GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)對航海安全的作用及發(fā)展前景

趙文棟

摘 要：GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)，也就是所謂的全球海上遇險和安全系統(tǒng)，其開發(fā)目的在于保護海上人民及財產(chǎn)安全。因為現(xiàn)代科技發(fā)展迅速，GMDSS也面臨著更大的挑戰(zhàn)。文章主要介紹了GMDSS的系統(tǒng)和功能，GMDSS系統(tǒng)和遇險安全通信對海難搜救及航行安全中的重要作用，并指出了GMDSS系統(tǒng)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)；航海安全；發(fā)展前景

GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)，中文翻譯為全球海上遇險和安全系統(tǒng)，開發(fā)于1992年，該系統(tǒng)開發(fā)目的在于保護海上人民及財產(chǎn)安全。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GMDSS系統(tǒng)產(chǎn)生了日新月異的變化。但也因為現(xiàn)代科技發(fā)展迅速，GMDSS也面臨著更大的挑戰(zhàn)。由此，科學(xué)研究者、GMDSS系統(tǒng)操作員，作為GMDSS接觸最密切的成員，使GMDSS系統(tǒng)的革新與發(fā)展跟上時代的需求與腳步，是他們最大的使命之一。

1 GMDSS系統(tǒng)概述

1979年由聯(lián)合國提出的國際海上搜救條約是建立GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的最初動力。其目的在于建立起最全球性的現(xiàn)代通訊系統(tǒng)，涵蓋面廣。在系統(tǒng)范圍內(nèi)無論什么類型的海上行駛工具出現(xiàn)任何故障，距離較近的各個搜救點得到求救信號后，由可以提供支援的、可在最短時間內(nèi)進行搜救與各項協(xié)助的搜救點提供最直接的幫助。若事故范圍較大，可由較多個搜救點通力合作，一同處理海上事故。在平時，GMDSS系統(tǒng)還可以為各個海上行駛中的船只提供日常安全信息[1]。

2 GM DSS的功能概述

GMDSS最主要的功能是全球范圍內(nèi)的海上救助。當(dāng)有船只發(fā)生事故，附近搜救點與海上船只可迅速獲取其求救信息，并在第一時間內(nèi)提供海上救援。其次，GMDSS還提供日常的海上信息，如天氣警報，保障海上船只的安全行駛。為了GMDSS系統(tǒng)可以更好的發(fā)揮作用進行第一時間內(nèi)的海上救援行動，它要求進行海上行駛的船只，不論行駛在哪個地方，都須具有以下5大功能：一、船上有至少兩個報警系統(tǒng)，且必須相互獨立；二、可以接收到其余船只的事故報警；三、可以發(fā)送并且接收協(xié)助救援的船只信號；四、可以發(fā)送并且接收GPS定位信號；五、可以發(fā)送并且接收日常的安全信息，如天氣警報等。自1992年起GMDSS系統(tǒng)存在，利用它的遇險警報可以發(fā)射出第一時間需要救助的求救信號。GMDSS系統(tǒng)的主要功能是在船只發(fā)生各種事故時向RCC發(fā)出求助警報，RCC可以在第一時間內(nèi)規(guī)劃出搜救行動，并立即執(zhí)行[2]。由聯(lián)合國發(fā)布的海上救助公約規(guī)定，救助附近發(fā)生事故的船只是海上行駛的所有船只的義務(wù)。但此公約在真正實行中的結(jié)果是在船只較少的區(qū)域中，海上救援活動并不是時時都能在第一時間開展。

3 GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)對航海安全的作用

報警信息可以準確無誤地從遇險船只處發(fā)射、迅速地被附近搜救點接收，這是一個救援行動最重要的開始。GMDSS系統(tǒng)正是為此而生的。它可以提供各種各樣不同情況下的求救方式，讓遇險的船只在各種遇險情況下準確無誤、快速地發(fā)射出求救信號變成現(xiàn)實。GMDSS系統(tǒng)提供的是一鍵式得求救報警系統(tǒng)，在任何緊急情況下，只要遇險船只上的工作人員按下此鍵，就可以完成快速的求救報警。求救報警可以告訴搜救點遇險船只具體的遇險位置、船只類型、遇險類型等有助于救助行動的的一切相關(guān)信息[3]。若遇險情況有緩和的現(xiàn)象，遇險船只可通過具體的求助信號補充一些遇險信息，來幫助搜救船隊的救援行動。當(dāng)岸上的搜救點接收到遇險警報后，可以通過派遣救援隊伍、發(fā)射相關(guān)信息給遇險船只附近船只等方式進行救援行動的開展。具體救援行動從實際情況考慮出發(fā)，一切以生命安全為先作為考慮因素。

