3月中旬,上海海事測繪中心在浙江舟山群島海域圓滿完成了轄區(qū)沉船掃測任務(wù)?;谥凵饺簫u海域完好的通信信號覆蓋,掃測過程中畫面得以實時傳輸,大大提高了海事測繪工作效率。
隨著5G數(shù)字化信息時代的到來,通信信息技術(shù)將會進(jìn)一步升級,更加良好的通信條件將給中國海事測繪帶來哪些改變?在未來又會遇到哪些困難,我們又該如何從容應(yīng)對?近日,記者采訪了東海航海保障中心海事測繪處副處長吳宇曉,對這些問題進(jìn)行了解析。
近海同步成圖不是夢
5G的優(yōu)勢在哪里?據(jù)專業(yè)技術(shù)部門分析,同一環(huán)境條件下的通信情況,在峰值數(shù)據(jù)速率上,5G通信可以實現(xiàn)較4G通信數(shù)十倍的提升。在傳輸延時上,可以從4G的10ms縮短到1ms以下;在通信連接密度上,5G的海量終端接入技術(shù),支持單位平方公里內(nèi)接入終端的數(shù)量達(dá)到百萬級,增加10到100倍;在可用頻段上,通過5G技術(shù)的提升,從3GHZ擴(kuò)展到數(shù)十GHZ。而如何在海洋上保證5G信號的覆蓋面及通信穩(wěn)定性是當(dāng)前最大的難題。
在海事測繪過程中,海事通信、數(shù)據(jù)傳輸都建立在穩(wěn)定的通信信號覆蓋的情況下,而通信信號的穩(wěn)定覆蓋需要衛(wèi)星傳輸或信號基站的建立,且不同強(qiáng)度的信號對基站的建立密度有一定要求。
近海海域,基站的建設(shè)可以在海岸、港口及島礁,但對比如今使用較多的4G信號,5G信號需要建設(shè)更多更密集的基站,以此來保證信號的穩(wěn)定性。“例如在舟山海域完成的沉船掃測任務(wù),舟山群島屬于海島礁眾多的海域,島礁上建有足夠的信號基站,足以讓通信信號完整覆蓋此海域,保證了作業(yè)時通信信號的穩(wěn)定。如果實現(xiàn)5G信號的覆蓋,掃測中運用的多波速、側(cè)掃聲吶就可以通過高速的通信數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)掃測畫面同步傳輸,在地面的工作人員就能同步成圖,可以有效地提高工作效率。”吳宇曉告訴記者。
同時,對于一望無際的深遠(yuǎn)海海域來說,在沒有任何陸地的情況下想要建立基站幾乎是不可能的,更別說建立密集的5G信號基站。目前,深遠(yuǎn)海的通信技術(shù)主要依靠海事衛(wèi)星,例如在近日返滬,成功完成第36次南極科考的“雪龍2”號科考船,正是在海事衛(wèi)星通信的支撐下完成了環(huán)南極海域部分航段多波束走航觀測。但與數(shù)量眾多的基站相比,衛(wèi)星信號傳輸距離太遠(yuǎn),信息存儲空間也相對有限,因此會造成傳輸過程中偶爾出現(xiàn)延時問題。吳宇曉認(rèn)為,深遠(yuǎn)海通信技術(shù)想要達(dá)到5G,目前還為時尚早,雖說衛(wèi)星通信技術(shù)將來可以達(dá)到5G水平,但其運行成本太高,有效回報率太低,所以很難實現(xiàn)。
近海與深遠(yuǎn)海在天然地理條件的千差萬別,也讓海事測繪通信在不同海域作業(yè)時有了質(zhì)的區(qū)別,在深遠(yuǎn)海測繪領(lǐng)域還需要更多探索。
5G+遙感打造新核心
如今,中國海事測繪技術(shù)越來越多地用到無人測繪遙感技術(shù)。無人測量艇、無人測量船、無人機(jī)航測等海事作業(yè)都需要遙感技術(shù)的支撐。在靠近島礁近灘、極寒冰區(qū)等測量船無法靠近的區(qū)域,通過遙感技術(shù)可操控?zé)o人測量船、無人機(jī)對其測量。
去年,由中國信息通信研究院聯(lián)合各單位發(fā)布的《5G無人機(jī)應(yīng)用白皮書》中寫道:“5G具備的超高帶寬、低時延高可靠、廣覆蓋大連接特性,與網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算能力結(jié)合,將進(jìn)一步拓展無人機(jī)的應(yīng)用場景,使低空數(shù)字化經(jīng)濟(jì)在行業(yè)中廣泛運用。在國內(nèi),無人機(jī)結(jié)合5G的試點應(yīng)用已經(jīng)悄然起步?!眳怯顣员硎荆诤J聹y繪中無人機(jī)測量主要針對臨海以及岸線,無人機(jī)搭載的激光三維點陣掃測系統(tǒng),可實現(xiàn)海岸線建模,這一點與陸地航測原理相同。而無人機(jī)激光測深系統(tǒng)是在海事測量中專用的技術(shù),但海水中的溫度、鹽度都會影響其傳輸結(jié)果。在5G通信信號助力下,遙感技術(shù)的提升能有效降低外界因素對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀瑴p少測量誤差。
同理,在5G通信信號穩(wěn)定的情況下,通過遙感技術(shù)操控?zé)o人船測量,5G對數(shù)據(jù)信息會有更好的傳輸效果,數(shù)據(jù)傳輸更高效,抗干擾性更強(qiáng),在實現(xiàn)畫面實時傳輸?shù)耐瑫r可以對多個無人測量船之間進(jìn)行互聯(lián)互通,協(xié)同測量,如此一來將大大提高海測的工作效率。
顯然,5G與遙感技術(shù)的結(jié)合將是海事測繪未來的核心技術(shù)之一。
困難與機(jī)遇并存
5G在各行業(yè)中的應(yīng)用勢在必行,信息化建設(shè)的的市場前景已然非常廣闊,而海事測繪的主要支撐就是海事信息化建設(shè),如何將它良好地運用于海事測繪中。吳宇曉認(rèn)為,解決基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是根本問題,5G信號基站密集的建設(shè)需求,衛(wèi)星通信高額的運營成本都是未來將面臨的問題?!叭绻娴目梢宰龅?G在海洋上大面積覆蓋及通信穩(wěn)定,那么智能航運、e航海等信息建設(shè)的瓶頸問題都將得到解決。但同時,也會對船舶上的數(shù)字信息化設(shè)備提出更高的要求?!眳怯顣詫τ浾哒f。
總而言之,中國海事測繪將繼續(xù)以信息通信技術(shù)為主要驅(qū)動力,集通信、導(dǎo)航、遙感、人工智能、虛擬現(xiàn)實之大成,發(fā)展為海事測繪技術(shù)的服務(wù)科學(xué)。為此,要根據(jù)海事測繪自身的需求,以需求為導(dǎo)向,才能進(jìn)一步推動行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和廣泛應(yīng)用。5G通信技術(shù)與海事測繪技術(shù)的虛實結(jié)合,可以將中國海事測繪的水平進(jìn)一步提高,提升中國海事測繪技術(shù)在國際上的話語權(quán),成為推動海事測繪技術(shù)革新的新動能。
當(dāng)信息化的進(jìn)程中,困難與機(jī)遇同時來到時,中國海事測繪事業(yè)該如何面對,一切還需要時間的檢驗,如今5G技術(shù)尚不完美,但未來5G的應(yīng)用已是大勢所趨,能否取得積極的成效,還需靜觀其變。