港口監(jiān)控管理系統(tǒng)概要方案

1、港口監(jiān)控管理系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)方案港口監(jiān)控管理系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)方案目 錄1目的和意義11.1項(xiàng)目背景11.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀22系統(tǒng)功能需求分析32.1建設(shè)目標(biāo)32.2港區(qū)狀態(tài)監(jiān)視32.3港區(qū)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)視42.4港區(qū)艦船任務(wù)計(jì)劃的跟蹤和調(diào)度42.5港區(qū)交通管制52.6與港口主要業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成52.7系統(tǒng)管理53技術(shù)方案63.1設(shè)計(jì)原則和思想63.2總體架構(gòu)設(shè)計(jì)73.3系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)路線93.4軟件系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境配置123.4.1硬件配置123.4.2軟件配置123.4.3客戶端要求123.5港口綜合監(jiān)控133.5.1雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)143.5.2紅外光學(xué)成像系統(tǒng)193.5.3ccd視頻監(jiān)視系統(tǒng)223.6監(jiān)控信息

2、處理233.7業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)243.7.1港口信息管理系統(tǒng)243.7.2移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)263.7.3航行管制系統(tǒng)283.7.4其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)29ii1 目的和意義1.1 項(xiàng)目背景軍港是海軍組織兵力投送、對(duì)裝備和部隊(duì)進(jìn)行維護(hù)、補(bǔ)給的基礎(chǔ)設(shè)施，作業(yè)任務(wù)繁重，要求能夠?qū)崟r(shí)掌握作業(yè)情況。包括在港區(qū)內(nèi)以及周圍的艦艇部署情況；在作業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的船舶、車輛的作業(yè)任務(wù)、計(jì)劃；在港區(qū)對(duì)艦船、車輛作業(yè)的單位和使用物資情況等。這對(duì)港口日常勤務(wù)管理、戰(zhàn)時(shí)戰(zhàn)勤保障和要地預(yù)警防御都有重要意義。港區(qū)作業(yè)涉及的部門(mén)多，工作條目繁雜，相互之間的協(xié)作多，要實(shí)現(xiàn)高效、快捷的運(yùn)作，就必須在各業(yè)務(wù)部門(mén)各自業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，建立統(tǒng)籌的計(jì)劃調(diào)度和情

3、況監(jiān)管。 信息化的發(fā)展推動(dòng)港口監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)近年來(lái)，隨著系統(tǒng)集成電路、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、光纖、gps/gis、視頻數(shù)字化、信息交換等信息技術(shù)的發(fā)展，加快了港口信息化管理的進(jìn)程和后勤領(lǐng)域可視化監(jiān)控的發(fā)展。軍港可以利用這些技術(shù)，將數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等信息集成于一體，統(tǒng)一管理，合理利用軍港碼頭資源；運(yùn)用現(xiàn)代管理理論和先進(jìn)的信息技術(shù)及其產(chǎn)品，整合軍港各業(yè)務(wù)部門(mén)現(xiàn)有的內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)和信息資源，進(jìn)而搭建起具有統(tǒng)一角色和權(quán)限、安全穩(wěn)定可靠的軍港監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃調(diào)度和情況監(jiān)管。 戰(zhàn)時(shí)戰(zhàn)勤保障要求建立港口監(jiān)控管理系統(tǒng)由信息化引起的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn)是戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)變化莫測(cè)，戰(zhàn)場(chǎng)空間和范圍不斷擴(kuò)大，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境極度惡化，同時(shí)

4、由于現(xiàn)代軍事后勤保障物資總數(shù)多，品種繁多，這些都對(duì)港口監(jiān)控管理工作提出了新的要求。務(wù)必要建立戰(zhàn)時(shí)戰(zhàn)勤港口信息管理系統(tǒng)。綜上所述，我軍迫切需要建立一套能夠?qū)姼蹍^(qū)內(nèi)作業(yè)系統(tǒng)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控管理的可視化電子信息系統(tǒng)，強(qiáng)化港區(qū)內(nèi)艦船交通管理，岸基、海面、空中的安全預(yù)警，日常勤務(wù)管理、戰(zhàn)時(shí)戰(zhàn)勤保障，支持軍港信息化建設(shè)，對(duì)作戰(zhàn)體系提供信息化支撐，填補(bǔ)我軍軍港信息化監(jiān)控管理系統(tǒng)領(lǐng)域技術(shù)空白。1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀美軍在重要港口和交通要地等部位都建立了專門(mén)的可視化管理系統(tǒng)，統(tǒng)稱“后勤區(qū)域移動(dòng)目標(biāo)警戒系統(tǒng)”（la-moas, logistics area- moving object alertness system

5、），利用gps和電子應(yīng)答系統(tǒng)完成對(duì)目標(biāo)位置和屬性的識(shí)別，利用多種民用技術(shù)完成對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的任務(wù)分配、通信、跟蹤監(jiān)視等功能。計(jì)劃2007年并入美軍全球通用作戰(zhàn)環(huán)境體系（gcoe），并形成初始作戰(zhàn)能力（ioc）。臺(tái)灣海軍也在各主要軍港建立了對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握進(jìn)出港口的車、船位置情況，對(duì)其進(jìn)行航行交通管制，可以查詢車、船的工作計(jì)劃，并和有關(guān)車船聯(lián)絡(luò)。該系統(tǒng)作為臺(tái)海軍“大成”系統(tǒng)的子項(xiàng)獨(dú)立運(yùn)行。臺(tái)灣空軍也計(jì)劃將該技術(shù)方案引入機(jī)場(chǎng)的地面作業(yè)監(jiān)管體系。我軍港口管理已經(jīng)初步建立了視頻監(jiān)視系統(tǒng)和物資管理系統(tǒng)，但是還不能實(shí)時(shí)監(jiān)視車、船的移動(dòng)軌跡，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)航行交通管制電子化；對(duì)車、船的航行計(jì)劃和執(zhí)行情況

6、缺乏及時(shí)的查詢，不能進(jìn)行可靠的預(yù)警、監(jiān)管；各業(yè)務(wù)部門(mén)的工作計(jì)劃沒(méi)有形成綜合的工作流程管理，難以跟蹤物資的調(diào)動(dòng)、轉(zhuǎn)運(yùn)情況，因此建立港口監(jiān)控管理系統(tǒng)迫在眉睫。2 系統(tǒng)功能需求分析2.1 建設(shè)目標(biāo)對(duì)港區(qū)所有移動(dòng)目標(biāo)以合乎特定時(shí)期要求的方式予以全面監(jiān)控，對(duì)有關(guān)艦船的任務(wù)計(jì)劃實(shí)行跟蹤管理，整合港口作業(yè)的各方面業(yè)務(wù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)頂層流程統(tǒng)一，各業(yè)務(wù)信息共享。最終實(shí)現(xiàn)港區(qū)各種重要狀態(tài)情況的可預(yù)見(jiàn)、可管理；任務(wù)計(jì)劃的可跟蹤、可監(jiān)控，提高港口作業(yè)的效率和精度，為部隊(duì)執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)提供有力的支持。本系統(tǒng)的建成將填補(bǔ)我軍在港口信息化管理方面的一個(gè)空白。從xx港口現(xiàn)狀出發(fā)，目前建設(shè)一套現(xiàn)代化的港口監(jiān)控管理系統(tǒng)主要應(yīng)該完成如

