动中通球形微波组网设备在轮渡船只中的应用

江河湖泊轮渡船只，是连接陆地与陆地、陆地与岛屿之间的移动桥梁。船只与码头之间的实时网络通讯，采用传统全向天线设备或4G网络设备，很难建立一个高速稳定可靠的无线链路。由于船只是一个移动载体，通过光缆方式，更加难以实现网络链路连接和搭建，而且船只在水面和码头的行径方向难以确定，固定微波点对点微波就难以实现链路的稳定可靠，全向微波由于通讯指标通常都不高也难以获得可靠的传输链路。 通过搭载全向旋转机电部件的全向360度自动旋转的定向微波系统，则能实现相应的功能。

　　设备简介：
　　深圳安视源全新研发球形微波设备产品，设备具有小型化，轻量化，高集成度，单一设备集成电子罗盘、GPS、陀螺仪、高速步进机电机，采用全角度360度自动高速AI智能系统，可360度连续旋转，全自动俯仰角度调整。通过搭载定向微波天线系统和高速网络微波设备，能够提供高速稳定微波透明传输链路。设备安装维护简单，只需要一根网线进机柜即可，根本不需要其它球形微波设备的多条数据线缆的情况。安装好后，甚至无需对安装点进行矫正任何电子罗盘数据，可任意选定安装位置。（但务必尽量在高处安装，一定距离范围避开金属物体遮挡）。初次安装完哔，仅仅需要通过网络Telnet或USB线缆，写入对端经纬度数据（小数格式）和对端与本端的高度差值即可。系统长时间断电后冷开机预计5分钟左右能自动实现通讯链路联通，短时间停电重启动系统通常只需要短短30秒即可实现链路通讯。
　　产品应用与优点：
　　1、船只网络数据与控制中心无线组网；
　　2、与码头之间双向办公数据、视频监控输数据传输；
　　3、船只共享陆地宽带WIFI网络数据，实现动中通网络互联；
　　4、实现船只与岸站之间网络IP电话互联互通，视频会议；
　　5、无需依赖任何运营商信道，相比4G、5G宽带传输，系统运行无后续运营费用；
　　6、支持岸站与船只一对多通讯；定制开发支持单船只对多岸站目标自动切换；
　　7、安装维护简单，低延时，高可靠； 
　　8、可应用于码头船载、应急车载、机载通讯、巡逻舰艇、油轮油田等场合实现组网与通讯；
　　9、内河、近海航行船舶及海上作业平台的船舶与陆地间的信息互联；

船载无线微波岸站端设备：


巡逻船动中通无线实时组网：

动中通球形微波设备在轮渡船只中的应用

一、简述

　　本项目通过建设青岛近海海域船岸无线通信网络，提升海事应急通信保障能力，保障海事监管和通航指挥通信畅通。项目建成后，指挥中心能够实时查看由执行公务中的船舶传回的多路视频图像、与执行公务的船舶之间进行即时视频会议、在船上访问互联网、使用WIFI以及可以使用移动电话拨号或接听电话。

　　青岛海事局所辖海域，通过在辖区多个岛屿上安装动中通基战，覆盖全部辖区近海区域，使得公务船在本地区域内，实现与岸基无缝连接组网。青岛海事局船载动中通二期项目辖区覆盖范围如下图所示：

　　在本辖区灯塔、铁塔上安装岸基基战，灯塔岸基坐标如下：

1. 即墨女岛灯塔

经度：***.*******，纬度：**.******* 

2. 千里岩灯塔

经度：***.*******，纬度：**.*******

3. 朝连岛灯塔

经度：***.***

一、简述

　　本项目通过建设青岛近海海域船岸无线通信网络，提升海事应急通信保障能力，保障海事监管和通航指挥通信畅通。项目建成后，指挥中心能够实时查看由执行公务中的船舶传回的多路视频图像、与执行公务的船舶之间进行即时视频会议、在船上访问互联网、使用WIFI以及可以使用移动电话拨号或接听电话。

