文 | 陳揚 吳海樂

北京中交創(chuàng)新投資發(fā)展有限公司

關鍵字：北斗系統(tǒng)；全球海上航運；應用；國際化

一、前言

北斗系統(tǒng)是聯(lián)合國全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會確定的四大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)之一，是中國實施改革開放40年來取得的重要成就之一，2018年已完成北斗三號基本系統(tǒng)建設，計劃2020年實現(xiàn)北斗三號完整系統(tǒng)建設。北斗三號最終將面向全球用戶提供全天候，全天時，高精度的定位、導航和授時服務，可達到國外同類系統(tǒng)技術水平。

海上航運是世界運輸網(wǎng)絡中的一個重要組成部分,同時，也是衛(wèi)星導航的重要應用領域，隨著世界貿(mào)易自由化、經(jīng)濟一體化和信息全球化進程的加快，世界航運業(yè)得到了很大的發(fā)展，隨之而來的是世界商船隊總噸位量不斷增加，船舶大型化、自動化和高速化的趨勢日益明顯。目前我國水路貨物運輸量和港口吞吐量穩(wěn)居世界第一，為我國經(jīng)濟社會和對外貿(mào)易發(fā)展提供了重要支撐。截至2017年年底，我國沿海和遠洋運輸船舶數(shù)量超過1.26萬艘，集裝箱箱位超過183萬標準箱，海上運輸貨運量超過29億噸，沿海港口貨物吞吐量超過90億噸，在國民經(jīng)濟中的重要地位凸顯[1]。

衛(wèi)星導航是交通運輸信息化技術的重要組成部分，隨著全球航運信息化水平的不斷提升和航運業(yè)對位置服務需求的不斷深入，衛(wèi)星導航技術已廣泛應用到航運生產(chǎn)經(jīng)營中，包括船舶定位導航、遇險通信救助、船舶動態(tài)監(jiān)管、航線優(yōu)化、避碰輔助、海圖管理、精確靠泊、航運管理等方面。因此強化北斗系統(tǒng)在全球海上航運船舶的定位及通信服務、監(jiān)管，進而提高遠洋航運安全監(jiān)管能力，維護國家利益，是在關乎國民經(jīng)濟安全的重要領域加快擺脫對GPS系統(tǒng)及國外設備的依賴，實現(xiàn)衛(wèi)星導航自主可控，落實國家安全戰(zhàn)略的需要。

二、北斗系統(tǒng)海上應用現(xiàn)狀

衛(wèi)星導航技術具有高精度、全球覆蓋、全天候、不受天氣影響、可提供連續(xù)定位等特點，在交通運輸領域得到了廣泛應用，已成為電子海圖顯示和信息系統(tǒng)、自動識別系統(tǒng)（AIS）等船載終端設備的重要組成部分，在航海導航領域占有重要地位，船載GPS導航終端也已經(jīng)成為船舶出海必須配備的導航設備。

目前我國全球海上航行的貨運船舶安裝的定位導航、海事通信、遇險報警等終端設備均以美國的GPS系統(tǒng)為主，包括AIS設備、海事衛(wèi)星電話、無線電示位標等設備都嵌入的是GPS系統(tǒng)。我國北斗系統(tǒng)建設和推廣應用起步較晚，目前還沒有在全球航運船舶中廣泛使用，因此目前我國航運企業(yè)的岸端監(jiān)控系統(tǒng)也主要是對GPS終端和AIS船載終端信息的監(jiān)控，但目前大部分系統(tǒng)只能監(jiān)測船舶位置、突發(fā)情況等簡單的信息，存在實時性不強、監(jiān)測信息不全面等突出問題，同時受衛(wèi)星軌道和地理、氣象條件影響，岸端對全球海上航運船舶的監(jiān)測存在盲區(qū)，一旦遭遇突發(fā)事件，報警信息接收不夠及時，應急響應較慢，可能造成巨大的人命和財產(chǎn)損失。

同時，我國北斗系統(tǒng)已經(jīng)走出國門，在2014年5月召開的國際海事組織（IMO）海上安全委員會第93次會議（MSC 93會議）上，通過了MSC.379（93）號決議——《船載北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)接收設備性能標準》。在2014年11月召開的MSC 94會議上，委員會通過了SN.1/Circ.329通函，正式認可北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)成為全球無線電導航系統(tǒng)之一。2018年5月召開的IMO第99屆海上安全委員會會議上，中國成功推動《關于提請IMO認可“北斗信息服務系統(tǒng)”作為GMDSS服務商》的建議案獲得通過，同時我國正在主導或參與制定北斗設備IEC檢測標準，穩(wěn)步推進北斗在國際電工委員會（IEC）中的標準工作，成功推動北斗搜救寫入全球中軌衛(wèi)星搜救系統(tǒng)實施計劃，為我國成為國際組織“空間設備提供國”奠定了基礎。目前北斗系統(tǒng)全球影響力正在逐步擴大，但讓北斗系統(tǒng)真正成為航運船舶的標準配置仍有大量工作需要開展。

