JT-T-732.1-2008船舶衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)要求第1部分：系統(tǒng)平臺

船舶衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)要求第1部分：系統(tǒng)平臺2008-12-19發(fā)布I Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4系統(tǒng)平臺組成 35系統(tǒng)平臺功能 6系統(tǒng)平臺性能 7安全性 8互聯(lián)互通 附錄A(規(guī)范性附錄)靜態(tài)信息表 附錄B(規(guī)范性附錄)基本數(shù)據(jù)類型 Ⅱ本部分為JT/T732《船舶衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)要求》的第1部分。本部分的附錄A和附錄B均為規(guī)范性附錄。1船舶衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)要求第1部分：系統(tǒng)平臺1范圍JT/T732的本部分規(guī)定了船舶利用公眾無線通信實現(xiàn)衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)平臺的組成、功能、性能、安全性和系統(tǒng)互聯(lián)的技術(shù)要求及傳輸協(xié)議。本部分適用于船舶利用公眾無線通信實現(xiàn)衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T15527—1995船用全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機通用技術(shù)條件GB18030信息技術(shù)中文編碼字符集andcolours)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本部分。船舶衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)vesselsatellitepositioningapplicationsystem提供實時的船舶位置，具有船舶信息服務(wù)功能，能對服務(wù)范圍內(nèi)的船舶進行管理、控制和提供安全保障信息，滿足行業(yè)管理部門的公共管理與服務(wù)需求和企業(yè)內(nèi)部運營管理需求的綜合應(yīng)用系統(tǒng)(以下簡稱“系統(tǒng)”)。系統(tǒng)由系統(tǒng)平臺、船載終端和通信網(wǎng)絡(luò)組成?？梢韵虼d終端發(fā)送指令，接收船載終端上傳的各種信息，利用計算機技術(shù)對信息進行處理和顯示，從而實現(xiàn)船舶管理和服務(wù)的綜合平臺。通過建立互聯(lián)模型，可以實現(xiàn)系統(tǒng)平臺之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享。按本系統(tǒng)平臺技術(shù)要求建設(shè)的具有船舶定位、語音通信、海圖顯示等基本功能的應(yīng)用系統(tǒng)中心。應(yīng)用于本系統(tǒng)，安裝在船舶上，具備全天候船舶定位及通信功能的設(shè)備。本標準特指為實現(xiàn)船舶衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺與船載終端之間、系統(tǒng)平臺之間、系統(tǒng)平臺與2二類區(qū)域secondclassarea(SCA)把一類區(qū)域再細分成多個區(qū)域，這些區(qū)域稱為二類區(qū)域。每個二類區(qū)域?qū)?yīng)一個子網(wǎng)，這些子網(wǎng)之間互不交叉。二類區(qū)域?qū)λ鶎偎蚬芾矸秶鷥?nèi)的船舶進行動態(tài)監(jiān)控和管理。每個一類區(qū)域?qū)?yīng)一個一類節(jié)點，用于接入、識別與存儲本區(qū)域的船舶信息，并對未識別的船舶向其入網(wǎng)區(qū)域的一類節(jié)點發(fā)送識別請求。一類節(jié)點通過邊界判定將數(shù)據(jù)發(fā)送給本區(qū)域二類節(jié)點或船舶所在地的一類節(jié)點。點不能單獨工作，必須接入一類節(jié)點工作。每個二類區(qū)域有且只有一個接入節(jié)點與一類節(jié)點直接用戶節(jié)點userclassnode(UCN)用戶節(jié)點是數(shù)據(jù)的直接使用單元，它不具有數(shù)據(jù)分發(fā)的功能。用戶節(jié)點可以接入一類、二類或數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點，獲取相應(yīng)的船舶數(shù)據(jù)。用戶節(jié)點的數(shù)據(jù)管理權(quán)限由上級節(jié)點設(shè)定。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點datagatewaynode(DGN)網(wǎng)關(guān)節(jié)點。