7、下幾個(gè)方面的任務(wù)：n 港區(qū)狀態(tài)監(jiān)視；n 港區(qū)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的監(jiān)視；n 港區(qū)艦船任務(wù)計(jì)劃的跟蹤和調(diào)度；n 港區(qū)交通管制：基于電子海圖，對(duì)車、船實(shí)現(xiàn)交通管制和航行計(jì)劃監(jiān)督；n 與港口主要業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成；下面分別就上述功能闡述。2.2 港區(qū)狀態(tài)監(jiān)視港區(qū)狀態(tài)是港口監(jiān)控和管理的基本出發(fā)點(diǎn)，必須對(duì)整個(gè)港口（區(qū)）的基本狀態(tài)情況有全面的掌握，對(duì)關(guān)鍵和重要的信息必須能實(shí)時(shí)了解。n 港區(qū)兵力部署電子沙盤(pán)：為作戰(zhàn)部門(mén)提供最直接的車、船在港區(qū)內(nèi)部署情況；n 港區(qū)內(nèi)的日常管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)車、船的任務(wù)查詢和情況通報(bào)；n 港區(qū)作業(yè)調(diào)配管理：提供基于web電子報(bào)表，提供軍械、物資調(diào)配計(jì)劃、情況監(jiān)控；n 日勤計(jì)劃通報(bào)和情況查詢；2.

8、3 港區(qū)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)視對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)視主要包括如下內(nèi)容：n 基于電子海圖的目標(biāo)監(jiān)視和軌跡跟蹤：提供可放大的矢量電子海圖和表格型內(nèi)容檢索。利用“cursor on target光標(biāo)上目標(biāo)”技術(shù)，通過(guò)在電子海圖點(diǎn)選可以定位表格中有關(guān)目標(biāo)索引和詳細(xì)內(nèi)容；n 目標(biāo)定位：生成港區(qū)周圍環(huán)境的電子海圖，把目標(biāo)迭加顯示在經(jīng)緯度坐標(biāo)的電子海圖上，實(shí)現(xiàn)港口內(nèi)航行預(yù)警和交通管制。使用民用波段雷達(dá)，既保證目標(biāo)判讀精度，同時(shí)避免占用軍用無(wú)線頻段，可以將自身輻射特征隱蔽在民用頻段內(nèi)；n 紅外成像監(jiān)控：提供清晰的目標(biāo)紅外圖像，增強(qiáng)對(duì)目標(biāo)特性的識(shí)別。在雷達(dá)受到干擾或效果不佳時(shí)可啟動(dòng)此紅外監(jiān)視，對(duì)雷達(dá)目標(biāo)提供輔助識(shí)別功能。n

9、視頻監(jiān)控：利用已有的視頻頭，對(duì)特定目標(biāo)實(shí)施視頻跟蹤監(jiān)視；n 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)視：通過(guò)ip網(wǎng)絡(luò)將界面提供給遠(yuǎn)程監(jiān)視端，可以實(shí)現(xiàn)情況遠(yuǎn)傳，為減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和系統(tǒng)的安全性，遠(yuǎn)程端可以查詢數(shù)據(jù)庫(kù)信息，但是只能觀看作業(yè)情況，不能對(duì)目標(biāo)直接下達(dá)任務(wù)指令；n 作業(yè)工程記錄和回放：可以連續(xù)記錄目標(biāo)航行情況、預(yù)警和其他處置信息、電子海圖畫(huà)面記錄和回放等；n 點(diǎn)選目標(biāo)索引：可以查詢目標(biāo)詳細(xì)屬性和當(dāng)前狀態(tài)，可以切換視頻監(jiān)視；n 有關(guān)值班部位之間可以通過(guò)電子留言板相互通報(bào)有關(guān)情況，所有交流內(nèi)容記錄備案；n 多種監(jiān)控設(shè)備可以根據(jù)要求相互切換，配合使用。2.4 港區(qū)艦船任務(wù)計(jì)劃的跟蹤和調(diào)度為加強(qiáng)對(duì)港區(qū)艦船的管理，需要對(duì)艦

10、船任務(wù)計(jì)劃實(shí)行跟蹤以及調(diào)度。n 目標(biāo)信息的整合顯示：把數(shù)據(jù)庫(kù)中移動(dòng)目標(biāo)和雷達(dá)或光學(xué)成像視圖中目標(biāo)通過(guò)唯一性的id標(biāo)號(hào)建立關(guān)聯(lián)，構(gòu)成完整的目標(biāo)監(jiān)視和日常情況查詢結(jié)構(gòu)。值班員可以查詢目標(biāo)的任務(wù)計(jì)劃，跟蹤目標(biāo)的移動(dòng)情況，對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警，對(duì)任務(wù)進(jìn)行修改并通過(guò)其他通信手段送達(dá)目標(biāo)；n 利用數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，以電子報(bào)表方式完成港區(qū)作業(yè)計(jì)劃通報(bào)、查詢；n 和戰(zhàn)勤、裝備等作業(yè)部門(mén)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)相結(jié)合，對(duì)港區(qū)物資調(diào)配情況實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化全程監(jiān)管、查詢；2.5 港區(qū)交通管制在系統(tǒng)具備了對(duì)全港區(qū)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力后，通過(guò)指揮調(diào)度中心即可實(shí)現(xiàn)對(duì)港區(qū)交通的管制，n 調(diào)度港區(qū)車、船有序的執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)；n 對(duì)事故的判斷和救援

11、；n 對(duì)不明目標(biāo)實(shí)現(xiàn)預(yù)警；n 為大型船只的進(jìn)出港口提供時(shí)間、航行路線等標(biāo)識(shí)。2.6 與港口主要業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成港口目前現(xiàn)有的各種信息、業(yè)務(wù)系統(tǒng)是整個(gè)港口現(xiàn)代化的遺產(chǎn)系統(tǒng)，雖然已經(jīng)滿足不了港口當(dāng)前現(xiàn)代信息化建設(shè)的要求，但其仍正在發(fā)揮著一定作用，所以本系統(tǒng)將提供標(biāo)準(zhǔn)化的對(duì)外接口，以便可以最小的代價(jià)將各種遺產(chǎn)系統(tǒng)集成起來(lái)，同時(shí)系統(tǒng)提供開(kāi)放式接口，為未來(lái)系統(tǒng)升級(jí)換代提供便利。2.7 系統(tǒng)管理n 用戶角色和權(quán)限管理：建立完備的授權(quán)和ca認(rèn)證機(jī)制。根據(jù)登陸用戶的職責(zé)分配有關(guān)的操作權(quán)限，確保系統(tǒng)的使用安全；n 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)管理：配置系統(tǒng)各種運(yùn)行參數(shù)，提高系統(tǒng)的靈活性；n 數(shù)據(jù)管理：對(duì)各種監(jiān)控信息統(tǒng)一管理，

