水陸兩棲飛機通信導(dǎo)航系統(tǒng)在海上搜索體系中的應(yīng)用研究

梁紅云

【摘要】 本文介紹了水陸兩棲飛機在海上搜索體系中的應(yīng)用，闡述機載通信導(dǎo)航系統(tǒng)利用飛機可在水面起降特點實現(xiàn)海上搜索的應(yīng)用模式，以及機載通信導(dǎo)航系統(tǒng)與全球海上遇險和安全系統(tǒng)（ GMDSS ）的聯(lián)絡(luò)形式。

【關(guān)鍵詞】 GMDSS系統(tǒng) 救援

前言

由于海洋氣候條件的無常變化和突發(fā)事故等原因， 在海上經(jīng)常有船泊發(fā)生遇難。遇難者面對茫茫大海盼望得到救助， 而及時發(fā)出和準(zhǔn)確獲得遇難信息， 也就是通信，是救援工作的關(guān)鍵。

國際海事組織（ IMO ）在 1979 年的第十一次會議上，考慮了海上遇險和安全通信的議案；并做出決定，為保障海上人命安全，改善海上遇險和安全無線電通信，與搜救協(xié)調(diào)組織相結(jié)合，建立一個采用最新技術(shù)的全球海上遇險和安全系統(tǒng)。因此，全球海上遇險和安全系統(tǒng)（ The Global Maritime Distress and Safety System ， GMDSS ）是用于遇險、安全和救助行動的綜合通信系統(tǒng)。

水陸兩棲飛機是在水上飛機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的既可在水面起降，又可在陸上起降的固定翼飛機，它具有帶船體的機身和能在陸上起降的起落架，特別適合于近海、沿海等水域附近地區(qū)的飛行使用，可應(yīng)用于海難搜索和救援。水陸兩棲飛機通信導(dǎo)航系統(tǒng)可成為GMDSS系統(tǒng)的一個組成。

一、水陸兩棲飛機的通信導(dǎo)航系統(tǒng)

水陸兩棲飛機配備搜索雷達(dá)、甚高頻通信系統(tǒng)、高頻通信系統(tǒng)、音頻管理系統(tǒng)、綜合自動調(diào)諧系統(tǒng)、靜電釋放器、應(yīng)急定位系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)、機載紅外成像系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)、無線電高度表、綜合導(dǎo)航設(shè)備（含伏爾、航向＼下滑、儀表著陸、指點信標(biāo)、ADF功能）、近地告警系統(tǒng)、空中交通告警和防撞系統(tǒng)、測距器、綜合應(yīng)急儀表、海事電臺、船舶識別系統(tǒng)、機載定向儀。

二、水陸兩棲飛機通信導(dǎo)航系統(tǒng)在海上搜索體系中的應(yīng)用模式

GMDSS系統(tǒng)由海事衛(wèi)星系統(tǒng)、低級軌道衛(wèi)星搜索分系統(tǒng)、地面通信分系統(tǒng)、海上安全信息播發(fā)分系統(tǒng)、陸上搜索通信分系統(tǒng)組成，執(zhí)行遇險報警、搜索協(xié)調(diào)通信、現(xiàn)場通信和定位信號。水陸兩棲飛機的通信導(dǎo)航系統(tǒng)配套的設(shè)備可以與GMDSS系統(tǒng)的配合，實現(xiàn)搜索協(xié)調(diào)通信以及簡單的搜索定位。

在國際海事組織海上安全委員會的全球搜救計劃中，將全球海區(qū)劃分為多個海上搜救責(zé)任區(qū)，每個搜救責(zé)任區(qū)指定一個沿海國政府為救助協(xié)調(diào)中心。該救助協(xié)調(diào)中心負(fù)責(zé)搜集海上緊急信息，建立通信聯(lián)絡(luò)，提供搜救服務(wù)。救助協(xié)調(diào)中心收到遇險信號后，會派出專業(yè)搜救船舶或飛機，或應(yīng)招事發(fā)現(xiàn)場附近的船舶參與搜救行動，水陸兩棲飛機可作為作為專業(yè)搜索隊伍的成員參與行動。

水陸兩棲飛機可編隊或聯(lián)合其他飛機和船只，開展航線循變式搜索、平行循跡搜索、慢速直線搜索、正方形式搜索、扇形搜索。

在GMDSS中， 搜救雷達(dá)應(yīng)答器（SART）屬于尋位設(shè)備，其工作頻率為9GHz， 是對遇險船舶或其救生艇筏進(jìn)行尋位的主要手段。水陸兩棲飛機進(jìn)行搜救時，可以雷達(dá)發(fā)現(xiàn)遇險船舶的SART信號（能在8 NM內(nèi)的雷達(dá)屏幕上產(chǎn)生一直線的12個點陣），其發(fā)射信號指明遇難單元或人員位置，并在雷達(dá)顯示器上提供識別符號。根據(jù)這獨特的信號，搜救者可判斷出遇險船舶或救生艇，或遇險幸存者所在的位置，進(jìn)行營救。

水陸兩棲飛機也可以用機載紅外成像系統(tǒng)實現(xiàn)海上遇險目標(biāo)的遠(yuǎn)距離、大視場、高分辨率、可去除大氣效應(yīng)、實時、有效、快速紅外搜尋。