　　青岛海事局所辖海域，通过在辖区多个岛屿上安装动中通基战，覆盖全部辖区近海区域，使得公务船在本地区域内，实现与岸基无缝连接组网。青岛海事局船载动中通二期项目辖区覆盖范围如下图所示：

　　在本辖区灯塔、铁塔上安装岸基基战，灯塔岸基坐标如下：

1. 即墨女岛灯塔

经度：***.*******，纬度：**.******* 

2. 千里岩灯塔

经度：***.*******，纬度：**.*******

3. 朝连岛灯塔

经度：***.*******，纬度：**.******* 

4. 大桥岛灯塔

经度：***.*******，纬度：**.*******

5. 市南区海事大厦办公楼

经度：***.*******，纬度：**.*******

6. 斋堂岛董家口AIS基战

经度：***.*******，纬度：**.*******

 

二、需求分析

1、覆盖范围分析

　　青岛海事局所辖海域，东北至西南海域直线大约80海里（150公里），近海作业范围距离海岸线11~22海里左右。如图：

2、船载组网需求

　　船载端于岸站之间，通过动中通智能组网系统，实现船只与岸站基战之间高速微波组网，船只和岸基之间，上行和下行带宽分别不低于50Mbps链路带宽，以满足和确保海事相关公务和作业船只的通信和指挥保障，实现船只多路视频实时回传至控制中心，且同步可实现视频会议、船只互联网实时访问，高速WIFI上网、VoIP网络电话功能。

　　动中通系统采用海面多点覆盖，在多个灯塔站岸基安装动中通岸站，就近接入为原则，实现动中通对船只多业务联网支持：

 

三、方案链路规划和设备选择

1、整体链路规划和部署

　　1.1、船只与灯塔岸基通讯组网

　　青岛海事局所辖区域范围的近海区域范围内，现有六处灯塔铁塔资源可用于岸站动中通基战，1.即墨女岛灯塔，2.千里岩灯塔，3.朝连岛灯塔，4. 大桥岛灯塔，5.市南区海事大厦办公楼，6. 斋堂岛董家口AIS基战，利用六处灯塔分别覆盖一定范围海域范围，后续也可以进行岸基基战扩容，增加覆盖范围。

六处灯塔铁塔位置，所能安装天线海拔挂高分别50~80米不等，假设公务船只动中通天线海拔安装高度按10米计算，则灯塔岸基覆盖半径范围分别为25公里~30公里。

考虑到船只和灯塔岸基基战最远达30公里或以上，我们对岸基设备和船只设备，都采用直径70cm动中通系统，采用一对一高增益智能天线系统，单一天线高带宽，高速路，远距离。满足船只与岸站基战50Mbps链路带宽的需求。

 

　　1.1.1 岸基基战选址

　　在现有六处基战位置上安装动中通岸基基战，六处坐标如第一节“简述”中所述，采用现有铁塔资源，每个岸基单独提供500Mbps的互联网接入通道和动中通岸基连接；

　　对于铁塔动中通岸基安装时，尽量安装在铁塔制高点，并尽可能避开铁塔本身对全方位覆盖信号的影响，建议在条件许可的情况下，单独架设铁塔或立杆用于安装动中通岸基基战。

供电则从现有铁塔供电系统拉取220V市电。

　　岸基基战点位的扩充：为了获得更远的传输距离和通讯效果，我们建议在崂山南侧山脉靠海位置，安装补充基战，北纬：**.*******，东经***.*******，海拔***米左右。由于具有绝对的高度优势，单一基战即可覆盖半径多达70公里区域。

1.1.2船只与岸站链路高度规划和计算

　　假设公务船动中通天线安装高度为海拔10米，公务船距离朝连岛灯塔（天线安装高度海拔按80米）16.5海里（30公里）时，链路计算情况如下：

 