12、確保數(shù)據(jù)的完整和安全。3 技術(shù)方案3.1 設(shè)計(jì)原則和思想系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案應(yīng)體現(xiàn)系統(tǒng)性、先進(jìn)性、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展性，采用開(kāi)放技術(shù)、可靠性、安全性、實(shí)用性、易維護(hù)和升級(jí)的原則。n 安全性原則：安全是系統(tǒng)的最低要求，整個(gè)系統(tǒng)具有良好的安全管理功能，從數(shù)據(jù)傳輸、存貯、檢索、提取、入庫(kù)、發(fā)布、管理等各個(gè)層面和角度都具有相應(yīng)的安全機(jī)制，并建立一個(gè)安全實(shí)用、全面的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)；n 系統(tǒng)性原則：從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)出發(fā)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體功能為目的，來(lái)構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以達(dá)到最優(yōu)化的目標(biāo)；n 先進(jìn)性原則：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)水平應(yīng)達(dá)到國(guó)內(nèi)外同期同類系統(tǒng)的整體水平，并保證系統(tǒng)在今后一段時(shí)間不落后；n 標(biāo)準(zhǔn)化原則：堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)有二

13、層含義，一是堅(jiān)持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和采用主流技術(shù)，保證系統(tǒng)開(kāi)放靈活，并具有堅(jiān)實(shí)的可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)；二是采納業(yè)務(wù)部門(mén)通行的業(yè)務(wù)模式和業(yè)務(wù)處理方法；n 可擴(kuò)展性原則：在發(fā)展迅速的it領(lǐng)域，應(yīng)用環(huán)境，系統(tǒng)的硬件或軟件都會(huì)不斷地加以更新，因此，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性以及前后兼容一致性好壞決定著系統(tǒng)的發(fā)展步伐；n 采用開(kāi)放技術(shù)原則：開(kāi)放技術(shù)是業(yè)界的主流技術(shù)，采用開(kāi)放式系統(tǒng)平臺(tái)已成本開(kāi)發(fā)商、集成商和用戶的共識(shí)，因?yàn)殚_(kāi)放不僅意味著標(biāo)準(zhǔn)，也意味著用戶能夠以更小的投資獲得更高的性能，同時(shí)降低整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本；n 可靠性原則：由于xx港口業(yè)務(wù)的關(guān)鍵性，本系統(tǒng)對(duì)可靠性有著很高的要求。一方面要強(qiáng)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)高可靠性，不僅能夠在正常情

14、況下的穩(wěn)定運(yùn)行，而且保證在意外情況故障或重負(fù)載情況下系統(tǒng)的穩(wěn)定性，另一方面要保證在業(yè)務(wù)高峰期間的系統(tǒng)響應(yīng)能力；n 實(shí)用性原則：提供友好的用戶操作界面，具備直觀易用的人機(jī)界面，使得系統(tǒng)操作方便、快速、簡(jiǎn)捷，滿足業(yè)務(wù)人員日常工作習(xí)慣和流程；n 易維護(hù)和升級(jí)原則：系統(tǒng)易于維護(hù)，在系統(tǒng)建設(shè)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，遵循有關(guān)國(guó)際、國(guó)家主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想是應(yīng)用系統(tǒng)功能模塊化、設(shè)備及接口標(biāo)準(zhǔn)化，軟件平臺(tái)技術(shù)通用化。3.2 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)前述的港口監(jiān)控管理的功能需求，系統(tǒng)總體架構(gòu)可以分為三部分（層）：港口監(jiān)控、信息處理與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。其中港口監(jiān)控主要是完成各種監(jiān)控設(shè)備的集成和使用管理。各監(jiān)控設(shè)備

15、通過(guò)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線連接，相互配合共同完成港口監(jiān)控任務(wù)。信息處理是根據(jù)港口各部分的業(yè)務(wù)流程對(duì)監(jiān)控設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并分別提供給相應(yīng)的部門(mén)。業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)部分是以作戰(zhàn)部門(mén)牽頭，其他部門(mén)作為輔助的信息與控制系統(tǒng)，分別執(zhí)行航行管制、碼頭補(bǔ)給、兵力任務(wù)計(jì)劃等業(yè)務(wù)。系統(tǒng)框圖如下：業(yè)務(wù)應(yīng)用層船舶監(jiān)視系統(tǒng)港口信息管理系統(tǒng)其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)n中央監(jiān)控系統(tǒng)港區(qū)專網(wǎng)信息處理層數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)加工數(shù)據(jù)庫(kù)總線港口監(jiān)控層ccd紅外雷達(dá)系統(tǒng)總體框架n 中央監(jiān)控系統(tǒng)：系統(tǒng)在目前港口管理設(shè)施的基礎(chǔ)上建立中央監(jiān)控系統(tǒng)。中央監(jiān)控系統(tǒng)是港口監(jiān)控管理系統(tǒng)的樞紐，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)可將有關(guān)業(yè)務(wù)信息上報(bào)中央監(jiān)控系統(tǒng)，由港區(qū)最高管理層統(tǒng)一指揮調(diào)度。

16、中央監(jiān)控系統(tǒng)也是唯一可直接控制各監(jiān)控設(shè)備的地方。根據(jù)需要可建立多個(gè)備份冗余監(jiān)控系統(tǒng)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。n 港口監(jiān)控層：通過(guò)各種標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控設(shè)備，主要是雷達(dá)、光學(xué)成像系統(tǒng)、ccd等，完成對(duì)港區(qū)有關(guān)目標(biāo)的監(jiān)控。該層系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是如何選擇可以滿足用戶當(dāng)前和未來(lái)需求的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，并集成起來(lái)。n 信息處理層：監(jiān)控層設(shè)備輸出的各種信號(hào)經(jīng)監(jiān)控總線傳輸?shù)街付ǖ臄?shù)據(jù)處理中心（分布式），在這里各種信號(hào)依據(jù)各業(yè)務(wù)應(yīng)用的特殊要求，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)格式，以指定的傳輸協(xié)議加載到有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)或中轉(zhuǎn)站，在上層業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提出需求后，分發(fā)傳送到指定的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器。n 業(yè)務(wù)應(yīng)用層：港區(qū)監(jiān)控的最終目的是完成各種業(yè)務(wù)應(yīng)用。各業(yè)務(wù)應(yīng)用的內(nèi)容以

17、模塊化的方式獨(dú)立開(kāi)發(fā)，共同使用共享的數(shù)據(jù)接口。從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作量，提高系統(tǒng)可靠度，并增加系統(tǒng)的可維護(hù)性和管理的便捷性。港內(nèi)車、船工作任務(wù)各不相同，港口管理人員需要將港口作業(yè)的任務(wù)計(jì)劃和移動(dòng)目標(biāo)對(duì)應(yīng)起來(lái)，判斷其狀態(tài)，需要利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)任務(wù)計(jì)劃查詢。在定位基礎(chǔ)上，利用開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，將港口軍械、物資調(diào)配的業(yè)務(wù)整合，把基于電子海圖的位置監(jiān)控和基于電子報(bào)表的業(yè)務(wù)計(jì)劃、物資調(diào)度結(jié)合起來(lái)。實(shí)現(xiàn)對(duì)港口內(nèi)日常勤務(wù)作業(yè)和戰(zhàn)勤保障作業(yè)的全時(shí)、全程、全員管理。 作戰(zhàn)部門(mén)通過(guò)電子海圖了解港區(qū)兵力部署情況，可以查詢兵力的任務(wù)、計(jì)劃和后勤調(diào)度情況，可以和戰(zhàn)勤、戰(zhàn)勤物資、軍械部門(mén)交流工作計(jì)劃和了解情況。界面可以分配

