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2020-10-01讓海上船隻不再迷航—玉山衛星 610 期

Author 作者 戴騰瀠/玉山衛星計畫主持人,不喜歡守舊,喜歡突破性的創新。騰暉電信科技創辦人。
過去要監測及管理海上作業的船隻,都需要倚賴靠近陸地的塔台傳輸資訊。但如果船隻在塔台涵蓋範圍外的區域又該如何監控呢?由臺灣自製的玉山衛星就是以海事為主的衛星系統,上頭搭載的設備與儀器能夠在更大的區域內即時傳遞相關的資訊,以確保海上船隻的安全。

臺灣四面環海,在有限的資源下,發展海事相關衛星是現在與未來都必須關注的重點。為了確保船隻航行的安全,能提供全球船舶定位的自動識別系統(automatic identification system, AIS)是目前主流的使用工具,其應用範圍包含漁業資源、海上通訊、水道、導航、船舶避碰、搜索救援、人員落水等。另外,AIS也能建置在西部臨海的風力發電機上。

自2017年起, 國際海洋航行輔助導航和燈塔協會(International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities, IALA)針對海事相關的通訊與數位資料交換需求,提出的VHF數據交換系統(VHF Data Exchange System, VDES),經過國際電信聯盟(International Telecommunication Union, ITU)與其他海事組織陸續採用,同時在衛星端也有正式的規範,從區域海域進到太空,未來也將陸續出現相關的太空船聯網衛星。而玉山衛星就是針對此方向進行發展的本土立方衛星。

玉山立方衛星的外觀。

玉山衛星上頭有什麼裝備?

2017年,國家太空中心開始規畫與執行立方衛星的相關計畫與研討會,並找尋業界夥伴及學界教授共同組成玉山衛星團隊。

玉山衛星是一顆規格為10×10×15公分,重量為1.5公斤的1.5U立方衛星。衛星上包含衛星電腦(onboard computer,OBC)、電力次系統(electrical power subsystem,EPS)、姿態控制次系統(attitude determination and control subsystem, ADCS)、衛星機構次系統(structure and mechanism subsystem, SMS)及遙測與追蹤次系統(telemetry, tracking and control subsystem, TT&C)。

衛星上的酬載方面,則包含船隻自動識別系統與自動封包回報系統(automatic packet report system, APRS)。玉山衛星以船隻及相關的物聯網為設計考量,並監測海上船隻、天氣、路況及物聯資料等陸地上的系統,整併成一個海洋大數據庫。

玉山衛星能做什麼?

臺灣周遭的海洋資源豐富,因此漁業是相當重要的經濟來源,對此就需要對漁船進行適當的管理。由於漁民會依照季節設定航路到不同地點捕魚,所以我們常會聽到漁民進入他國的經濟海域內被驅趕或被扣船等消息;另外,海上偷渡、非法交易及船難等這些在周遭海域中常發生的事件也都需要有即時資料,並進行事後的反查等。而目前最適合進行追蹤與管理的方式就是透過AIS訊號。

海上行駛的船隻需靠AIS訊號通知鄰近的船隻,這些資訊包含當下的經緯度、船速、方向與船名等,以避免撞船意外的發生。而AIS是以分區的概念進行自我管理,漁船必須在靠近AIS塔台時,進行通訊協調管理與監控。……【更多內容請閱讀科學月刊第610期】