北斗系统助力加快船舶智能航行体系建设中心现有国际海事卫星、宽带卫星、遥感卫星等资源，与北斗高精度地基增强基准站、北斗短报文通信、北斗中轨搜救系统等技术资源相融合，构建通信导航一体化网络，助力船舶智能航行体系建设。为船舶智能航行提供“看得见、摸得着、管得了”的全方位的服务通信导航遥感推动第5代海事卫星关口站建设建设第五代海事卫星地面关口站，将为我国领海等用户提供宽带卫星通信接续服务，实现五代星业务在我国境内落地，并配套建设符合各类宽带卫星、窄带卫星、地面站综合网络运行和业务（BOSS）支撑平台，开展大数据分析和深度数据挖掘等工作。同时，通过全球一体化的地面网络接入GMDSS全球遇险安全通信系统，为智能航运各业务场景提供超高带宽与超高可靠性兼具的船岸通信保障。北斗系统助力培育智能航运服务新业务新模式依托国家级交通安全应急信息技术工程研究中心，利用基于北斗定位的无人机，结合海上宽带等技术，助力我国海事巡检、海上油污监测、海上事故快速侦查、溢油监测、运送救援物资、抢险救灾等海上业务新业态发展。P31北斗系统助力培育智能航运服务新业务新模式通过视频可以看到，船舶可以提供海上宽带通信，保障无人机的全程操控，再结合北斗定位、视频分析等技术，快速定位事故发生地点，完成救援。P323北斗助力智能航运未来发展展望P33打造“感”“传”“智”“用”完整服务体系未来，中心将融合多方面资源，构建“陆海空天”一体化网络，建立“感”“传”“智”“用”完整服务体系，全面支撑智能航运发展，真正达到智能化的水平。感

——利用北斗系统实现智能航运领域精准位置感知——利用5G通信、卫星通信等技术手段，实现位置等动传静态信息的数据回传。智

——结合大数据分析、云计算等技术，对航运相关信息进行分析解算。用

——深挖数据价值，促进智能航运领域升级发展。P34推动北斗系统服务全球海上智能航运业务加快建设基于北斗的全球海上航运应用示范工程早在2014年，中心