　　通过计算，岸基海拔高度80米天线安装高度和船只天线安装高度10米时，链路符合传输要求。此时的传输距离为当前高度情况下的最远传输距离。

 

　　1.2、岸基与指挥中心组网

　　所有岸基动中通基战，采用独立高速500Mbps互联网宽带接入。满足与中心之间实现包括VPN、视频、监控等船只各类业务数据扩容的需要。

 

2、设备选择

　　2.1、船岸动中通组网设备

　　船载动中通系统采用智能定向天线系统，采用5HzGPS高速实时自动姿态计算方法，根据预设目的地经纬度定位数据和相对高度数据，实现360度水平连续自动旋转和俯仰姿态调整。 通过集成高增益定向天线，搭载高速微波通讯系统，与远端站之间实现高速、高链路带宽通讯，实现更远距离实时稳定可靠的无线视频传输。 可应用于通视环境下船载、机载、车载的动中通通讯系统，实现动态组网与自动跟踪。 相比传统全向天线模式，具有高的天线增益，更远的通讯距离，和更好的通讯传输效果。

设备小型化，轻量化，高集成度，单一设备集成电子罗盘、GPS、高速步进机电机，采用全角度360度自动高速AI智能系统，可360度连续旋转，全自动俯仰角度调整。通过搭载定向微波天线系统和高速微波设备，能够提供高速稳定微波透明传输链路。设备安装维护简单，只需要一根网线进机柜即可，不需要其它的多条数据线缆。

船岸动中通：

设备性能：

天线内置高精度惯性导航模块测量船体（车体）的姿态，利用ＤＳＰ运行具有自主知识产权的姿态稳定算法，保证了天线在任何情况实时对准目标信号。

搜索信号时，根据GPS获取的地理位置，计算目标信号仰角，在多轴稳定的基础上直接对目标进行搜索，所以可以快速获取目标；可扩展多岸站目标基战；

在识别目标方面，为了提高信号识别的可靠性，特别设计了信号加信标识别方式；

机械方面，采用三轴稳定的机械结构，保证了控制精度（稳定平台的指向精度可达±0.2°）；

电子元件方面，采用工业级元件，保证了元件的可靠性（也可以提供军品级元件）；

软件方面，采用高速ＤＳＰ计算，内置坐标变换模块、PID稳定模块等核心模块，其控制频率大于５００Ｈｚ；

生产工艺方面，采用长时间高低温老化试验，保证了电气元件的可靠性。

5Hz高速定位和姿态计算

360度水平连续旋转，自动俯仰角度调整

高速步进电机系统，水平角度精度0.24度

旋转速度50度/秒，自动加速度起停运转，拒绝高速旋转时失步和越步

GPS漂移优化算法，运行更精准可靠

支持初次安装电子罗盘自校准功能，地磁磁偏角校正功能

适配5.8G船载、机载、车载通讯系统，具有高链路带宽，通讯距离远的优点*

系统即装即用，安装调试简单

IP66全天候

可扩展标准RS232串口接口

RS-232和TELNET终端实时状态数据输出，支持手动远程控制和姿态调整

支持多点岸站自动跟踪

支持系统定制开发

 

　　2.1.1 船岸动中通

　　对于岸基，我们采用与船载相同的系统设备，并通过485通讯系统，实现与船只之间坐标交换和协助定位。岸基动中通：

　　船只与多岸基基战，可优化的链路计算方案，智能化自动匹配、切换就近岸基通讯。

 

　　2.1.2 客户运维管理

　　系统提供自动化运维完美解决方案，具有功能模块化，流程化，可视化，自动化，运维操作安全、简单、高效率，降低系统运维成本。通过运维系统，可以实时查看船只在线状态、坐标、流量带宽等数据，各种状况运筹帷幄。

　　设备链路关系和连接状态图：

 

　　2.1.3 船载端智能天线辅助调整系统

　　智能化辅助软件系统，可根据船只信号强度，自动调整船只、岸基天线方向，互相精准调整，做到系统信号最优，带宽最优。

 