3.1 衛(wèi)星系統(tǒng)報警

首先，可以通過INMARSAT系統(tǒng)進行報警。設(shè)置于A、B、C、F77船站上的報警按鈕或報警菜單，便于相關(guān)人員在事故第一時間內(nèi)進行報警，通過GPS技術(shù)與其他船舶相連接，可以將本船的位置、航線等信息發(fā)至別船來進行相救。

其次可以通過COSPAS-SARSAT系統(tǒng)衛(wèi)星示進行位置的標定，并通過（EP IRB）系統(tǒng)自發(fā)報備。EP IRB的報警操作方式是手持方法，在遇到緊急情況下會自動發(fā)放衛(wèi)星示位標，使其在海面上漂浮。另外， EP IRB的工作環(huán)境溫度在-30～+70度的范圍之間，從 20m的高度落入水中也不會有絲毫損傷，能在水下10m狗狗正常工作，保持5min以上的密閉性，無論怎樣的傾斜或是搖晃，都能夠保證準確無誤的想求救信號發(fā)出。

3.2 地面系統(tǒng)報警

地面系統(tǒng)的報警工作原理是帶有DSC功能的甚高頻、中高頻、高頻技術(shù)。能夠在頻率為VHFCH70、2187.5KHz、及4、6、8、12、16MHz頻段的頻道上完成報警。在A1海區(qū)中的船只，主要通過DSC在VHF的70頻道上進行報警，同時也可以使用MF（2187.5KHz）的頻道進行報警。在A2海區(qū)中的船只，主要在2187.5KHz頻道上進行報警，也可以通過VHF的70頻道進行報警，以上兩種方法都是可行的。在A3、A4海區(qū)中的船只，主要以HF（4、6、8、12、16MHz頻段）的頻道進行報警，也可以通過VHF的70頻道、MF（2187.5kHZ）報警進行報警，以上兩種方法都是可行的。由此可見，無論船舶處于1、2、3、4海域，都可以通過兩種以上的方式進行預(yù)先報警[4]。此外，GMDSS針對每個報警頻道都有專門的后續(xù)通信頻率，有助于下一步的救援開展。

通過GMDSS，可在船到岸、船到船、岸到船這三個方向上進行遇險報警。系統(tǒng)對于報警的靈敏度極高，因此失誤率極低，使得船只的預(yù)先救援成功率大大增加。但是，只有在100米之內(nèi)的船到船的報警才會有效，因此如果遇險船只的周圍100內(nèi)沒有其他船只，GMDSS就可利用衛(wèi)星通信或高頻（HF）通信，向海岸救援站援助。救助協(xié)調(diào)中心（RCC）一單接受到這樣的營救援助信號后，就會向其他船只發(fā)信遇險船舶的相關(guān)信息進行海上援助。RCC可利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)將船舶的遇險信息發(fā)送的其他電臺，便于獲得更加寬廣的救援力量。在接收到遇險報警的轉(zhuǎn)發(fā)后，在遇險船只附近的船舶可以在第一實踐與岸上與海上相關(guān)人員建立建立通信，以便協(xié)調(diào)援助。

4 GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展前景

4.1 拓寬衛(wèi)星通信系統(tǒng)輻射范圍

GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)由各種服務(wù)板塊組成，其中一塊是國際移動衛(wèi)星。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，國際移動衛(wèi)星也在被不停地修改與完善。但是，該系統(tǒng)的覆蓋面較小，只有南緯700到北緯700的范圍，這就是它最大的局限所在。近年來新開發(fā)的北極附近的航線就無法在此范圍之內(nèi)。經(jīng)過科學(xué)研究者不斷的努力，第四代國際移動衛(wèi)星已經(jīng)沖上云霄在天上建立了區(qū)域網(wǎng)，但由于之后太空中未知因素的影響，并不確保它不會遇到各種挑戰(zhàn)，若GMDSS系統(tǒng)對于國際移動衛(wèi)星的依賴性過強，將會導(dǎo)致GMDSS也受到未知的挑戰(zhàn)。根據(jù)GMDSS系統(tǒng)改革工作規(guī)劃，在未來的十年中，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)將完成質(zhì)的飛躍。多元化是GMDSS系統(tǒng)改革的最終目標。屆時，只要是符合IMO決議及相關(guān)文件要求的，都可以成為GMDSS系統(tǒng)的服務(wù)商，打破IMSO“獨權(quán)”的現(xiàn)象[5]。目前，中國北斗系統(tǒng)正在加緊系統(tǒng)改善的步伐，爭取早日可以符合IMO決議及相關(guān)文件，成為GMDSS系統(tǒng)的服務(wù)商之一。

