VSAT卫星通信在海洋系统中的应用与推广设想

VSAT卫星通信系统是20世纪末兴起的一种新型卫星网络,现已广泛应用于各个行业的通信网络系统中。文章通过深入分析VSAT卫星通信在海洋系统中的应用现状,进而提出视频会议系统的设计构想,以进一步深化推广其在海洋领域的应用。     

海洋通信的发展现状及应用构想

概述了海洋通信的发展现状,详细分析了全球范围内主流的海洋通信系统,包括海上无线通信系统、海洋卫星通信系统和岸基移动通信系统。阐述了我国海洋通信面临的挑战,比如无线通信的通信技术更新不足,通信可靠性受海洋环境影响较大,卫星通信资源受限,覆盖范围小提出了我国海洋通信的发展构想,包括提升国产海洋通信设备的技术能力,根据我国海洋近海岛屿多的特点,延伸岸基移动通信系统,提升卫星通信在我国海洋通信的应用水平。     

海洋环境监测数据卫星通信系统技术研究与设计

结合我国海洋环境监测数据传输现状技术分析及其今后技术发展方向，阐述了海洋环境监测数据的通信需求和特点以及建立海洋环境监测数据卫星通信系统的必要性和可行性。并就系统建设所涉及的组成体系结构、数据通信流程和实现功能及其关键技术进行设计与论述。     

基于水下绞车的实时传输潜标研制及海上试验

针对“透明海洋”工程对水下实时、长期、连续观测的迫切需求,开展基于水下绞车的实时传输潜标研制。该型潜标采用水下绞车牵引卫星通信浮标的方式,将潜标上搭载的测量仪器观测数据通过铠装通信缆传输到卫星通信浮标,当卫星通信浮标浮出水面时,再通过卫星通信传输至数据接收处理装置,完成数据传输后,水下绞车牵引卫星通信浮标至海面以下50 m,从而实现潜标系统的实时传输功能。本文详细介绍了基于水下绞车的实时传输潜标系统设计及关键组部件设计,并通过海上试验验证了该型潜标海上应用的可行性。     

海洋遥感数据快速分发与服务技术系统设计与实现

海洋遥感数据快速分发与服务技术系统是针对我国海洋系列卫星数据实时获取和应用中存在的瓶颈问题设计的一套数据共享与服务系统,整个系统覆盖了从多源数据管理、专题产品处理、数据快速分发到数据综合分析应用全业务链条。通过地面专网和宽带卫星通信与北斗短报文的数据发布系统,向用户提供及时的海洋遥感数据服务与技术支撑,解决海洋遥感数据分发的"最后一公里"问题,提高海洋遥感数据的分发和共享服务能力。     

基于北斗短报文卫星通信网络的海洋倾废记录仪数据实时安全传输系统

为保障海洋倾废数据传输的实时性和安全性,有效遏制违法倾废行为,文章设计海洋倾废记录仪数据实时安全传输系统并模拟应用。研究结果表明:该系统基于北斗短报文卫星通信网络,采用AES与RSA相结合的加密算法,集成DTU模块、北斗短报文卫星通信模块和Hellobeidou云平台等,可在移动通信网络盲区实时传输海洋倾废记录仪采集的数据,数据加解密兼具快速性和安全性,与经由中国联通通信网络传输数据相比更加持续和稳定,可用于监控倾废船舶,便于执法人员及时获取违法倾废信息并现场查证,保护海洋生态环境。     