邊界判定boundaryacquisition每個一類節(jié)點都有一個區(qū)域劃分表，用來存放全國所有一類區(qū)域的邊界數(shù)據(jù)和對應(yīng)的IP地址，以及本一類區(qū)域下屬二類區(qū)域的邊界數(shù)據(jù)。系統(tǒng)根據(jù)船舶當前位置的經(jīng)緯度確定船舶當前所在的區(qū)域，從而獲取當前區(qū)域的IP地址的過程。船舶數(shù)據(jù)識別shipdatarecognition船舶數(shù)據(jù)識別是指一類或二類節(jié)點在接收到船舶識別碼(SHIPID)時，與本地數(shù)據(jù)庫進行查詢比對，如未能找到與之匹配的船舶靜態(tài)信息等數(shù)據(jù)，則向相應(yīng)節(jié)點申請并獲取船舶靜態(tài)信息等數(shù)據(jù)的過程。船舶終端識別號SHIPID入網(wǎng)船載終端在系統(tǒng)中的唯一標識，是船載終端數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中傳輸時的唯一關(guān)鍵字。3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)點對點數(shù)據(jù)交換控制協(xié)議universalnetexchangepeertopeercontrolprotocol(UEPP系統(tǒng)各類節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。4系統(tǒng)平臺組成4.1系統(tǒng)架構(gòu)功能應(yīng)用層電子海圖/地圖應(yīng)用平臺顯示管理層數(shù)據(jù)源接口監(jiān)控定位搜救報警信息發(fā)布語音通信統(tǒng)計查詢4.1.5數(shù)據(jù)源接口：對于不同的數(shù)據(jù)源，通過定義相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，使得轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)能符合本系統(tǒng)平臺規(guī)定的數(shù)據(jù)接口規(guī)范。通過編制不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，系統(tǒng)能導(dǎo)入全球定位系統(tǒng)(GPS)、船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)、船舶交通管理系統(tǒng)(VTS)等數(shù)據(jù)源。5系統(tǒng)平臺功能5.1船舶位置采集功能4要求其即時上傳當前的位置數(shù)據(jù)。5.3信息發(fā)布功能監(jiān)控中心能夠向全部、部分或單個船舶發(fā)送文本信息(如氣象、水文和航行安全等)。5.5語音通信功能監(jiān)控中心與VT之間可以進行語音通話。5.7遠程設(shè)置VT參數(shù)功能a)系統(tǒng)平臺IP地址和短信中心號碼；5.8系統(tǒng)平臺之間互聯(lián)功能系統(tǒng)平臺能夠按照互聯(lián)模型的要求，實現(xiàn)與本系統(tǒng)其他系統(tǒng)平臺之間的互聯(lián)互通和信息共享。5.9與其他定位系統(tǒng)的互聯(lián)功能5.10電子海圖顯示功能5.12系統(tǒng)平臺的擴展功能可以按照用戶的需要自行增加功能，但不應(yīng)與本標準中的其他條款相抵觸。56系統(tǒng)平臺性能間的關(guān)系如圖2所示。數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點節(jié)點用戶節(jié)點FCAA數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點用戶節(jié)點用戶節(jié)點用戶節(jié)點用戶節(jié)點用戶用戶節(jié)點用戶節(jié)點FCAB6b)管理子節(jié)點；8.1.3用戶節(jié)點8.1.4數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點a)船舶數(shù)據(jù)解析和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；8.2.3船舶信息船舶信息包括：b)船舶動態(tài)信息；7c)業(yè)務(wù)信息。8.2.4船舶數(shù)據(jù)識別8.2.4.1船舶數(shù)據(jù)識別流程船舶漫游時，船舶所在地的節(jié)點通過申請船舶數(shù)據(jù)識別，就可獲取該船的基本數(shù)據(jù)，見圖3。二類節(jié)點或用戶節(jié)點申請數(shù)據(jù)識別時，其信息源節(jié)點為其父節(jié)點。一類節(jié)點申請數(shù)據(jù)識別時，其信息源節(jié)點為船舶入網(wǎng)區(qū)域一類節(jié)點。