18、給不同部門(mén)，航行管制、碼頭補(bǔ)給、兵力任務(wù)計(jì)劃等可以分別給航保、戰(zhàn)勤、作戰(zhàn)部門(mén)或其他有關(guān)部門(mén)，各自的作業(yè)流程相互獨(dú)立，相互之間可以通報(bào)工作計(jì)劃，值班員之間可以通過(guò)文字交流，用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢情況。這樣，基本上可以把港口作業(yè)有關(guān)的值班室聯(lián)系起來(lái)。以作戰(zhàn)牽頭，其他部門(mén)作為輔助，各自業(yè)務(wù)獨(dú)立，相互之間可以交流情況。港口監(jiān)控管理系統(tǒng)界面示意圖3.3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)路線本系統(tǒng)的建設(shè)需要軟件、硬件、管理等多方面得配套協(xié)作。監(jiān)控設(shè)備主要從用戶需求角度出發(fā)，購(gòu)買有關(guān)成熟產(chǎn)品，完成系統(tǒng)集成。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的核心是各種配套軟件的研發(fā)，這里主要圍繞軟件開(kāi)發(fā)建設(shè)的技術(shù)路線展開(kāi)描述。從安全、性能、成熟度等方面考慮，軟件應(yīng)用系統(tǒng)將以j2

19、ee為技術(shù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，根據(jù)系統(tǒng)所劃分的各個(gè)模塊使用相應(yīng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)。系統(tǒng)采用b/s架構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器），實(shí)現(xiàn)客戶端的零部署，架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)貫徹soa的思想，采用mvc（模型-視圖-控制器）架構(gòu)。j2ee是一個(gè)開(kāi)放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)和部署的平臺(tái)，用于構(gòu)建n層的、基于web的、以服務(wù)端計(jì)算為核心的、模塊化的分布式應(yīng)用。j2ee技術(shù)正在成為開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)和事務(wù)處理的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的一種廣泛使用的平臺(tái)技術(shù)。它由一整套服務(wù)（services）、應(yīng)用程序接口（api）和協(xié)議構(gòu)成，全面支持開(kāi)發(fā)基于web的多層應(yīng)用。j2ee平臺(tái)提供了一個(gè)多層結(jié)構(gòu)的分布式應(yīng)用程序模型，該模型具有重用組件的能力、基于擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(xm

20、l)的數(shù)據(jù)交換、統(tǒng)一的安全模式和靈活的事務(wù)控制。根據(jù)系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，我們可以將信息處理層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層進(jìn)一步細(xì)化分為五個(gè)部分：n 客戶應(yīng)用展現(xiàn)層：客戶應(yīng)用層是系統(tǒng)用戶接口，大部分采用瀏覽器環(huán)境。通過(guò)portal等技術(shù)建立展現(xiàn)平臺(tái)，方便用戶在這個(gè)界面上提出服務(wù)請(qǐng)求。監(jiān)控中心的客戶端采用java桌面應(yīng)用程序，保證其可移植性和安全性。n 業(yè)務(wù)流程建模：通過(guò)反復(fù)的用戶溝通，明確港口各宏觀業(yè)務(wù)需求，從而準(zhǔn)確的對(duì)有關(guān)業(yè)務(wù)流程建模，這一部分的工作獨(dú)立于服務(wù)設(shè)計(jì)和部署層，通過(guò)添加敏捷方法來(lái)應(yīng)對(duì)需求變更的情況。n 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層：是整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的核心層，它承上啟下，對(duì)上響應(yīng)業(yè)務(wù)模型，對(duì)下調(diào)用相關(guān)組件群完成業(yè)務(wù)需求,

21、形成“業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)服務(wù)、服務(wù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)”的soa事務(wù)處理格局。服務(wù)可以根據(jù)粒度分層。雖然細(xì)粒度提供了更多的靈活性，但同時(shí)也意味著交互的模式可能更為復(fù)雜。粗粒度降低了交互復(fù)雜性，但敏捷性卻下降。n 基礎(chǔ)組件層：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層的各個(gè)服務(wù)由各種專業(yè)功能組件構(gòu)成。這些組件包括：數(shù)據(jù)分析組件、web圖表組件、數(shù)據(jù)orm組件等?；A(chǔ)組件層是相關(guān)組件發(fā)揮作用的場(chǎng)所，理想情況下這些組件也是平臺(tái)無(wú)關(guān)的。n 系統(tǒng)軟件層：這一層包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、商業(yè)智能(bi)等異構(gòu)系統(tǒng)，是一個(gè)集成的支撐平臺(tái)。支撐平臺(tái)的產(chǎn)品選擇依賴于用戶對(duì)系統(tǒng)總體性能的要求和技術(shù)條件。整個(gè)系統(tǒng)由業(yè)務(wù)建模開(kāi)始，通過(guò)定義業(yè)務(wù)過(guò)程，得到服務(wù)模型，它是

22、平臺(tái)無(wú)關(guān)的，實(shí)現(xiàn)了模型與實(shí)現(xiàn)的分離。系統(tǒng)初步的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下，應(yīng)用服務(wù)器可以和web服務(wù)器共用一臺(tái)機(jī)器。客戶端數(shù)據(jù)服務(wù)器http/html web服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)客戶端主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互，包括一些與數(shù)據(jù)和應(yīng)用關(guān)系的圖形和界面運(yùn)算；web服務(wù)器主要負(fù)責(zé)對(duì)客戶端應(yīng)用程序的集中管理；應(yīng)用服務(wù)器主要負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)關(guān)系，即事務(wù)處理。應(yīng)用服務(wù)器又可以根據(jù)其處理的具體業(yè)務(wù)不同而分為多個(gè)；數(shù)據(jù)服務(wù)器則主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織、分布式管理、備分和同步等等。各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)（除中央監(jiān)控系統(tǒng)）采用瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（b/s）的優(yōu)點(diǎn)： n 瀏覽器界面易學(xué)易用，使用者無(wú)須太多技術(shù)知識(shí)n 降低安

23、裝和維護(hù)費(fèi)用n 升級(jí)簡(jiǎn)便，只須在應(yīng)用服務(wù)器端進(jìn)行升級(jí)操作n 客戶端無(wú)應(yīng)用程序，保證瘦客戶機(jī)運(yùn)行n 充分保護(hù)現(xiàn)有信息資源,避免重復(fù)投資n 支持跨平臺(tái)的應(yīng)用程序n 擴(kuò)展傳統(tǒng)的c/s系統(tǒng)n 遠(yuǎn)程等同于本地n 容易集成最新的技術(shù)中央監(jiān)控系統(tǒng)采用c/s（客戶端/服務(wù)器）架構(gòu)。為保證開(kāi)發(fā)進(jìn)度要求，提高系統(tǒng)成熟度、運(yùn)行的可靠性，在開(kāi)發(fā)中我們采用了一系列成熟可靠的技術(shù)：n arcgis電子沙盤(pán)n opengvs三維實(shí)體建模n map object for java gisn swtjava快速桌面應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)n struts架構(gòu)、spring架構(gòu)web框架n jclass、jfreechart 圖表工具n e