边缘计算在优化远岛观测数据传输中的应用研究

随着海洋观测手段的增多和覆盖面的扩大,海洋观测系统中包含越来越多的远岛观测数据。由于远离大陆,远岛观测数据传输是海洋观测系统建设面临的难题之一。目前远岛观测数据传输主要依赖于卫星通信技术,存在服务时延高、数据容量大、通信费用高和接入异构系统多等问题。针对上述问题,文章在远岛观测数据传输网络中引入基于边缘计算的移动边缘计算（MEC） 软件定义网络（SDN）架构;利用MEC技术智能选择在本地服务器或MEC服务器上执行计算任务,并迁移数据流量,提高数据的传送和分发能力,能够显著提高无线网络的服务效率;通过加入SDN控制器,使多种网络协议和标准在同一网络架构下得到整合,网络资源得以动态灵活调度和分配,以达到整体优化远岛观测数据传输网络的效果,从而为海洋观测工作提供高效的数据支持。     

卫星通信技术在海洋观测系统中的应用

本文首先分析、比较地球同步气象卫星、ＡＲＧＯＳ和ＩＮＭＡＲＳＡＴ三种卫星通信系统的不同特点和适用范围，接着介绍九十年代发展迅速的移动卫星通信技术，最后论述卫星通信在提高海洋观测系统性能上的作用，建议我国有关部门进一步应用卫星通信技术，使海洋观测系统跃上一个新台阶。     

海洋观测数据通信与管理系统标准化构想

近年来随着海洋事业的大力发展,在国家"863"计划和专项支持下,建立了多个区域性的海洋观测集成示范系统,并制定了多项海洋环境观测仪器设备标准,但目前尚未制定出针对海洋观测数据通信与管理系统的设计、建设、运行管理等相关标准和规范。文章针对海洋观测数据通信与管理系统的组成结构和实现流程分析了该系统标准化的实际需求,并以海洋观测数据通信与管理系统专业化、标准化、业务化为目标,提出了关于该系统标准化的初步构想并说明了其涉及的主要内容,为海洋观测数据通信与管理系统的标准化工作提供参考。     

海洋信息服务的可持续发展基石——海洋应用系统整合探索

总结分析了当前我国主要海洋业务应用系统的建设现状与存在的不足,论述了正在开展的海洋应用系统整合工作目标、主要内容,设计了"五层一线"的技术架构方案,介绍了整合建设成效并提出了后续发展建议。     

上海海洋生态环境监督管理系统的设计与特色

在研究上海市海洋生态环境管理业务需求和国家相关要求的基础上,设计了上海市海洋生态环境监督管理系统的总体架构及海洋环境监测与评价、海洋生态保护与建设、海洋环境监督与管理、海洋污染监控与防治等功能。作为市(省)级节点,既实现对本市管辖海域生态环境全覆盖、立体化、常态化的监督管理,又实现与国家数据对接。     

实时操作系统VxWorks在海洋观测系统的应用

随着对海洋观测系统实时性与可靠性要求的提高,在系统中应用实时操作系统(Real Time Operation System,RTOS)已经成为提升其整体性能的重要手段之一。但是由于缺少相关的成功应用案例,并且存在潜在的技术和资金等方面的风险,使得RTOS技术在海洋观测领域的具体实施存在一定的不确定性。在前期大量调研和技术研究的基础上,对在海洋观测领域应用RTOS技术的优势和局限性进行了分析,提出了若干类适合应用RTOS技术的业务类型,并给出了开展研究工作的建议。在此基础上,以VxWorks系统为例,针对两类具体应用场景,分别给出了典型的RTOS系统组成和架构。通过适当配置,这两个模型可以演变为多个具体业务系统,并为今后工程应用提供借鉴经验。     

基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统关键技术研究

深入分析了我国海洋环境监测技术的不足与现实需求,提出一种基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统,探讨了系统的组成、架构及其涉及的关键技术。设计了可自主沉浮的水下传感器节点,探讨了水下传感器节点间、系统与控制中心间的通信方式,对网络拓扑结构进行了三维仿真,最后对水下三维传感器网络的应用前景进行了展望。     

