基于GMDSS通信技術(shù)的船舶報(bào)告系統(tǒng)自動(dòng)化研究

廣西海警第一支隊(duì) 莫?jiǎng)虐?/p>

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基于GMDSS通信技術(shù)的船舶報(bào)告系統(tǒng)自動(dòng)化研究

廣西海警第一支隊(duì) 莫?jiǎng)虐?/p>

【摘要】隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，電子通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于航海通行當(dāng)中，其中GMDSS通信技術(shù)在船舶報(bào)告系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了船舶報(bào)告系統(tǒng)的自動(dòng)化，也建立起了一種全新的安全通信網(wǎng)絡(luò)，保障了海上工作人員及乘客的安全。本文對(duì)GMDSS通信系統(tǒng)和船舶報(bào)告系統(tǒng)功能進(jìn)行了簡(jiǎn)介，分析了當(dāng)前我國(guó)船舶報(bào)告系統(tǒng)存在的問題，并詳細(xì)論述了GMDSS通信技術(shù)在實(shí)現(xiàn)船舶報(bào)告系統(tǒng)自動(dòng)化中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】GMDSS通信技術(shù)；船舶報(bào)告系統(tǒng)；自動(dòng)化

近年來，頻發(fā)的海上航行安全事故成為社會(huì)焦點(diǎn)，航海人員的人身財(cái)產(chǎn)安全受到巨大的威脅，國(guó)際國(guó)內(nèi)航海形勢(shì)呈現(xiàn)穩(wěn)中有憂的態(tài)勢(shì)，航海安全受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。將GMDSS通信技術(shù)應(yīng)用于船舶報(bào)告系統(tǒng)，有利于實(shí)現(xiàn)船舶報(bào)告系統(tǒng)的自動(dòng)化，實(shí)時(shí)監(jiān)控船舶運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)航海安全事故后能及時(shí)接受信息并采取營(yíng)救措施。

1　GMDSS通信系統(tǒng)概述

當(dāng)前，海上GMDSS通信系統(tǒng)主要由INMARSAT系統(tǒng)、NAVTEX系統(tǒng)、COSPAS-SARSAT系統(tǒng)和地面通信系統(tǒng)四部分構(gòu)成，見圖1（GMDSS系統(tǒng)構(gòu)成及工作流程圖）。

其中，INMARSAT系統(tǒng)主要是指國(guó)際海事通信衛(wèi)星系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)?0N到70S區(qū)域之間實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)全覆蓋，并且具備全天通信、自動(dòng)播發(fā)信息、自動(dòng)確定優(yōu)先等級(jí)等功能；但是單獨(dú)應(yīng)用建立傳播報(bào)告系統(tǒng)則不能將大量的沒有配備衛(wèi)星船站的船舶包括進(jìn)來，而且衛(wèi)星通信的費(fèi)用較高。并且由于該系統(tǒng)是靜止軌道衛(wèi)星覆蓋，在南北極存在盲區(qū)，在高緯度地區(qū)該系統(tǒng)沒有信號(hào)，無法使用。

NAVTEX系統(tǒng)是指海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助518kHz的頻率對(duì)離海岸線400海里之內(nèi)的所有船舶進(jìn)行英語單頻廣播，廣播內(nèi)容通常包含氣象信息、電子航行更新等海上安全信息。對(duì)發(fā)射機(jī)和發(fā)射天線有較高要求，維護(hù)難度大，而且中頻發(fā)射天線龐大，容易遭受雷擊，個(gè)別海岸電臺(tái)技術(shù)力量和設(shè)備難以應(yīng)付這一突發(fā)事件。

COSPAS-SARSAT系統(tǒng)主要是指尋位定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)以近極軌道衛(wèi)星為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)全球頻段在121.5/243MHz和406MH上的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而對(duì)遇險(xiǎn)船舶進(jìn)行定位和營(yíng)救；該系統(tǒng)主要用于全球遇險(xiǎn)報(bào)警和搜救中的報(bào)警、定位和識(shí)別，但是目前該系統(tǒng)還不能提供通信業(yè)務(wù)服務(wù)。

地面通信系統(tǒng)則主要利用地面通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電話、傳真、報(bào)警等功能，是一種常見的通信技術(shù)，常用地面通信設(shè)備主要包括VHF、DSC及NBDP等［1］。