24、jb、hibernate orm工具n ide：eclipse、jbuilder、wsad系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)采用基于jaas（java授權(quán)與認(rèn)證服務(wù)）的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，以用戶認(rèn)證、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)葍?nèi)容為核心，全面保證系統(tǒng)的安全性。同時(shí)在保證安全性的前提下，提高系統(tǒng)的可移植性。為保證系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)質(zhì)量，我們采用一整套軟件工程環(huán)境配置工具軟件輔助完成應(yīng)用系統(tǒng)全過(guò)程開(kāi)發(fā)的管理和監(jiān)控。n 系統(tǒng)建模平臺(tái)：selectn 需求分析管理系統(tǒng)：dragonflyn 軟件開(kāi)發(fā)版本控制系統(tǒng):fireflyn 測(cè)試：junitn 過(guò)程管理平臺(tái)：butterfly3.4 軟件系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境配置整套系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境主要分

25、為兩大類：一類是各種監(jiān)控設(shè)備，第二類是軟件系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境配置。監(jiān)控設(shè)備的選擇將依據(jù)用戶對(duì)系統(tǒng)得詳細(xì)功能以及性能要求確定，這里只對(duì)軟件系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境給出參考配置。系統(tǒng)采用j2ee（jee5）技術(shù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境如下所述。3.4.1 硬件配置數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：ibm aix系列服務(wù)器（預(yù)裝linux或unix）或hp ml系列服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器：ibm aix系列服務(wù)器（預(yù)裝linux或unix）或hp ml系列服務(wù)器。web服務(wù)器：可與應(yīng)用服務(wù)器共用或獨(dú)立高可靠性工作站。3.4.2 軟件配置操作系統(tǒng)：與服務(wù)器搭配使用。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：oracle10gweb應(yīng)用服務(wù)器：weblogic或websp

26、here。3.4.3 客戶端要求web瀏覽器。3.5 港口綜合監(jiān)控進(jìn)出港口的車、船眾多，分屬不同單位，難以要求其全部安裝自動(dòng)報(bào)位設(shè)備，因此更適合以雷達(dá)定位方式掌握其運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)交通管制并處理應(yīng)急突發(fā)事件。但雷達(dá)的自身特點(diǎn)決定其更適合較大范圍內(nèi)較大目標(biāo)的監(jiān)視，且雷達(dá)的成像技術(shù)并不十分成熟，對(duì)目標(biāo)特性的識(shí)別有局限。而港口移動(dòng)目標(biāo)的種類和尺寸范圍都很大，天氣及海洋等環(huán)境狀況復(fù)雜，所以必須以其他方式輔助雷達(dá)完成整個(gè)港區(qū)全天候的監(jiān)視，紅外探測(cè)技術(shù)是一個(gè)好的選擇。此外，對(duì)近距離目標(biāo)特性的詳細(xì)識(shí)別也是港口監(jiān)控管理的需求之一，而ccd是比較適合的方式。綜上所述，港口監(jiān)控的基本設(shè)備類型配置如下：n 雷達(dá)：遠(yuǎn)距

27、離、大目標(biāo)，識(shí)別目標(biāo)位置、速度，跟蹤軌跡。n 紅外：輔助雷達(dá)完成全天候大范圍內(nèi)目標(biāo)監(jiān)視，加深對(duì)目標(biāo)特性的識(shí)別，比如形狀、類別等。n ccd：監(jiān)視近距離各種目標(biāo)，配合管理系統(tǒng)完成航行管制、碼頭交通管制等任務(wù)。三種設(shè)備綜合使用，相互配合，共同完成對(duì)全部港區(qū)的監(jiān)視。雷達(dá)紅外ccd綜合監(jiān)視系統(tǒng)示意圖3.5.1 雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng) 雷達(dá)原理雷達(dá)是用來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并對(duì)目標(biāo)定位的電磁系統(tǒng)。雷達(dá)的基本構(gòu)成包括：輻射某種振蕩器產(chǎn)生的電磁能的發(fā)射天線、接收天線、能量檢測(cè)裝置或接收機(jī)。發(fā)射信號(hào)的一部分鎮(zhèn)反射物體、(目標(biāo))截獲以后，并向各個(gè)方向再輻射。返回方向的再輻射能量對(duì)于雷達(dá)是最有意義的。接收天線收集返回的能

28、量并將它送到接收機(jī)，經(jīng)過(guò)接收機(jī)的加工處理，判定目標(biāo)是否存在并提取它的位置和相對(duì)速度信息。目標(biāo)的距離可以通過(guò)測(cè)量雷達(dá)信號(hào)到目標(biāo)往返的時(shí)間確定。目標(biāo)的方向或角位置可以由反射波前到達(dá)的方向決定，測(cè)量到達(dá)方向的常用方法是利用狹窄的天線波束。當(dāng)目標(biāo)和雷達(dá)之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射波載頻的變化(多普勒效應(yīng))是目標(biāo)的相對(duì)(徑向)速度的度量，這樣可以從固定目標(biāo)中區(qū)分出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。在對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)跟蹤的雷達(dá)中，還可以作到連續(xù)地指示目標(biāo)位置的變化速率。n 目標(biāo)斜距的測(cè)量： 其中r為目標(biāo)到雷達(dá)站的單程距離,以米為單位；t為電磁波往返于目標(biāo)與雷達(dá)之間的時(shí)間間隔,以秒為單位；c為光速為3108米/秒。n 目標(biāo)角位置的

29、測(cè)量：測(cè)量回波信號(hào)最強(qiáng)時(shí)的天線的方位角和俯仰角。n 相對(duì)速度的測(cè)量：測(cè)多普勒頻移 其中fd為多普勒頻移(赫)；為雷達(dá)與目標(biāo)之間的徑向速度(米秒)；為載波波長(zhǎng)(米)?，F(xiàn)以普通脈沖雷達(dá)為例來(lái)說(shuō)明雷達(dá)的基本組成及其作用。它主要由天線和天線開(kāi)關(guān)、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、終端設(shè)備、天控設(shè)備及定時(shí)器等所組成。雷達(dá)工作時(shí),定時(shí)器控制發(fā)射機(jī)，產(chǎn)生高頻大功率的脈沖串，經(jīng)過(guò)定向天線向空間輻射電磁波。在天線控制設(shè)備的作用下，天線波束按照指定的方式在空間掃描。當(dāng)電磁波照射到目標(biāo)時(shí)，二次反射電磁波的一部分到達(dá)雷達(dá)天線,再經(jīng)由接收機(jī)進(jìn)行放大、混頻等處理以后，送到雷達(dá)終端設(shè)備，以進(jìn)行對(duì)目標(biāo)的觀測(cè)。系統(tǒng)框圖如下：終端設(shè)備完成對(duì)信號(hào)的