與此同時，電話與電傳也不將再是求助報警的唯一方式，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)將得大大幅度的擴張，E-MAIL等新型的報警方式正在研究試行中。隨著科技日新月異的發(fā)展、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)方式的傳輸，海上的救援方式和救援行動將會開展得更加高效。

4.2 鞏固地面通信系統(tǒng)成果

4.2.1 引入E-MAIL新設(shè)備

傳統(tǒng)的NBDO由于存在電臺數(shù)少、操作不簡便等缺點，E-MAIL等新媒體下的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)物已經(jīng)有取代NBDO的趨勢。目前，E-MAIL已經(jīng)被國際移動衛(wèi)星系統(tǒng)下的某些船站接收，并得到了大力支持。尤其是國際移動衛(wèi)星系統(tǒng)中的F船站，已經(jīng)可以實行E-MAIL通信，該方式下的通信支持圖片、音頻都新型格式，方便船只與船只、船只與船岸的信息交流，從而增強了對于海上船只的安全、有效管理。傳統(tǒng)的NBDP相較于E-MAIL而言，雖然成本較低，但是它的功能有限、操作方式復(fù)雜，且在海上通訊中容易造成信號不穩(wěn)定，有被E-MAIL替代的風(fēng)險。

4.2.2 簡化數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)（DSC）操作

地面信息通訊系統(tǒng)中承擔(dān)發(fā)射求救報警任務(wù)的設(shè)備是數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)，可根據(jù)近年來IMO的調(diào)查結(jié)果顯示，地面數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)的誤報率很高，這就使人們開始質(zhì)疑數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)存在的意義。為解決此問題，IMO與各個簽名國家聯(lián)手大力治理，可還是無法大幅度降低數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)的誤報率。目前，IMO制定了標準，讓數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)在簡便操作的同時降低誤報率。

4.3 集成化海上安全信息（MSI）新系統(tǒng)

隨著近年來航海戰(zhàn)略的數(shù)字化，海上最主要的安全信息收發(fā)系統(tǒng)NAVTEX也正接受新的挑戰(zhàn)。首先，改變NAVTEX廣播式播發(fā)，試驗NAVDAT的新系統(tǒng)。2008年，法國科學(xué)研究者開始試驗一個新系統(tǒng)，名為NAVDAT。該系統(tǒng)的工作信號為四百九十五到五百零五赫茲，相較于傳統(tǒng)的NAVTEX，它具有安全高效的特點。最大的區(qū)別在于它類似于EGC系統(tǒng)，可以進行有選擇性的尋找地址。其次，集成化NAVTEX和EGC數(shù)據(jù)，降低GMDSS操作員工作負擔(dān)[6]。根據(jù)如今在實行的MSI系統(tǒng)方案，海區(qū)A1、A2主要由NAVTEX負責(zé)，海區(qū)A3和NAVTEX無法顧及到的海區(qū)主要由EGC系統(tǒng)負責(zé)。美國就此現(xiàn)象提案，通過現(xiàn)代技術(shù)將MSI接收到的數(shù)字信息在ECDIS中現(xiàn)實，國際電工技術(shù)委員會根據(jù)該提案制定了相關(guān)接口的標準，這一系列舉動意味著MSI的信息將集成化，方便船只工作人員查看NAVTEX、EGC上的數(shù)據(jù)，大大減輕了工作負擔(dān)。

GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)，中文翻譯為全球海上遇險和安全系統(tǒng)，開發(fā)于1992年，該系統(tǒng)開發(fā)目的在于保護海上人民及財產(chǎn)安全。通過衛(wèi)星系統(tǒng)報警和地面系統(tǒng)報警，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)對航海安全有著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)也面臨著更新和變革，通過拓寬衛(wèi)星通信系統(tǒng)輻射范圍，鞏固地面通信系統(tǒng)成果，集成化海上安全信息（MSI）新系統(tǒng)使得GMDSS有著更廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

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