　　2.2、岸基和指挥中心点对点骨干链路

　　2.2.1 岸基和指挥组网

　　所有岸基基战采用光纤宽带，支持500Ｍbps高速互联网接入。船只设备与指挥中心采用云平台系统和VPN方式进行设备互联互通。

***，纬度：**.******* 

4. 大桥岛灯塔

经度：***.*******，纬度：**.*******

5. 市南区海事大厦办公楼

经度：***.*******，纬度：**.*******

6. 斋堂岛董家口AIS基战

经度：***.*******，纬度：**.*******

 

二、需求分析

1、覆盖范围分析

　　青岛海事局所辖海域，东北至西南海域直线大约80海里（150公里），近海作业范围距离海岸线11~22海里左右。如图：

2、船载组网需求

　　船载端于岸站之间，通过动中通智能组网系统，实现船只与岸站基战之间高速微波组网，船只和岸基之间，上行和下行带宽分别不低于50Mbps链路带宽，以满足和确保海事相关公务和作业船只的通信和指挥保障，实现船只多路视频实时回传至控制中心，且同步可实现视频会议、船只互联网实时访问，高速WIFI上网、VoIP网络电话功能。

　　动中通系统采用海面多点覆盖，在多个灯塔站岸基安装动中通岸站，就近接入为原则，实现动中通对船只多业务联网支持：

 

三、方案链路规划和设备选择

1、整体链路规划和部署

　　1.1、船只与灯塔岸基通讯组网

　　青岛海事局所辖区域范围的近海区域范围内，现有六处灯塔铁塔资源可用于岸站动中通基战，1.即墨女岛灯塔，2.千里岩灯塔，3.朝连岛灯塔，4. 大桥岛灯塔，5.市南区海事大厦办公楼，6. 斋堂岛董家口AIS基战，利用六处灯塔分别覆盖一定范围海域范围，后续也可以进行岸基基战扩容，增加覆盖范围。

六处灯塔铁塔位置，所能安装天线海拔挂高分别50~80米不等，假设公务船只动中通天线海拔安装高度按10米计算，则灯塔岸基覆盖半径范围分别为25公里~30公里。

考虑到船只和灯塔岸基基战最远达30公里或以上，我们对岸基设备和船只设备，都采用直径70cm动中通系统，采用一对一高增益智能天线系统，单一天线高带宽，高速路，远距离。满足船只与岸站基战50Mbps链路带宽的需求。

 

　　1.1.1 岸基基战选址

　　在现有六处基战位置上安装动中通岸基基战，六处坐标如第一节“简述”中所述，采用现有铁塔资源，每个岸基单独提供500Mbps的互联网接入通道和动中通岸基连接；

　　对于铁塔动中通岸基安装时，尽量安装在铁塔制高点，并尽可能避开铁塔本身对全方位覆盖信号的影响，建议在条件许可的情况下，单独架设铁塔或立杆用于安装动中通岸基基战。

供电则从现有铁塔供电系统拉取220V市电。

　　岸基基战点位的扩充：为了获得更远的传输距离和通讯效果，我们建议在崂山南侧山脉靠海位置，安装补充基战，北纬：**.*******，东经***.*******，海拔***米左右。由于具有绝对的高度优势，单一基战即可覆盖半径多达70公里区域。

1.1.2船只与岸站链路高度规划和计算

　　假设公务船动中通天线安装高度为海拔10米，公务船距离朝连岛灯塔（天线安装高度海拔按80米）16.5海里（30公里）时，链路计算情况如下：

 

　　通过计算，岸基海拔高度80米天线安装高度和船只天线安装高度10米时，链路符合传输要求。此时的传输距离为当前高度情况下的最远传输距离。

 

　　1.2、岸基与指挥中心组网

　　所有岸基动中通基战，采用独立高速500Mbps互联网宽带接入。满足与中心之间实现包括VPN、视频、监控等船只各类业务数据扩容的需要。

 