30、處理,并將雷達(dá)的輸出轉(zhuǎn)換成觀察者所要求的形式。近代雷達(dá)一般采用數(shù)字式信號(hào)處理方式,它的終端設(shè)備就是專用的電子計(jì)算機(jī)或通用的電子計(jì)算機(jī)，最后輸出以數(shù)碼或符號(hào)顯示，而普通雷達(dá)的終端設(shè)備就是顯示器。框圖如下： 雷達(dá)信息處理雷達(dá)信息系統(tǒng)對(duì)雷達(dá)信息的處理過(guò)程，包括“一次處理”和“二次處理”(或稱為“一次加工”和二次加工”)，其功能是：1) 自雷達(dá)接收機(jī)的輸出中取出目標(biāo)回波，判定目標(biāo)的存在；2) 錄取目標(biāo)的坐標(biāo)；3) 錄取目標(biāo)的其它參數(shù)，如船型、船數(shù)、國(guó)籍、發(fā)現(xiàn)時(shí)間等，并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行編批。目前使用是全自動(dòng)錄取。全自動(dòng)錄取整個(gè)的過(guò)程是從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到各個(gè)坐標(biāo)讀出，完全由設(shè)備自動(dòng)完成，只有某些輔助參數(shù)

31、，需要人工進(jìn)行錄取，全自動(dòng)錄取設(shè)備的組成如下圖所示，圖中信號(hào)檢測(cè)設(shè)備能在全程對(duì)信號(hào)進(jìn)行積累，根據(jù)所規(guī)定的準(zhǔn)則，從積累的數(shù)據(jù)中判斷是否發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)則被滿足時(shí)，檢測(cè)器自動(dòng)送出發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的信號(hào)，我們就利用這一信號(hào)，去錄取目標(biāo)的坐標(biāo)和發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的時(shí)間。目標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)是在雷達(dá)同步信號(hào)的控制下，以一定的計(jì)數(shù)編碼部件來(lái)錄取的。由于錄取設(shè)備通常是在多目標(biāo)的條件之下工作的，所以距離和方位編碼設(shè)備能夠提供雷達(dá)整個(gè)工作范圍內(nèi)的距離和方位數(shù)據(jù)，而由檢測(cè)器來(lái)控制不同目標(biāo)的坐標(biāo)錄取時(shí)刻。圖中的排隊(duì)控制部件是為了使錄取的坐標(biāo)能夠有次序地送往計(jì)算機(jī)的緩沖存貯器中去并且在這里可以加入其他一些參數(shù)。自動(dòng)錄取設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是錄取的

32、容量大，速度高，精度也比較高，因此適合于自動(dòng)化防空系統(tǒng)和航管系統(tǒng)的要求。由于沒(méi)有人工參與，要使系統(tǒng)的工作正常,自動(dòng)錄取設(shè)備的各個(gè)部件就必須十分可靠穩(wěn)定。現(xiàn)在，由于電子器件的可靠性改善了，大面積集成電路的廣泛使用，以及雷達(dá)的抗干擾性能進(jìn)一步提高，所以自動(dòng)錄取設(shè)備已經(jīng)能夠穩(wěn)定可靠地工作。在錄取了目標(biāo)的坐標(biāo)以后，還需要了解目標(biāo)的某些特性，例如識(shí)別敵我、船型、船數(shù)，此外，還要求錄取發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的時(shí)間，以及對(duì)已發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)編號(hào)。所有這些任務(wù)，統(tǒng)稱為目標(biāo)特征參數(shù)的錄取。這是比坐標(biāo)錄取更復(fù)雜的問(wèn)題。在敵我識(shí)別中，要識(shí)別目標(biāo)是屬于敵人還是我們自己的，在作戰(zhàn)過(guò)程中是非常重要的任務(wù)。在航行管制系統(tǒng)中，存在著類似的問(wèn)題，

33、這就需要識(shí)別已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)是屬于航行計(jì)劃中已經(jīng)編批的，還是在計(jì)劃以外的其他目標(biāo)。敵我識(shí)別(1pf)系統(tǒng)。由地面詢問(wèn)站發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，應(yīng)答器接收到詢問(wèn)信號(hào)以后，如果認(rèn)出是自己方面發(fā)出的詢問(wèn)，就發(fā)回一個(gè)脈沖給地面站，否則就不給問(wèn)答。雷達(dá)處于搜索狀態(tài)時(shí)，每次掃過(guò)搜索空域都能獲得多個(gè)回波信號(hào)。這些回波可能是由真實(shí)目標(biāo)產(chǎn)生的，也可能是由虛警、雜波和干擾等引起的。為了在搜索的同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)，就必須區(qū)分出真假目標(biāo)回波，判斷各次掃描中獲得的數(shù)據(jù)哪些是屬于同目標(biāo)的，并把它們連接成目標(biāo)航跡。邊掃描邊跟蹤體制可以實(shí)現(xiàn)這種功能。在先進(jìn)的邊掃描邊跟蹤雷達(dá)中，搜索和目標(biāo)數(shù)據(jù)的錄取方法與常規(guī)雷達(dá)基本相同，而目標(biāo)分類和航跡建

34、立是用數(shù)據(jù)處理的方法實(shí)現(xiàn)的。為了能夠可靠地跟蹤多個(gè)目標(biāo)，需要精確地預(yù)測(cè)目標(biāo)點(diǎn)跡和正確地連接跟蹤軌跡(簡(jiǎn)稱跟跡)，因此跟蹤濾波和跟跡互聯(lián)是邊掃描邊跟蹤系統(tǒng)中的兩個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題。多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的性能主要取決于跟蹤濾波的精度和跟跡互聯(lián)的質(zhì)量。跟蹤濾波可以采用最小二乘濾波、維納濾波、常增益濾波和卡爾曼濾波等。跟跡互聯(lián)則是采用各種概率方法。多目標(biāo)跟蹤中的其他問(wèn)題，如建立或撤消航跡、航跡質(zhì)量評(píng)定以及威脅判斷等，都是一些判定程序，它們可以根據(jù)具體雷達(dá)輔助技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)。在次掃描獲得一批數(shù)據(jù)后，首先要將這些觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。如果能將備次掃描獲得的回波按真實(shí)目標(biāo)進(jìn)行完全分類的話，多目標(biāo)跟蹤問(wèn)題就變成多個(gè)

35、單目標(biāo)跟蹤問(wèn)題。一般情況下，特別是密集目標(biāo)環(huán)境下，這種分類是很難實(shí)現(xiàn)的。但是，我們可以依據(jù)定的概率準(zhǔn)則先將測(cè)量數(shù)據(jù)粗略地分類，然后再對(duì)每一類數(shù)據(jù)進(jìn)行跟跡互聯(lián)和跟蹤濾波運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)跟蹤。 雷達(dá)的組成雷達(dá)由下列部件組成，(1)控制臺(tái)；(2)天線和旋罩；(3)數(shù)字式計(jì)算機(jī)(雷達(dá)數(shù)據(jù)相關(guān)器rdc和總線系統(tǒng))；(4)計(jì)算機(jī)程序(操作程序和故障隔離測(cè)試程序)；(5)穩(wěn)定本地振蕩器(stalo)；(6)同步定時(shí)器；(7)發(fā)射機(jī)；(8)波束控制器(實(shí)現(xiàn)波束俯仰電掃的移相器等組件)；(9)微波和模擬接收機(jī)；(10)數(shù)字式多普勒處理機(jī)(ddp )；(11)環(huán)境控制系統(tǒng)。雷達(dá)的簡(jiǎn)單原理框圖如下