圖1　GMDSS系統(tǒng)構(gòu)成及工作流程圖

2　船舶報(bào)告系統(tǒng)的功能

船舶報(bào)告系統(tǒng)是指利用無線電報(bào)對(duì)船舶動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行收集和交換的系統(tǒng)，用于搜救的船舶報(bào)告系統(tǒng)是第二次世界大戰(zhàn)后，隨著國(guó)際海難搜救工作的開展而發(fā)展起來的。船舶報(bào)告系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，在未收到船舶遇險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，能夠有效縮短發(fā)現(xiàn)船舶失去聯(lián)系并開始營(yíng)救的時(shí)間；第二，有利于迅速確定遇險(xiǎn)船舶周圍能夠提供援助的船只；第三，在無法確定船舶失事位置時(shí)，可以縮小搜救范圍，提高營(yíng)救的成功幾率；第四，能夠?yàn)橛鲭U(xiǎn)船員和乘客提供快速的醫(yī)療援助服務(wù)。此外，當(dāng)前船舶報(bào)告系統(tǒng)還被廣泛用于提供天氣預(yù)報(bào)信息、尋找肇事逃逸船只及預(yù)防船舶污染等方面，是一種行之有效的船舶管理方法和技術(shù)［2］。

3　現(xiàn)有船舶報(bào)告系統(tǒng)存在的缺陷

（1）岸臺(tái)收發(fā)信機(jī)設(shè)備落后

通常情況下，岸臺(tái)收發(fā)信機(jī)在接收到航海船舶發(fā)出的信息之后，應(yīng)當(dāng)立即對(duì)其報(bào)告信息進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，并判斷出其位置和遇險(xiǎn)類型、遇險(xiǎn)等級(jí)等基本信息，再將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存入電腦數(shù)據(jù)庫。當(dāng)前，我國(guó)現(xiàn)有的離岸收發(fā)機(jī)設(shè)備大多相對(duì)落后，缺少連接PC處理終端的接口，嚴(yán)重影響了對(duì)船舶數(shù)據(jù)信息處理的時(shí)間，進(jìn)而影響了對(duì)航海船舶實(shí)時(shí)監(jiān)控的效率。

（2）報(bào)告系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不健全

數(shù)據(jù)庫是支撐船舶報(bào)告系統(tǒng)的重要組成部分，因此必須重視船舶數(shù)據(jù)庫的建設(shè)工作，做好船舶數(shù)據(jù)信息的收集與接收工作。當(dāng)前，我國(guó)在船舶數(shù)據(jù)庫建設(shè)上還存在很多問題，諸如傳播報(bào)告信息不準(zhǔn)確、報(bào)告中心掌握信息不全面等，必須要借助現(xiàn)代NBDP、VHF、SES等GMDSS通信技術(shù)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行完善，建立健全船舶報(bào)告系統(tǒng)［3］。

（3）無法自動(dòng)采集報(bào)告信息

當(dāng)前，我國(guó)現(xiàn)在主要利用PC終端對(duì)船舶報(bào)告系統(tǒng)信息進(jìn)行采集、發(fā)送與接收，而PC終端的信息主要來于人工錄入數(shù)據(jù)及相關(guān)航海儀器的數(shù)據(jù)，主要包括船舶位置、航行速度、航行方向、船舶大小、船舶人員、船舶承重等基本信息。目前我國(guó)現(xiàn)有的船舶報(bào)告系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)采集，更不能與船舶上的其它應(yīng)用數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)良好的互換，增加了船舶報(bào)告系統(tǒng)收集信息的難度和工作量。

（4）岸臺(tái)船舶報(bào)告大型數(shù)據(jù)庫不完善

由于當(dāng)前岸臺(tái)船舶報(bào)告系統(tǒng)沒有對(duì)收集信息進(jìn)行儲(chǔ)存，也沒有實(shí)行全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，嚴(yán)重影響了岸臺(tái)船舶大型數(shù)據(jù)的建設(shè)工作，涉海政府部門無法借助數(shù)據(jù)庫迅速掌握航海船舶的行蹤動(dòng)態(tài)，不利益營(yíng)救和監(jiān)控工作的開展。

4　GMDSS通信技術(shù)在實(shí)現(xiàn)船舶報(bào)告系統(tǒng)自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

（1）及時(shí)救援遇險(xiǎn)船舶

支撐GMDSS通信系統(tǒng)運(yùn)行的COSPAS-SARSAT系統(tǒng)，能夠借助近極軌道衛(wèi)星檢測(cè)到遇險(xiǎn)船舶發(fā)出的頻段在121.5/243MHz 和406MHz的信號(hào)，迅速定位船舶遇險(xiǎn)位置。將GMDSS通信技術(shù)應(yīng)用于船舶報(bào)告系統(tǒng)后，船舶一旦遇險(xiǎn)，其報(bào)告系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)處于特殊保護(hù)狀態(tài)，向海上搜救中心發(fā)出相關(guān)信號(hào)，確保海上搜救中心及時(shí)了解船舶位置及狀態(tài)，并迅速開展?fàn)I救工作，確保航海人員的安全。

