VDES技術(shù)領(lǐng)域參與國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂的相關(guān)思考

李巍 郝連 趙寶柱

摘要：本文介紹了VDES技術(shù)的相關(guān)背景知識(shí)和其作為AIS系統(tǒng)的升級所發(fā)揮的作用，對目前VDES標(biāo)準(zhǔn)體系在國際上的工作情況進(jìn)行了介紹和分析，通過參考AIS標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，對相關(guān)國際組織開展VDES標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作進(jìn)行了思考。

關(guān)鍵字：VDES、國際標(biāo)準(zhǔn)

一、VDES的技術(shù)背景

自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）作為第2代海上通信系統(tǒng)，在全球航運(yùn)業(yè)中被廣泛應(yīng)用，在保障船舶航行安全方面做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著船舶數(shù)量的不斷增加，AIS系統(tǒng)負(fù)荷不斷增大，2013年國際航標(biāo)協(xié)會(huì)（IALA）和國際電信聯(lián)盟（ITU）決定在水上移動(dòng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域引入甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES），并確定為海上寬帶通信系統(tǒng)。經(jīng)過兩年研究，2015年ITU通過了VDES地面系統(tǒng)的頻譜劃分，并頒布了VDES系統(tǒng)第一份技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：ITU-R M.2092-0，這標(biāo)志著VDES系統(tǒng)正式進(jìn)入驗(yàn)證與完善階段。2019年，ITU通過了VDES衛(wèi)星系統(tǒng)頻譜劃分，IALA也完善了VDES地面系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，使地面VDES系統(tǒng)進(jìn)入推廣應(yīng)用階段;同時(shí)，初步制定了VDES星載系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著VDES系統(tǒng)進(jìn)入全面建設(shè)實(shí)施階段。

VDES系統(tǒng)作為AIS系統(tǒng)的升級系統(tǒng)，兼容現(xiàn)有AIS系統(tǒng)的全部功能，并在現(xiàn)有AIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了ASM和VDE信道，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度，使得在相同時(shí)間內(nèi)傳送更大量的數(shù)據(jù)，以滿足現(xiàn)有海事通信需求。換句話說，在當(dāng)前航運(yùn)業(yè)不斷發(fā)展，海上船舶日益增多，且海事通信需求爆發(fā)式增長的情況下，VDES系統(tǒng)在海事安全領(lǐng)域，將具有比AIS系統(tǒng)更強(qiáng)大的能力，為海事安全提供更強(qiáng)有力的保障。

目前，我國正處于VDES系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，VDES應(yīng)用符合服務(wù)國家“一帶一路”提出的“完善空中（衛(wèi)星）信息通道，擴(kuò)大信息交流與合作”和十九大提出的“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略布局;也是確保海上通信網(wǎng)絡(luò)安全，實(shí)現(xiàn)海事信息自主可控;更是提升我國航海保障能力，助力海上信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國的重要支撐。

在當(dāng)下各國積極研發(fā)VDES系統(tǒng)的形勢下，為我國參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，提升我國海事標(biāo)準(zhǔn)化影響力帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。參與建立VDES標(biāo)準(zhǔn)體系是實(shí)現(xiàn)海上通信系統(tǒng)國產(chǎn)化、自主化發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工作，體現(xiàn)了國家在海上通信方面的技術(shù)研究水平和能力，體現(xiàn)了行業(yè)實(shí)踐成果的累積，對建設(shè)海上通信系統(tǒng)具有規(guī)范和指導(dǎo)作用，更是促進(jìn)我國VDES技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新的重要保障。

二、VDES標(biāo)準(zhǔn)的建立和發(fā)展

技術(shù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)先行。目前，按照VDES系統(tǒng)發(fā)展預(yù)期，2020年，ITU將發(fā)布VDES系統(tǒng)的新版技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ITU-R M.2092-1。后續(xù)VDES系統(tǒng)將進(jìn)入到國際海事組織（IMO）認(rèn)可階段，以日本、挪威和新加坡作為發(fā)起方，德國、美國、韓國、加拿大、澳大利亞、丹麥、瑞典和中國等作為支持方，預(yù)計(jì)將在2020年海安會(huì)（MSC）第102次大會(huì)通過一項(xiàng)產(chǎn)出，支持將VDES系統(tǒng)納入SOLAS公約，并提請MSC為航行安全、通信與搜救分委會(huì)（NCSR）增加為期2年的工作議題。