36、：雷達(dá)的主要參數(shù)：(i)工作頻率： x波段，采用較窄的線性調(diào)頻脈壓波形，用以探測(cè)海面亡緩慢運(yùn)動(dòng)的或靜止的船只。有幾個(gè)預(yù)選頻率，可以覆蓋個(gè)較寬的頻帶。(2)脈沖重復(fù)頻率：分高和低兩種，高脈沖重復(fù)頻率為pd方式使用，其范圍約為：30300khz。(3)天線：卡塞格倫式圓拋物面主反射體天線直徑或波導(dǎo)窄邊開(kāi)縫平面陣，最大角速度：18/s，最大加速度：18/s2，指向精度：0.01，最大風(fēng)速容限：60km/h。(4)掃描方式：方位機(jī)械掃描360，俯仰電掃-3010。(5)掃描速度：方位3rmin。(6)處理目標(biāo)能力：300個(gè)。(7)探測(cè)目標(biāo)能力：能有效地探測(cè)零高度(地面或海面)的靜止或低速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)以及低

37、空飛行的目標(biāo)。(8)能有效地抑制地物雜波、云雨雜波、各種箔條干擾雜波和有源干擾。(9)探測(cè)距離：10、20、40或80nmilel（海里）。(10)測(cè)量精度；10米。(11)極化方式：線性、水平或垂直。從海面上反射的雷達(dá)能量形成海雜波，海雜波主要限制雷達(dá)的檢測(cè)性能，特別是影響對(duì)那些在海面或接近海面的目標(biāo)發(fā)現(xiàn)。向雷達(dá)方向反射的海雜波的強(qiáng)度與俯角、波長(zhǎng)、極化、海情和風(fēng)等因素有關(guān)，其中它與俯視角和極化關(guān)系很大，一般海雜波比地面雜波要復(fù)雜。在本方案里要考慮海雜波對(duì)雷達(dá)的影響。 目標(biāo)軌跡跟蹤算法由雷達(dá)控制機(jī)采集的目標(biāo)參數(shù)，通過(guò)數(shù)字光學(xué)成像系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行目標(biāo)偵察和識(shí)別，建立目標(biāo)唯一id標(biāo)號(hào)，并

38、輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中。這樣數(shù)據(jù)庫(kù)中登記的目標(biāo)id和雷達(dá)視圖的目標(biāo)id就一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)無(wú)id標(biāo)號(hào)的目標(biāo)時(shí)，就要預(yù)警，并判斷目標(biāo)性質(zhì)。當(dāng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)，由雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)通過(guò)軌跡跟蹤算法確立相應(yīng)的id標(biāo)號(hào)，再由id標(biāo)號(hào)從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢出相應(yīng)的信息。這樣就構(gòu)成完整的港區(qū)目標(biāo)監(jiān)視和日常情況查詢。另外因?yàn)楦蹍^(qū)內(nèi)目標(biāo)繁雜，需要人工干預(yù)建立優(yōu)先監(jiān)視列表?？梢詫⒉槐匾哪繕?biāo)濾除，只跟蹤少數(shù)敏感目標(biāo)。軌跡跟蹤算法可以根據(jù)某個(gè)目標(biāo)的參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方向與上一幀該目標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)相比較，確定出目標(biāo)的id標(biāo)號(hào)。3.5.2 紅外光學(xué)成像系統(tǒng)光學(xué)成像技術(shù)有很多的優(yōu)點(diǎn)，目前發(fā)展很快，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，尤其在軍事上得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)用戶的需求分

39、析和前述系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，我們選用帶有數(shù)字地圖和移動(dòng)偵測(cè)功能的多傳感器光電系統(tǒng)（eos），其基本特點(diǎn)的性能參數(shù)如下。eos光學(xué)成像系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)eos紅外熱像儀性能參數(shù)如下：n 探測(cè)器類型320 x 240 or 640 x 480 insbn 視場(chǎng)數(shù)2n 寬視場(chǎng)lr 11. x 8.2n 窄視場(chǎng)lr 5.5 x 4.1n 寬視場(chǎng)xr 5.5 x 4.1n 窄視場(chǎng)xr 1.1 x 0.8n 電子放大2x, 4xn 波段3-5 mn 可見(jiàn)光攝像機(jī)性能n 攝像機(jī)sony fcb exsp 980n 視場(chǎng)角42 to 1.6 連續(xù)n 電子變焦12xn 自動(dòng)性能圖像穩(wěn)定n 系統(tǒng)特點(diǎn)n 地理位置內(nèi)部gpsn

40、 可編程控制搜索多點(diǎn)預(yù)置位n 俯仰角n 水平n x 360n 垂直-40 to 40n 速度0.03 to 70/秒水平n 視頻輸出paln 連接類型bnc, 火線n 電源n 電壓18-35 vdcn 功率31 w (140 w 帶加熱器)n 輸出n 視頻pal bncn 環(huán)境參數(shù)n ip 級(jí)別ip 66 iec 529n 操作溫度-32c to 55cn 存儲(chǔ)溫度-40c to 70cn 重量n 重量35 kgn 接口n 命令和控制rs 232, 485, 以太網(wǎng)tcp/ipn 選件n 陀螺穩(wěn)定2 軸穩(wěn)定n 通用協(xié)議轉(zhuǎn)換盒將通用協(xié)議轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)協(xié)議n 激光測(cè)距l(xiāng)p-16n 測(cè)距距離20 kms

41、tem featureseos系統(tǒng)安裝圖上述光學(xué)成像系統(tǒng)可以滿足對(duì)港區(qū)內(nèi)有關(guān)目標(biāo)的監(jiān)視，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的用戶數(shù)據(jù)接口，支持遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)信息的使用。3.5.3 ccd視頻監(jiān)視系統(tǒng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行分析、理解并以此為基礎(chǔ), 對(duì)視頻監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行控制。視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要完成如下功能: 1) 監(jiān)視可疑對(duì)象( 運(yùn)動(dòng)對(duì)象或預(yù)定目標(biāo)對(duì)象) ;2) 報(bào)警, 存儲(chǔ);3) 實(shí)時(shí)視頻顯示和有關(guān)信息快速查詢。另外,由于監(jiān)視系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)工況具有復(fù)雜性, 為保障系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性, 視頻監(jiān)視系統(tǒng)一般具有以下特點(diǎn):1) 較好的靈活性; 2) 較好的可靠性;3) 較廣監(jiān)視范圍;

42、 4) 遠(yuǎn)程性; 5) 友好的人機(jī)界面; 6) 較好的可維護(hù)性; 7) 較低的成本。本系統(tǒng)將整合港口目前已經(jīng)建立的視頻監(jiān)視系統(tǒng)，存儲(chǔ)有關(guān)圖像信息，提高港口信息的利用率。3.6 監(jiān)控信息處理信息處理是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分。從數(shù)據(jù)流的方向分析，系統(tǒng)信息處理模塊可以分為3層，如下圖所示：監(jiān)控信號(hào)處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與中轉(zhuǎn)共享數(shù)據(jù)接口信息處理模塊框圖n 監(jiān)控信號(hào)處理：從監(jiān)控層上傳的各種數(shù)據(jù)需要處理后才能被各種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)使用，為此來(lái)自各種監(jiān)控設(shè)備的信號(hào)必須轉(zhuǎn)換為指定的標(biāo)準(zhǔn)和格式。這里主要完成3類設(shè)備信息的處理：雷達(dá)信號(hào)、紅外圖像（信號(hào)）、ccd圖像（信號(hào)），這里可以選用某些自帶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換功能的設(shè)備，降低系