三、北斗系統(tǒng)應用場景分析

1.全球航運船舶安全監(jiān)管

一方面，我國海上航運導航系統(tǒng)嚴重依賴國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)，缺乏全球定位導航核心技術的應用推廣，意味著在涉及海上航行安全、甚至是國家安全問題上喪失主動權；另一方面，航運船舶在中遠海地區(qū)缺乏有效的位置回傳手段，導致船舶公司可能長時間無法跟蹤船舶動態(tài)。北斗三號系統(tǒng)具備全球定位、導航、授時功能，可將遠洋航運船舶的動態(tài)位置進行實時回傳，還可與船載GPS數(shù)據(jù)等進行綜合校驗與比對，將最為及時準確的船舶動態(tài)位置數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在電子海圖上，同時還可結合北斗系統(tǒng)的短報文通信功能對船舶航行過程中可能出現(xiàn)的極端惡劣天氣區(qū)域進行報警并向其發(fā)出處理指令，并接受船舶通過北斗短報文回傳的反饋信息。這項應用大大加強了對遠洋航運船舶的安全監(jiān)管能力，也可以最大程度上降低船舶的遇險系數(shù)。

2.全球海上應急搜救

現(xiàn)如今國際上有關國際合作進行海上搜救的《國際海上搜尋救助公約》，強調(diào)保護海上人命安全，以及能夠在各國之間協(xié)調(diào)海上及?？瞻踩顒?。在國際范圍內(nèi)提出，各個公約成員國應當向海上遇險人員提供援助、海岸值守、搜尋救助等方面適當而有效的安排。馬航MH370事故暴露了全球海上搜救技術的不足，特別是衛(wèi)星通信、衛(wèi)星定位的結合技術不完備。進而對于加強我國自身海上搜救能力，提出了迫切需求。如海上船舶作業(yè)人員在作業(yè)過程中發(fā)生落水，利用北斗救生設備可以向船載基站發(fā)送求救信號，第一時間定位落水人員的位置并進行記錄，還可通過北斗短報文系統(tǒng)及時將落水信息發(fā)布到岸端和相關搜救部門，大大縮短救援時間，提高救援定位精度和成功率[2]。同時北斗三號還搭載了中軌搜救載荷，并正在積極申請加入全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)，可通過收集國際衛(wèi)星搜救鏈路發(fā)送的求救信息來對其他船舶和落水人員進行快速定位跟蹤和警情播報，將可以更加全面、及時、準確地服務海上航運船舶。

3.集裝箱監(jiān)控

傳統(tǒng)集裝箱信息追蹤手段耗費大量時間和成本，如對于冷藏集裝箱運輸?shù)雀邇r值貨運服務，客戶具有時常監(jiān)控集裝箱溫度、濕度、位置、性狀等業(yè)務需求，而目前的解決方案只能采用集裝箱狀態(tài)監(jiān)測終端輔以通信衛(wèi)星回傳的方案，成本十分昂貴，難以推廣應用[3]。利用北斗的定位和短報文功能，在集裝箱上安裝定位監(jiān)控終端，在集裝箱運輸過程中，無論是在陸地還是在海上，不僅能精準定位船舶和航行路線，也可實時收集包括位置、溫度、濕度、振動、沖擊、箱門開關狀態(tài)等數(shù)據(jù)，這將給航運公司和用戶、保險公司和海關帶來更大的附加價值，為提升整個供應鏈的效率、服務和安全帶來顯著成效，還有助于管理供應鏈中存在的延遲和其他方面的問題，實現(xiàn)簡化報關、審批流程。

四、推動北斗應用國際化進程

在IMO體系框架下，北斗系統(tǒng)已經(jīng)通過認可，可為全球航運界提供導航服務。同時，成為新的全球海上遇險與安全系統(tǒng)（GMDSS）衛(wèi)星服務提供商，在全球范圍內(nèi)為國際航行的船舶提供GMDSS服務也已提上IMO議程，將在未來逐步開展評估和認證。在國際規(guī)則和政策層面，北斗系統(tǒng)在海事航運界正逐步走向全球化，后續(xù)工作方向和思路明確，但是在應用層面，北斗系統(tǒng)及終端還缺乏大量的實際應用和基于應用的驗證。全球海上航運移動性強、覆蓋范圍廣、應用環(huán)境多樣，對衛(wèi)星導航應用十分依賴，也是衛(wèi)星導航應用的典型場景，因此北斗三號同樣也需要在全球海上航運領域開展全球性能驗證，為北斗三號建設提供重要支撐，推動北斗系統(tǒng)成為全球航運標準導航系統(tǒng)，助力北斗“走出去”。

五、結語

隨著北斗系統(tǒng)建設的不斷完善，北斗系統(tǒng)將為全球航運用戶提供定位精度更高、功能更加豐富的服務，將逐步被國際航運界認可并成為航運船舶的標配，在航運領域發(fā)揮越來越重要的作用。