節(jié)點接收到動態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查詢比對數(shù)據(jù)目標已識別?YesNo申請識別收到識別數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)應(yīng)用圖3船舶數(shù)據(jù)識別示意圖8.2.4.2船舶數(shù)據(jù)識別種類由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所處位置不同，其數(shù)據(jù)識別種類也隨之不同，可以分為以下幾類：a)二類節(jié)點向一類節(jié)點申請識別；b)用戶節(jié)點向一類節(jié)點申請識別；c)用戶節(jié)點向二類節(jié)點申請識別；d)用戶節(jié)點向數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點申請識別；e)一類節(jié)點之間申請識別。8.2.4.3船舶數(shù)據(jù)識別申請的內(nèi)容船舶數(shù)據(jù)識別申請的內(nèi)容包括：a)船載終端ID:SHIPID;b)識別類型：申請識別船舶的靜態(tài)信息。8.2.5數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程見圖4,數(shù)據(jù)傳輸過程包括：a)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點到一類節(jié)點；c)一類節(jié)點之間。8數(shù)據(jù)來源是本地數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)?YesNo船舶所在位置在本地一類區(qū)域內(nèi)?收到數(shù)據(jù)船舶所在二類區(qū)域A1收到數(shù)據(jù)應(yīng)用節(jié)點A11YesNo圖4數(shù)據(jù)傳輸過程示意圖8.3船舶數(shù)據(jù)存儲8.3.3數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)接收范圍包括：9a)一類節(jié)點：接收本節(jié)點注冊船舶和漫游到本節(jié)點b)二類節(jié)點：從一類節(jié)點獲取數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)范圍受一類節(jié)點控制。8.5網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)點對點數(shù)據(jù)交換控制協(xié)議8.5.1通信連接通信雙方以客戶一服務(wù)器方式建立TCP長連接，用于雙方信息的相互提交。TCP連接建立后，由客戶端發(fā)起建立應(yīng)用層連接，然后進行數(shù)據(jù)傳輸。當信道上沒有數(shù)據(jù)傳輸時，通信雙方應(yīng)每隔時間C發(fā)送鏈路檢測包以維持此連發(fā)送鏈路檢測包，連續(xù)發(fā)送N-1次后仍未得到響應(yīng)則斷N=3。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的消息發(fā)送后等待t后未收到響應(yīng)，應(yīng)立即重發(fā)，連續(xù)發(fā)送N-1次后仍未得到響應(yīng)則停發(fā)?，F(xiàn)消息采用并發(fā)方式發(fā)送，加以滑動窗口流量控制，窗口大小參數(shù)W可配置，現(xiàn)階段建議為16,即接收方在應(yīng)答前一次收到的消息最多不超過16條。長連接一次操作流程如圖5所示。8.5.2協(xié)議棧UEPP協(xié)議棧如圖6所示。8.5.3協(xié)議結(jié)構(gòu)表1。建立TCP連接UEPP建立TCP連接UEPP消息對UEPP消息的響應(yīng)●●*4*·鏈路檢測包鏈路檢測包響應(yīng)鏈路檢測包鏈路檢測包響應(yīng)拆除TCP連接滑動窗口不大于W圖5長連接一次操作流程FCNFCNTCP底層承載UEPP底層承載底層承載TCP底層承載序號ABCDEF結(jié)構(gòu)協(xié)議頭協(xié)議體協(xié)議尾參數(shù)名信息長度命令字序號版本號數(shù)據(jù)校驗位類型WORDBYTEWORDBYTESTRINCWORD字節(jié)數(shù)2121X2信息長度——包括協(xié)議頭和協(xié)議尾在內(nèi)的協(xié)議總長；命令字——用來標識協(xié)議功能的代碼；版本號——高位表示主版本號，低位表示次版本號；數(shù)據(jù)——協(xié)議數(shù)據(jù)；校驗位——采用CRC-16校驗，被校驗內(nèi)容為除校驗位外的所有部分。所有數(shù)據(jù)類型的定義見附錄B。命令字的定義見表2。表2命令字定義表NET_LINK網(wǎng)絡(luò)鏈路檢測，接收方需回應(yīng)一個NET_LINK_RESPNET_LINK_RESP網(wǎng)絡(luò)鏈路檢測回應(yīng)請求連接CONNECT_RESP請求連接回應(yīng)數(shù)據(jù)申請識別數(shù)據(jù)申請識別回應(yīng)發(fā)往VT方向的指令VT_DATA接收VT方向來的數(shù)據(jù)AIS_CMD發(fā)往VT方向的AIS命令數(shù)據(jù)幀AIS_DATA接收VT方向的AIS數(shù)據(jù)幀(單幀或多幀)ERROR_ECHO指令錯誤反饋用戶自定義指令保留用戶自定義使用8.5.5.1網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)檢測8.5.5.1.1發(fā)起鏈路檢測NET_LINK操作接收處理NETLINKRFSP信息交換流程如圖7所示。