43、統(tǒng)開(kāi)發(fā)的工作量，同時(shí)增強(qiáng)可靠性。n 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與中轉(zhuǎn)（數(shù)據(jù)庫(kù)）：數(shù)據(jù)從來(lái)源可以分為三類：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)需根據(jù)用戶需求過(guò)濾后存儲(chǔ)或中轉(zhuǎn)，為提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率可采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)方式。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用大容量數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合各種磁盤(pán)陣列以容納各種監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。建立三級(jí)開(kāi)放的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。目前，數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用比較普遍，但運(yùn)用比較廣泛的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是開(kāi)放型的，建庫(kù)、查詢、修改比較方便，安全性也比較好。所以我們確定采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)作為運(yùn)用對(duì)象，編程技術(shù)比較成熟。n 共享數(shù)據(jù)接口：經(jīng)過(guò)整合后的各種信息和數(shù)據(jù)將以分布或集中的方式由數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理，根據(jù)主題將數(shù)據(jù)分塊

44、，建立統(tǒng)一接口，設(shè)置安全權(quán)限，為上層的各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)上采用soa架構(gòu)，即面向服務(wù)的架構(gòu)體系設(shè)計(jì)。3.7 業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)將根據(jù)港口運(yùn)行的需要，在共享數(shù)據(jù)接口平臺(tái)的基礎(chǔ)上建立各獨(dú)立業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊系統(tǒng)。各模塊系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)可通過(guò)共享數(shù)據(jù)平臺(tái)交換各自業(yè)務(wù)信息。3.7.1 港口信息管理系統(tǒng)港口信息管理系統(tǒng)主要完成對(duì)港區(qū)狀態(tài)信息以及日常業(yè)務(wù)信息的監(jiān)視和管理。系統(tǒng)采用地理信息系統(tǒng)（gis）的形式表現(xiàn)整個(gè)港區(qū)概況，有關(guān)建筑物和設(shè)施的信息可以直接從界面點(diǎn)擊查詢。l 地物表示詳細(xì)：采用衛(wèi)星遙感影象做為地表貼面，反映和實(shí)地一樣的地表形態(tài)，河流、植被、道路、居民地等信息一目了然。l 地物表現(xiàn)直

45、觀：衛(wèi)星遙感影象的色彩，經(jīng)過(guò)合理的波段組合和時(shí)相選取，可以模擬實(shí)地景觀，如同身臨其境。l 瀏覽方便：在三維電子沙盤(pán)中進(jìn)行任意縮放和漫游、可以模擬飛行，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行全方位的觀察分析；l 地形信息檢索：可以查詢?nèi)我饽车氐牡乩碜鴺?biāo)和海拔高度；l 屬性查詢：可以直接查詢各種信息。港口電子沙盤(pán)參考界面系統(tǒng)主要功能有：l 港口信息查詢：當(dāng)前港口基本狀態(tài)的瀏覽和顯示。用戶登錄后，系統(tǒng)自動(dòng)列出該用戶所授權(quán)應(yīng)用查詢列表，可供查詢內(nèi)容主要包括：港區(qū)內(nèi)兵力部署情況、港區(qū)周圍兵力部署情況（以電子海圖的形式顯示）；作業(yè)船舶、車輛的作業(yè)任務(wù)和計(jì)劃（以電子圖表的形式顯示）；港區(qū)內(nèi)艦船、車輛作業(yè)單位使用物資情況（以電子圖標(biāo)的形

46、式顯示）。l 兵力作戰(zhàn)計(jì)劃查詢：提供多種查詢方式，以各種圖表和報(bào)表的方式輸出。l 日勤計(jì)劃通報(bào)和情況查詢：以各種圖表和報(bào)表的方式輸出l 作業(yè)調(diào)配管理功能：可以對(duì)港區(qū)的物資進(jìn)行統(tǒng)一的管理，隨時(shí)了解每一類物資的庫(kù)存量、進(jìn)出情況。對(duì)港區(qū)內(nèi)各個(gè)船舶、車輛作業(yè)系統(tǒng)的各類物資使用計(jì)劃進(jìn)行匯總，將物資使用計(jì)劃量與實(shí)際庫(kù)存量進(jìn)行比較，依據(jù)各作業(yè)系統(tǒng)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行物資調(diào)配，同時(shí)記錄各類物資的來(lái)源、去向、使用目的及進(jìn)出量。各作業(yè)子系統(tǒng)通過(guò)電子報(bào)表傳報(bào)物資的到達(dá)時(shí)間，使用時(shí)間及使用去向，達(dá)到物資使用跟蹤管理、情況監(jiān)控的目的。l 信息交流功能：港區(qū)任務(wù)分屬于不同的工作部門(mén)，為各部門(mén)之間相互了解各自的工作動(dòng)態(tài)與計(jì)劃，

47、提供信息交流的平臺(tái)，各部門(mén)值班員之間不僅可以通過(guò)文字交流進(jìn)行在線交流，同時(shí)根據(jù)不同的使用權(quán)限利用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢計(jì)劃與任務(wù)。l 港區(qū)作業(yè)工程記錄和回放：對(duì)每項(xiàng)作業(yè)的各項(xiàng)參數(shù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并能夠通過(guò)視頻、數(shù)據(jù)等形式再現(xiàn)作業(yè)的工程過(guò)程。根據(jù)用戶特點(diǎn)，本業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用b/s（瀏覽器/服務(wù)器）架構(gòu)，提供給用戶基于web電子報(bào)表的計(jì)劃分配和跟蹤管理。采用專用界面軟件是用來(lái)編制基于web的業(yè)務(wù)網(wǎng)頁(yè)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器或客戶端程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢，可以完成港區(qū)兵力部署電子沙盤(pán)顯示、日勤計(jì)劃通報(bào)和情況查詢、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)視、作業(yè)工程記錄和回放、電子留言板相互通報(bào)有關(guān)情況、港區(qū)作業(yè)計(jì)劃通報(bào)和查詢、港區(qū)物資調(diào)配情況網(wǎng)絡(luò)化全程監(jiān)管和查詢。 軟件具有友好的界面，各功能采用彈出式功能菜單，具有多任務(wù)進(jìn)程，中文顯示。3.7.2 船舶監(jiān)視系統(tǒng)（港區(qū)外）本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)港區(qū)外規(guī)定范圍（23平方公里）內(nèi)船舶的監(jiān)視，為實(shí)現(xiàn)對(duì)所有移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)不間斷監(jiān)控，需建立獨(dú)立的港口監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過(guò)船舶監(jiān)視系統(tǒng)完成對(duì)有關(guān)目標(biāo)的監(jiān)視。系統(tǒng)采用電子海圖為背景平臺(tái)，圖形化顯示港區(qū)移動(dòng)目標(biāo)的狀態(tài)。主