按照一般規(guī)律，基于MSC第102次會(huì)議的議題，將分別在2021年1月和2022年1月進(jìn)行討論確定VDES系統(tǒng)納入SOLAS公約實(shí)施決議，并在2022年或2023年相關(guān)MSC大會(huì)上通過決議。以此為基礎(chǔ)，通常延遲三年，即在2025年逐步推進(jìn)全球履約船舶逐步安裝VDES設(shè)備，星基VDES系統(tǒng)和地面VDES系統(tǒng)預(yù)計(jì)同步建設(shè)實(shí)施。

在國際上，針對海上通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，由不同的國際組織從自身的職責(zé)定位出發(fā)，側(cè)重于規(guī)則、管理、技術(shù)、測試等不同的方面來負(fù)責(zé)制定完整的國際標(biāo)準(zhǔn)，如ITU主要負(fù)責(zé)發(fā)表相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，國際電工委員會(huì)（IEC）主要負(fù)責(zé)出臺(tái)設(shè)備和系統(tǒng)的測試標(biāo)準(zhǔn)等，這樣可以保證各個(gè)國際組織制定的海上通信系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)的完備性和準(zhǔn)確性。

目前，我國和國際的VDES標(biāo)準(zhǔn)體系尚處在建立初期，除現(xiàn)有的與AIS系統(tǒng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以外，VDES系統(tǒng)作為AIS系統(tǒng)的升級版，國際上目前僅出臺(tái)了ITU-R M.2092-0標(biāo)準(zhǔn)，未來各個(gè)國際組織預(yù)計(jì)將會(huì)針對VDES系統(tǒng)出臺(tái)一系列新的標(biāo)準(zhǔn)或更新現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，將包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)、測試標(biāo)準(zhǔn)以及操作應(yīng)用類的文件，以便對VDES系統(tǒng)做出統(tǒng)一規(guī)范，指導(dǎo)支持全球海事用戶的使用。

三、國際VDES標(biāo)準(zhǔn)體系建立的展望

針對海上通信系統(tǒng)，國際上有IMO、ITU、IEC和IALA共四個(gè)國際組織和協(xié)會(huì)參與制定國際標(biāo)準(zhǔn)，此外，國際海道測量組織（IHO）還參與制定海事服務(wù)的數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容，在海事服務(wù)中起到了重要的作用。

目前正在開展的標(biāo)準(zhǔn)包括IALA牽頭起草VDES系統(tǒng)的技術(shù)指南G1139，各國共同對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究，基于研究成果再對技術(shù)指南進(jìn)行修訂，目前已經(jīng)將G1139指南修訂到第三版，內(nèi)容上也已經(jīng)較為成熟，相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)將用于提交國際電信聯(lián)盟并充實(shí)ITU-R M.2092建議書。IEC也將基于此技術(shù)建議書，編寫制定相關(guān)的測試標(biāo)準(zhǔn)。IALA將繼續(xù)研究VDES技術(shù)的應(yīng)用，如VDES的岸基服務(wù)等內(nèi)容，同時(shí)IALA也會(huì)繼續(xù)和IHO合作，繼續(xù)研究海事服務(wù)系列產(chǎn)品規(guī)范的數(shù)據(jù)內(nèi)容，對海事服務(wù)信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

IMO層面?zhèn)戎赜赩DES技術(shù)在船舶航行中如何得到科學(xué)有效的應(yīng)用，重點(diǎn)的工作方向包括：修訂《SART、MOB、EPIRB信息顯示通函》以便提供有關(guān)VDES-SART，VDES人員落水（MOB）和EPIRB-VDES的定義、功能、用途以及在顯示系統(tǒng)上顯示的符號(hào)，用于緊急情況下對人員的輔助定位。提出《關(guān)于通用船上甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）性能標(biāo)準(zhǔn)的建議》，建議VDES系統(tǒng)的性能標(biāo)準(zhǔn)中需要涵蓋功能性的、用戶接口、船舶識(shí)別、發(fā)送的數(shù)據(jù)消息以及供電等性能要求。編制《關(guān)于通用岸站甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）性能標(biāo)準(zhǔn)的建議》。提出《關(guān)于通用星載甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）性能標(biāo)準(zhǔn)的建議》，包括VDES系統(tǒng)的性能標(biāo)準(zhǔn)中需要涵蓋功能性的、用戶接口、船舶識(shí)別、發(fā)送的數(shù)據(jù)消息以及供電等性能要求。還會(huì)包括《年度測試指南》《關(guān)于船載甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）安裝指南》《關(guān)于岸站甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）安裝指南》《關(guān)于星載甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）安裝指南》《船載甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）使用操作準(zhǔn)則》《岸站甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）使用操作準(zhǔn)則》等規(guī)則性文件。

