海區(qū)AIS航標電氣產(chǎn)品檢測技術(shù)標準淺析

王為庚 王永濤 張海波 交通運輸部東海航海保障中心連云港航標處

劉興龍 閩江學(xué)院物理與電子信息工程學(xué)院

1.引言

航標作為標示航道方向、界限與礙航物，輔助船舶安全航行的工具，對船舶航行安全有著重要的意義。實體AIS航標具有辨識距離遠、不受雨霧天氣影響的突出優(yōu)點，目前已在全國各個海區(qū)廣泛應(yīng)用。作為一種電氣產(chǎn)品，AIS航標在海上惡劣的工作環(huán)境中易損，需及時檢修，從而發(fā)揮航標的效能。但是，AIS航標電氣檢測并無配套的檢測標準及規(guī)程。面對交通運輸部標準化建設(shè)戰(zhàn)略目標和現(xiàn)代化航標維護現(xiàn)實需求，有必要建立AIS航標電氣產(chǎn)品檢測標準，制定航標電器產(chǎn)品檢規(guī)程。

2018年，交通運輸部發(fā)布了《自動識別系統(tǒng)（AIS)航標應(yīng)用導(dǎo)則》（JT/T 1193-2018），對AIS航標的技術(shù)規(guī)范和應(yīng)用提出了相關(guān)指導(dǎo)意見。然而，這些標準規(guī)范只對AIS航標本身技術(shù)規(guī)范做了要求，不完全適用于航標維護。因此，開展AIS航標檢測標準體系研究迫在眉睫。

2.AIS航標檢測需求

AIS航標的技術(shù)指標分為電源性能指標、定位指標、射頻指標。電源性能指標包括工作電壓、電流、功耗等；定位指標包括定位精度、定位更新率等；射頻參數(shù)指標包括發(fā)射頻率、輸出功率、調(diào)制方式、調(diào)制度、接收靈敏度等。

3.航標電氣產(chǎn)品檢測方法研究

3.1 AIS航標檢測準備工作

AIS航標檢測需要的工具配置如表1所示。

3.2 AIS航標檢測技術(shù)步驟

3.2.1 工作電壓、電流檢測

檢測方法和步驟：

1）將直流穩(wěn)壓電源調(diào)至AIS航標的額定工作電壓；

2）將AIS航標電源正負極與直流穩(wěn)壓電源輸出端連接；

3）開啟電源，觀察直流穩(wěn)壓電源電壓與電流數(shù)值。

檢測結(jié)果要求：

表1 AIS航標檢測工具配置及性能指標

圖1 測試連接框圖

AIS航標在正常工作時的工作電壓、工作電流和靜態(tài)電流，應(yīng)符合產(chǎn)品說明書和產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格書要求。

3.2.2 MMSI編碼、航標名稱和類別檢測

檢測方法和步驟：

（1）通過生產(chǎn)廠家提供的AIS航標配置軟件設(shè)置被測AIS航標的MMSI編碼、航標名稱和類別；

（2）AIS航標設(shè)備正常工作，等待AIS航標完成一個完整的工作周期（≤3分鐘）；

（3）觀察AIS接收機的AIS列表，尋找設(shè)置的AIS航標MMSI編碼、航標名稱和類別，并核對。

檢測結(jié)果要求：

核對AIS航標的MMSI編碼、航標名稱和類別，應(yīng)與AIS航標設(shè)置值無誤。

3.2.3 定位檢測

檢測方法和步驟：

（1）通過生產(chǎn)廠家提供的AIS航標配置軟件設(shè)置被測AIS航標的MMSI編碼；

（2）將AIS航標放置在已知坐標點位上并正常工作，等待AIS航標完成一個完整的工作周期（≤3分鐘）；

（3）在AIS接收機的AIS列表中查看AIS航標顯示位置；

（4）通過AIS接收機在電子海圖上兩點測距功能，測量出AIS航標經(jīng)緯度和已知實際坐標點位的距離。

檢測結(jié)果要求：

核對AIS航標顯示位置，應(yīng)該符合技術(shù)規(guī)格書誤差要求。

3.2.4 發(fā)射周期檢測

檢測方法和步驟：

（1）通過生產(chǎn)廠家提供的AIS航標配置軟件設(shè)置被測AIS航標的MMSI編碼、發(fā)送周期；

（2）AIS航標設(shè)備正常工作，等待AIS航標完成一個完整的工作周期（≤3分鐘）；

（3）觀察AIS接收機的AIS列表，尋找設(shè)置的AIS航標MMSI編碼，并觀察其發(fā)送時間參數(shù)。

（4）記錄連續(xù)兩次變化的發(fā)送時間參數(shù)，將其相減即為AIS航標實際的發(fā)送周期。

檢測結(jié)果要求：

核對AIS航標的發(fā)送周期，應(yīng)與AIS航標設(shè)置值無誤。

3.2.5 頻率誤差測試

頻率誤差測試需要用到頻譜儀。測試時設(shè)備連接如圖1所示。

試驗方法和步驟：

（1）按圖1連接被測AIS航標與頻譜儀，被測AIS航標的VHF輸出端口經(jīng)功率衰減器接頻譜儀輸入端；

（2）常規(guī)條件下被測AIS航標在162.025MHz發(fā)射連續(xù)載波信號，用頻譜儀測量發(fā)射頻率；

（3）計算測量頻率與標稱頻率的誤差；

（4）在161.975MHz重復(fù)上述測試步驟。

試驗結(jié)果要求：

在常規(guī)測試條件下，載波頻率誤差不超過標稱頻率的±0.5kHz，在極端測試條件下不超過±1kHz。

3.2.6 載波功率測試

載波功率測試設(shè)備連接同圖1。試驗方法和步驟：

（1）如圖1連接被測AIS航標與頻譜儀，被測AIS航標的VHF輸出端口經(jīng)功率衰減器接頻譜儀射頻輸入端；

（2）被測AIS航標使用標準測試信號；

（3）常規(guī)條件下被測AIS航標在162.025MHz發(fā)射連續(xù)載波信號，用頻譜儀測量發(fā)射功率；

（4）觀察測量發(fā)射功率；

（5）在161.975MHz重復(fù)上述測試步驟。

試驗結(jié)果要求：

載波功率不小于33dBm（2W）。

3.2.7 調(diào)制精度測試

調(diào)制精度測試設(shè)備連接同上圖1。試驗方法和步驟：

（1）如圖1連接被測AIS航標與頻譜儀，被測AIS航標的VHF輸出端口經(jīng)功率衰減器接頻譜儀射頻輸入端；

（2）被測AIS航標使用標準測試信號；

（3）常規(guī)條件下被測AIS航標在162.025MHz發(fā)射連續(xù)載波信號，用頻譜儀測量發(fā)射調(diào)制度；

（4）觀察測量發(fā)射調(diào)制精度；

（5）在161.975MHz重復(fù)上述測試步驟。

試驗結(jié)果要求：調(diào)制精度誤差不大于3.4Khz；

4.結(jié)語

AIS航標是航道船舶助航的主要航標類型之一，做好AIS航標電氣產(chǎn)品檢測標準研究工作有助于提高航標運維水平。航標電氣產(chǎn)品檢測需要滿足國家和交通部發(fā)布的相關(guān)標準和規(guī)范，本文針對AIS航標應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合AIS航標生產(chǎn)及日常維護經(jīng)驗，提出了AIS航標電氣產(chǎn)品檢測規(guī)程，為AIS航標電氣產(chǎn)品檢測操作流程提供了參考。