熵增理论对海洋空间资源"一张图"综合监管平台系统建设的启示

近年来,随着海洋管理理念转变和水平提升,海洋空间资源监管业务方向持续优化调整,对全流程精准数据的要求越来越高,各类多源异构数据不断增加,自下而上新的业务需求层出不穷,系统顶层设计有限性和应用需要无限性之间的矛盾日益凸显。为破解此难题,文章首次应用熵增理论,分析系统平台日益臃肿、难以维护的原因,并提出应用开放系统、远离平衡态、涨落、非线性关系等耗散系统的关键点来解决系统平台存在的问题,从理念层面为系统平台优化设计提供参考。     

基于北斗系统的海洋环境监测数据传输系统设计

适应复杂海洋环境条件的数据通信传输技术是获取海洋监测数据、确保海洋环境立体监测系统业务化运行的关键技术.对卫星通信设备通信稳定性和可靠性提出了很高的要求.基于北斗卫星系统开发适应海洋环境条件的通用通信控制终端.并通过将控制终端安装在浮标上,将浮标采集的监测数据按规定的传输协议传输到地面数据接收站,构建从海上监测设备到地面接收站的数据链路,实现离岸监测数据利用我国自主卫星系统的可靠传输.     

"采用SCADA通信系统通过国内卫星传输资料浮标数据研究"及其应用

海洋资料浮标测量数据传输的安全、可靠、经济和方便,是多年来浮标工程研究的课题。文中介绍我国海洋资料浮标数据传输方式的变革,国内卫星(中卫-1号)的性能及覆盖海域,"全线通"双向数据卫星通信系统原理特点以及"采用SCADA通信系统通过国内卫星传输资料浮标数据研究"成果在我国东海、南海的应用情况。     

区域性海洋业务化预报系统建设研究——以福建省为例

文章以福建省区域性海洋业务化预报系统为例,阐述其在为政府决策提供依据、为公众提供服务以及为经济发展和安全生产提供保障等方面的建设需求;以需求为导向,从基础能力、技术研发和支撑能力、预报产品、综合应用和服务系统以及信息发布和公众服务等方面,介绍福建省区域性海洋业务化预报系统建设的发展现状;在此基础上,以目前存在的人才、技术、产品和服务等方面的问题为导向,提出加强人才队伍建设、大力发展海洋预警报技术、不断丰富海洋预报产品以及健全海洋预警报信息服务系统的系统建设发展方向,旨在为其他地区的区域性海洋业务化预报系统建设提供有益参考。     

海洋数据挖掘技术应用研究

在研究中外数据挖掘技术在海洋应用的现状和进展的基础上,结合海洋数据特点及应用需求,提出了海洋数据挖掘技术应用模式,并介绍了基于计算机技术、数据库技术、GIS 技术的海洋数据挖掘应用系统的主要功能和系统架构.最后通过对赤潮预测的数据挖掘应用分析,验证了系统应用的科学合理性.     

基于微服务的海上目标综合业务管理平台的设计与实现

为提升我国管辖海域的监视监测技术能力,有力支撑海洋强国建设,文章介绍微服务架构的优势,重点分析海上目标综合业务管理平台的系统架构、功能设计和应用实现。研究结果表明：海上目标综合业务管理平台的业务需求复杂,涉及的监视监测设备类型多样,对数据分析的深度和广度要求较高;采用微服务的体系架构,根据综合业务管理平台的业务需求和功能边界,将平台划分为多个独立运行的微服务,可实现海上目标预警、识别、跟踪和综合研判等功能,为我国管辖海域海上目标识别与监视监测业务的全面开展提供支撑平台,具有较高的应用价值。     

海洋地球物理数据库设计与实现

在对海洋地球物理数据类型和特点进行分析的基础上,从海洋地球物理元数据、基础数据库和空间数据仓库等几个方面对海洋地球物理数据库进行设计,并基于C/S和B/S架构开发了海洋地球物理数据库管理系统。经应用实践,该系统能够实现海洋地球物理数据的高效化管理和便捷化共享,提高了数据的使用效率,满足海洋调查、科研、管理等工作的需求。