ITU層面?zhèn)戎赜跒閂DES系統(tǒng)的地面部分以及衛(wèi)星部分分配頻率和信道，為VDES系統(tǒng)的不同終端的設(shè)備制定詳細(xì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以期更好的利用無線電頻率資源，重點(diǎn)的工作方向?yàn)樾抻啞稛o線電規(guī)則，附錄18：在VHF海上移動(dòng)通信頻帶內(nèi)的發(fā)送頻率列表》和編制《ITU-R M.2092-1建議書：VHF水上移動(dòng)頻段內(nèi)的VHF數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的技術(shù)特性》，該技術(shù)建議書中預(yù)計(jì)會(huì)提供一個(gè)集成VHF海上移動(dòng)頻段（156.025-162.025 MHz）中VHF數(shù)據(jù)交換（VDE）、應(yīng)用特定消息（ASM）和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）功能的VHF數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）的操作特性和技術(shù)特性。關(guān)于AIS的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在ITU-R M.1371中已經(jīng)有了詳細(xì)規(guī)定，此標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)著重規(guī)定ASM和VDE相關(guān)的內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)會(huì)將VDES系統(tǒng)按照OSI層次，分別介紹物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層需實(shí)現(xiàn)的功能用途，各項(xiàng)基本性能參數(shù)要求以及技術(shù)要求。另外，基于ITU WRC-19大會(huì)上對VDES衛(wèi)星頻譜劃分的成果，標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)對VDES衛(wèi)星部分的技術(shù)要求做出詳細(xì)規(guī)定。

國際電工委員會(huì)（IEC）層面將在ITU的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，針對不同設(shè)備終端制定相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)，另外，還會(huì)制定設(shè)備和岸上管理系統(tǒng)之間的數(shù)字接口，以便管理人員能更直觀的處理船舶播發(fā)的數(shù)據(jù)?？赡艿臉?biāo)準(zhǔn)包括《甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）船載設(shè)備-業(yè)務(wù)和性能要求，測試方法和測試結(jié)果要求》《海上導(dǎo)航和無線電通信設(shè)備及系統(tǒng)-甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）基站-最小業(yè)務(wù)和性能要求-測試方法和測試結(jié)果要求》《海上航行和無線電通信設(shè)備及系統(tǒng)-甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）航標(biāo)-最小業(yè)務(wù)和性能要求-測試方法和測試結(jié)果要求》《海上航行和無線電通信設(shè)備及系統(tǒng)-甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）星載設(shè)備-最小業(yè)務(wù)和性能要求-測試方法和測試結(jié)果要求》《全球海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)（GMDSS）VDES搜救發(fā)射器（VDES-SART）-業(yè)務(wù)和性能要求：測試方法和測試結(jié)果要求》等國際標(biāo)準(zhǔn)。

IALA層面將在VDES技術(shù)規(guī)范指南的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)VDES系統(tǒng)的岸基服務(wù)內(nèi)容，結(jié)合IMO提出的e-航海戰(zhàn)略，以及IHO規(guī)定的海事服務(wù)的數(shù)據(jù)模型和格式，搭建VDES岸基服務(wù)的模型框架。另外，IALA還可以將AIS航標(biāo)升級為VDES航標(biāo)，并制定VDES航標(biāo)的建立和管理應(yīng)用指南。這個(gè)文件標(biāo)準(zhǔn)體系包括《VDES綜述》《G1139 VDES技術(shù)特性規(guī)范指南》等技術(shù)性文件。

四、結(jié)束語

俗話說得好，一流的企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)，二流的企業(yè)做品牌，三流的企業(yè)做產(chǎn)品。VDES作為GMDSS現(xiàn)代化中最具代表性的業(yè)務(wù)類型，是未來一個(gè)階段水上通信發(fā)展的重要領(lǐng)域，充分借鑒AIS發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)，積極參與和建立以我國產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為支撐的國際VDES標(biāo)準(zhǔn)體系，對引導(dǎo)和推動(dòng)我國VDES產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

1.《國際無線電規(guī)則》

2.《SOLAS公約》

3.《ITU-R M.2092-0技術(shù)建議書》