2、设备选择

　　2.1、船岸动中通组网设备

　　船载动中通系统采用智能定向天线系统，采用5HzGPS高速实时自动姿态计算方法，根据预设目的地经纬度定位数据和相对高度数据，实现360度水平连续自动旋转和俯仰姿态调整。 通过集成高增益定向天线，搭载高速微波通讯系统，与远端站之间实现高速、高链路带宽通讯，实现更远距离实时稳定可靠的无线视频传输。 可应用于通视环境下船载、机载、车载的动中通通讯系统，实现动态组网与自动跟踪。 相比传统全向天线模式，具有高的天线增益，更远的通讯距离，和更好的通讯传输效果。

设备小型化，轻量化，高集成度，单一设备集成电子罗盘、GPS、高速步进机电机，采用全角度360度自动高速AI智能系统，可360度连续旋转，全自动俯仰角度调整。通过搭载定向微波天线系统和高速微波设备，能够提供高速稳定微波透明传输链路。设备安装维护简单，只需要一根网线进机柜即可，不需要其它的多条数据线缆。

船岸动中通：

设备性能：

天线内置高精度惯性导航模块测量船体（车体）的姿态，利用ＤＳＰ运行具有自主知识产权的姿态稳定算法，保证了天线在任何情况实时对准目标信号。

搜索信号时，根据GPS获取的地理位置，计算目标信号仰角，在多轴稳定的基础上直接对目标进行搜索，所以可以快速获取目标；可扩展多岸站目标基战；

在识别目标方面，为了提高信号识别的可靠性，特别设计了信号加信标识别方式；

机械方面，采用三轴稳定的机械结构，保证了控制精度（稳定平台的指向精度可达±0.2°）；

电子元件方面，采用工业级元件，保证了元件的可靠性（也可以提供军品级元件）；

软件方面，采用高速ＤＳＰ计算，内置坐标变换模块、PID稳定模块等核心模块，其控制频率大于５００Ｈｚ；

生产工艺方面，采用长时间高低温老化试验，保证了电气元件的可靠性。

5Hz高速定位和姿态计算

360度水平连续旋转，自动俯仰角度调整

高速步进电机系统，水平角度精度0.24度

旋转速度50度/秒，自动加速度起停运转，拒绝高速旋转时失步和越步

GPS漂移优化算法，运行更精准可靠

支持初次安装电子罗盘自校准功能，地磁磁偏角校正功能

适配5.8G船载、机载、车载通讯系统，具有高链路带宽，通讯距离远的优点*

系统即装即用，安装调试简单

IP66全天候

可扩展标准RS232串口接口

RS-232和TELNET终端实时状态数据输出，支持手动远程控制和姿态调整

支持多点岸站自动跟踪

支持系统定制开发

 

　　2.1.1 船岸动中通

　　对于岸基，我们采用与船载相同的系统设备，并通过485通讯系统，实现与船只之间坐标交换和协助定位。岸基动中通：

　　船只与多岸基基战，可优化的链路计算方案，智能化自动匹配、切换就近岸基通讯。

 

　　2.1.2 客户运维管理

　　系统提供自动化运维完美解决方案，具有功能模块化，流程化，可视化，自动化，运维操作安全、简单、高效率，降低系统运维成本。通过运维系统，可以实时查看船只在线状态、坐标、流量带宽等数据，各种状况运筹帷幄。

　　设备链路关系和连接状态图：

 

　　2.1.3 船载端智能天线辅助调整系统

　　智能化辅助软件系统，可根据船只信号强度，自动调整船只、岸基天线方向，互相精准调整，做到系统信号最优，带宽最优。

 

　　2.2、岸基和指挥中心点对点骨干链路

　　2.2.1 岸基和指挥组网

　　所有岸基基战采用光纤宽带，支持500Ｍbps高速互联网接入。船只设备与指挥中心采用云平台系统和VPN方式进行设备互联互通。

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