FCN圖7FCN-SCN之間網(wǎng)絡(luò)鏈路檢測信息幀交換以下信息交換流程圖均以FCN與SCN交互為例。父節(jié)點以CONNECTRESP消息響應(yīng)子節(jié)點的CONNECT請求序號ABCD參數(shù)AuthenticatorSource類型字節(jié)數(shù)4AuthenticatorSource——用于鑒別源地址。其值通過單向MD5hash計算得出：AuthenticatorSource=MD5(SourceAddr+9字節(jié)的0+Sharedsecret+Timestamp)序號ABC參數(shù)AuthenticatorService類型字節(jié)數(shù)10正確3認證錯1消息結(jié)構(gòu)錯4版本太高2非登錄用戶名其他錯誤AuthenticatorService=MD5(Status+AuthenticatorSource+Sharedsecret)AuthenticatorSource——對應(yīng)消息CONNECT中的工作流程如圖8所示。指令發(fā)送FCN應(yīng)答處理序號AB參數(shù)SHIP_IDQueryType類型OSTRINGBYTE字節(jié)數(shù)1工作流程如圖9所示。序號ABCD參數(shù)類型字節(jié)數(shù)11XVT_CMD接收處理圖10VT_CMD接收處理圖10SCN-FCN之間命令下發(fā)信息幀交換流程QueryType——與QUERY中的QueryType對應(yīng)；QueryResult——含義見表8;查詢結(jié)果含義查詢結(jié)果含義識別正確3～255無法識別2船舶ID非法表9VTCMD消息表SCN序號A參數(shù)類型字節(jié)數(shù)XNFCID——表示船舶所屬入網(wǎng)地節(jié)點標識碼的第一個字節(jié)；NSCID——表示船舶所屬入網(wǎng)地節(jié)點標識碼的第二個字節(jié)。工作流程如圖11所示。表10VT_DATA消息表序號BC參數(shù)類型字節(jié)數(shù)x11VT上傳數(shù)據(jù)指接收處理圖11SCN-FCN之間數(shù)據(jù)上傳信息幀交換流程工作流程如圖12所示。表11AISCMD消息表序號A參數(shù)DATA類型STRING字節(jié)數(shù)XDATA——AIS協(xié)議完整數(shù)據(jù)幀。工作流程如圖13所示。表12AIS_DATA消息表序號A參數(shù)類型字節(jié)數(shù)X序號ABC參數(shù)ErrorCmdIdErrorCodeErrorDescribe類型BYTEBYTESTRING字節(jié)數(shù)XErrorCode——含義見表14。0連接非法3VT不支持此功能1權(quán)限不足4目的地址未找到2節(jié)點不支持此功能5～255其他錯誤ErrorDescribe——錯誤描述。工作流程如圖14所示。圖14SCN-UCN之間請求連接信息幀交換流程8.5.6網(wǎng)絡(luò)單元之間的操作關(guān)系圖15指出了各網(wǎng)絡(luò)單元之間的操作關(guān)系。VTDGNUTPPB_QUERY_PARAMFCNCONNECTCONNECT-CONNECT-CONNECT-CONNECT_-CONNECT_RESP-A_CTRLINFOB_NOALARM-B_LITEN.-B_FORCE_CMDB_REPAIR-B_SHOW_MODE-ACKB_ACK--QUERY-QUERYQUERY_RESP—-QUERY_RESP--VT_DATA—VT_CMD-VT_DATA—VT_CMD-VT_DATA--VT_CMD-—VT_CMD-AIS_DATA--AIS_DATA一—AIS_DATA——AIS_CMD-—AlS_CMD-—AIS_CMD—-NET-NET_LINK_RESP--NET_LINK—-NET_LINK_RESP-注：UCN→DGN、UCN→FCN與圖14UCN→SCN相同。圖15網(wǎng)絡(luò)單元之間的操作關(guān)系序號ABCDEFGHI參數(shù)SHIP_ID卡號名稱呼號船舶總長船舶型寬滿載吃水類型OSTRINGOSTRINGOSTRINGLONGWORDLONGWORDOSTRINGWORDWORDWORD字節(jié)數(shù)44222序號JKLMN0PQ參數(shù)總噸船舶種類船舶所有人姓名船舶所有人電話船舶經(jīng)營人姓名船舶經(jīng)營人電話船體材料保留字類型WORDBYTEOSTRINGOSTRINGOSTRINGOSTRINGBYTEOSTRING字節(jié)數(shù)21表中：卡號——本機電話號碼；IMO——默認0;呼號——船舶呼號；船舶種類——表示方法見JT/T697.5;船舶所有人電話——默認空；船舶經(jīng)營人姓名——采用GB18030編碼，默認空；船舶經(jīng)營人電話——默認空；船體材料——表示方法見JT/