（2）依據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)制定搜救方案

將GMDSS技術(shù)應(yīng)用于船舶報(bào)告系統(tǒng)之后，船舶一旦遇險(xiǎn)，工作人員就可以利用DSC系統(tǒng)向岸臺(tái)發(fā)送遇險(xiǎn)信號(hào)，并進(jìn)行遇險(xiǎn)呼叫，海上搜救中心及海上航行船只在接收到信號(hào)之后就能立即對(duì)遇險(xiǎn)船只進(jìn)行施救，以保障遇險(xiǎn)船舶上的人身財(cái)產(chǎn)安全；此外，GMDSS通信技術(shù)中的INMARSAT 系統(tǒng)可以通過分析船舶計(jì)劃航海路線確定船舶失蹤的位置，并結(jié)合海上風(fēng)向、洋流、風(fēng)速等因素自動(dòng)生成船舶跟蹤動(dòng)態(tài)報(bào)告，便于搜救人員及時(shí)制定有效的搜救方案。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)控船舶航行狀態(tài)

由于INMARSAT國(guó)際海事通信衛(wèi)星系統(tǒng)系統(tǒng)能夠?qū)?0N到70S區(qū)域之間的通信信號(hào)實(shí)現(xiàn)全覆蓋，并且具備全天通信、自動(dòng)播發(fā)信息、自動(dòng)確定優(yōu)先等級(jí)等功能，因此將GMDSS技術(shù)應(yīng)用于船舶報(bào)告系統(tǒng)當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)航海船舶的全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控，并且依據(jù)船舶航行的速度、方向等基本信息確定船舶航行的狀態(tài)。當(dāng)船舶報(bào)告系統(tǒng)接受傳船舶信息出現(xiàn)異常時(shí)，船舶報(bào)告系統(tǒng)可以借助GDMSS通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)航行船舶的自動(dòng)警示，提高航信船舶的警惕性，確保航行安全。

（4）及時(shí)處理不明狀態(tài)船舶信息

當(dāng)航信船舶出現(xiàn)異常無法正常向船舶報(bào)告系統(tǒng)發(fā)送船舶數(shù)據(jù)信息

時(shí)，船舶報(bào)告系統(tǒng)就可以利用GMDSS通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)航海船舶的自動(dòng)警示，并對(duì)船舶的位置、呼號(hào)、名稱等相關(guān)信息進(jìn)行標(biāo)示，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)航海船舶的定位。其中，NAVTEX海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)借助518kHz 頻率對(duì)離海岸線400海里之內(nèi)的所有船舶進(jìn)行英語海上氣象、海上預(yù)警、初始遇險(xiǎn)信號(hào)等信息的單頻廣播。船舶報(bào)告系統(tǒng)通過船舶的基本狀況與船東經(jīng)營(yíng)人取得聯(lián)系，從而證實(shí)船舶是否安全。應(yīng)用 GMDSS 通信技術(shù)，船舶報(bào)告系統(tǒng)可以在數(shù)據(jù)庫中調(diào)出船舶的側(cè)面圖，然后詢問附近區(qū)域的船舶以判斷船舶的具體航向和狀態(tài)。

5　結(jié)語

面對(duì)當(dāng)前頻發(fā)的航海安全事故，國(guó)際航海組織致力于推廣GDMSS通信技術(shù)在船舶報(bào)告系統(tǒng)上的應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)時(shí)掌握航海船舶運(yùn)行狀態(tài)、及時(shí)救援遇險(xiǎn)船只并制定救援方案，同時(shí)還可以對(duì)不明狀態(tài)船舶進(jìn)行定位，該技術(shù)更是涉海政府部門進(jìn)行海域宏觀調(diào)控的重要手段，在確保船舶航海安全、實(shí)現(xiàn)船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控等方面具有不可取代的重要作用。

參考文獻(xiàn)

［1］戚善才.用于GMDSS培訓(xùn)的海上中短波通信模擬器研究［D］.大連海事大學(xué)，2011.

［2］侯佳佳，李克偉，周國(guó)強(qiáng)，夏曉萍.船舶檢驗(yàn)報(bào)告系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2013（04）：20-24.

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