水陸兩棲飛機可通過船舶識別系統(tǒng)接收到失事船舶的數(shù)據(jù)：船名、呼號、船位、船速、航向等，通過GMDSS系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)通道發(fā)回救助協(xié)調(diào)中心，并開展相關(guān)的救援工作。

三、水陸兩棲飛機通信導(dǎo)航系統(tǒng)與GMDSS系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)

水陸兩棲飛機在參與救援搜索任務(wù)時，在飛行信息區(qū)域范圍內(nèi)與GMDSS系統(tǒng)重復(fù)做以下聯(lián)絡(luò)工作：通過空中交通告警和防撞系統(tǒng)和甚高頻通信系統(tǒng)，與地面通信分系統(tǒng)、周邊的飛機保持聯(lián)絡(luò)，報告正常操作情況、報告搜索情況梗概，任何時候變換搜索方式/區(qū)域、高度（無線電高度表提供對海面的高度信息）等，在空中執(zhí)行作業(yè)時，隨時收聽空管部門報告的空中交通情況，隨時收聽其他飛機的報告和下一步作業(yè)意向，避免空中相撞事件發(fā)生。

高頻通信是海洋通訊和海上救援中使用歷史較長的一種傳統(tǒng)通信方式， 目前在A1 以外海區(qū)的救援通信中仍占有重要地位。甚高頻通信是海上救援最重要的通信方式， 通常用來進(jìn)行水上近距離無線電通信。

水陸兩棲飛機使用高頻通信系統(tǒng)或甚高頻通信系統(tǒng)進(jìn)行空對地通訊，及時向救助協(xié)調(diào)中心報告現(xiàn)場搜索情況、遇險信息等。

水陸兩棲飛機使用高頻通信系統(tǒng)，用于長距離（1800公里以內(nèi)）空對地通訊。按照國際電信聯(lián)盟（ITU -R）規(guī)定， 水上通信占用435 kHz～ 526.5 kHz，1.606 5 MHz ～ 3.8MHz之間的MF頻段和3.155 MHz ～ 27.5 MHz之間的HF頻段，主要功能是實現(xiàn)中距離和遠(yuǎn)距離遇險報警和通信，緊急呼叫和通信，安全呼叫和通信等。在2182 kHz上使用無線電話進(jìn)行遇險和安全通信， 包括搜救協(xié)調(diào)通信和現(xiàn)場通信，2 174.5 kHz將用于無線電話和窄帶直接印字電報（NBD）P的遇險和安全通信。HF主要用在船到岸和岸到船的遠(yuǎn)距離通信中。

水陸兩棲飛機使用甚高頻通信系統(tǒng)，用于近距離（150公里以內(nèi)）與地面臺站和正在執(zhí)行任務(wù)的飛行之間的空對空通訊。

水陸兩棲飛機使用海事電臺，在飛機與船舶之間的空對地通訊。按照國際電信聯(lián)盟（ITU-R）規(guī)定， GMDSS占用156MHz ～174 MHz之間的VHF頻段， 其主要功能是水上常規(guī)通信和遇險安全報警通訊。

水陸兩棲飛機使用兩套衛(wèi)星導(dǎo)航通信系統(tǒng)，可與GMDSS目前使用的全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)（COSPAS/SARSAT系統(tǒng)）接軌，與實現(xiàn)無線電定位、點對點短報文通信；同時與機載其他系統(tǒng)交聯(lián)，實現(xiàn)雷達(dá)目標(biāo)、飛機導(dǎo)航信息短報文發(fā)送、搜索圖像的回傳等功能。

民航飛機或船只都必須配置一部應(yīng)急定位系統(tǒng)，在其發(fā)生事故時發(fā)出呼叫信號，便于得到救援。水陸兩棲飛機配套機載定向儀主要是對目標(biāo)海域攜帶有ELT（應(yīng)急定位發(fā)射機）的遇險船只或飛機進(jìn)行定向開展搜索與救援，并用實現(xiàn)甚高頻通信系統(tǒng)或海事電臺與海上幸存者交流（使用121.5MHz、243 MHz無線電信號）。

水陸兩棲飛機實現(xiàn)救援人員和物質(zhì)從機場運送時，使用綜合導(dǎo)航設(shè)備實現(xiàn)飛機進(jìn)場和離場的導(dǎo)航。

四、結(jié)束語

本文介紹了水陸兩棲飛機的通信導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)成，闡述機載通信導(dǎo)航系統(tǒng)利用飛機可在水面起降特點實現(xiàn)海上搜索的應(yīng)用模式，以及機載通信導(dǎo)航系統(tǒng)與全球海上遇險和安全系統(tǒng)（ GMDSS ）的聯(lián)絡(luò)形式，為水陸兩棲飛機通信導(dǎo)航系統(tǒng)的研制提供技術(shù)支持，同時供國內(nèi)各類飛機實現(xiàn)海上搜索提供借鑒。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 呂振肅，劉忠學(xué)，王連勝， 王良成. 現(xiàn)代通信技術(shù)在海上搜救中的應(yīng)用.通信技術(shù)，第43卷第11期.2010.

[2] 李愷， 孫劍平. 短波頻管系統(tǒng)在海上通信中的應(yīng)用研究.通信技術(shù)，第2期.2003.