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5G时代,中国海事测绘如何迎接新风口?

2020/3/28 4:07:52 来源:

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3月中旬,上海海事测绘中心在浙江舟山群岛海域圆满完成了辖区沉船扫测任务。基于舟山群岛海域完好的通信信号覆盖,扫测过程中画面得以实时传输,大大提高了海事测绘工作效率。

随着5G数字化信息时代的到来,通信信息技术将会进一步升级,更加良好的通信条件将给中国海事测绘带来哪些改变?在未来又会遇到哪些困难,我们又该如何从容应对?近日,记者采访了东海航海保障中心海事测绘处副处长吴宇晓,对这些问题进行了解析。

近海同步成图不是梦

5G的优势在哪里?据专业技术部门分析,同一环境条件下的通信情况,在峰值数据速率上,5G通信可以实现较4G通信数十倍的提升。在传输延时上,可以从4G的1ms缩短到1ms以下;在通信连接密度上,5G的海量终端接入技术,支持单位平方公里内接入终端的数量达到百万级,增加1到1倍;在可用频段上,通过5G技术的提升,从3GHZ扩展到数十GHZ。而如何在海洋上保证5G信号的覆盖面及通信稳定性是当前最大的难题。

在海事测绘过程中,海事通信、数据传输都建立在稳定的通信信号覆盖的情况下,而通信信号的稳定覆盖需要卫星传输或信号基站的建立,且不同强度的信号对基站的建立密度有一定要求。

近海海域,基站的建设可以在海岸、港口及岛礁,但对比如今使用较多的4G信号,5G信号需要建设更多更密集的基站,以此来保证信号的稳定性。“例如在舟山海域完成的沉船扫测任务,舟山群岛属于海岛礁众多的海域,岛礁上建有足够的信号基站,足以让通信信号完整覆盖此海域,保证了作业时通信信号的稳定。如果实现5G信号的覆盖,扫测中运用的多波速、侧扫声呐就可以通过高速的通信数据传输实现扫测画面同步传输,在地面的工作人员就能同步成图,可以有效地提高工作效率。”吴宇晓告诉记者。

同时,对于一望无际的深远海海域来说,在没有任何陆地的情况下想要建立基站几乎是不可能的,更别说建立密集的5G信号基站。目前,深远海的通信技术主要依靠海事卫星,例如在近日返沪,成功完成第36次南极科考的“雪龙2”号科考船,正是在海事卫星通信的支撑下完成了环南极海域部分航段多波束走航观测。但与数量众多的基站相比,卫星信号传输距离太远,信息存储空间也相对有限,因此会造成传输过程中偶尔出现延时问题。吴宇晓认为,深远海通信技术想要达到5G,目前还为时尚早,虽说卫星通信技术将来可以达到5G水平,但其运行成本太高,有效回报率太低,所以很难实现。

近海与深远海在天然地理条件的千差万别,也让海事测绘通信在不同海域作业时有了质的区别,在深远海测绘领域还需要更多探索。

5G+遥感打造新核心

如今,中国海事测绘技术越来越多地用到无人测绘遥感技术。无人测量艇、无人测量船、无人机航测等海事作业都需要遥感技术的支撑。在靠近岛礁近滩、极寒冰区等测量船无法靠近的区域,通过遥感技术可操控无人测量船、无人机对其测量。

去年,由中国信息通信研究院联合各单位发布的《5G无人机应用白皮书》中写道:“5G具备的超高带宽、低时延高可靠、广覆盖大连接特性,与网络切片、边缘计算能力结合,将进一步拓展无人机的应用场景,使低空数字化经济在行业中广泛运用。在国内,无人机结合5G的试点应用已经悄然起步。”吴宇晓表示,在海事测绘中无人机测量主要针对临海以及岸线,无人机搭载的激光三维点阵扫测系统,可实现海岸线建模,这一点与陆地航测原理相同。而无人机激光测深系统是在海事测量中专用的技术,但海水中的温度、盐度都会影响其传输结果。在5G通信信号助力下,遥感技术的提升能有效降低外界因素对数据传输的影响,减少测量误差。

同理,在5G通信信号稳定的情况下,通过遥感技术操控无人船测量,5G对数据信息会有更好的传输效果,数据传输更高效,抗干扰性更强,在实现画面实时传输的同时可以对多个无人测量船之间进行互联互通,协同测量,如此一来将大大提高海测的工作效率。

显然,5G与遥感技术的结合将是海事测绘未来的核心技术之一。

困难与机遇并存

5G在各行业中的应用势在必行,信息化建设的的市场前景已然非常广阔,而海事测绘的主要支撑就是海事信息化建设,如何将它良好地运用于海事测绘中。吴宇晓认为,解决基础设施建设是根本问题,5G信号基站密集的建设需求,卫星通信高额的运营成本都是未来将面临的问题。“如果真的可以做到5G在海洋上大面积覆盖及通信稳定,那么智能航运、e航海等信息建设的瓶颈问题都将得到解决。但同时,也会对船舶上的数字信息化设备提出更高的要求。”吴宇晓对记者说。

总而言之,中国海事测绘将继续以信息通信技术为主要驱动力,集通信、导航、遥感、人工智能、虚拟现实之大成,发展为海事测绘技术的服务科学。为此,要根据海事测绘自身的需求,以需求为导向,才能进一步推动行业的技术创新和广泛应用。5G通信技术与海事测绘技术的虚实结合,可以将中国海事测绘的水平进一步提高,提升中国海事测绘技术在国际上的话语权,成为推动海事测绘技术革新的新动能。

当信息化的进程中,困难与机遇同时来到时,中国海事测绘事业该如何面对,一切还需要时间的检验,如今5G技术尚不完美,但未来5G的应用已是大势所趋,能否取得积极的成效,还需静观其变。

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