個(gè)人信標(biāo)在野外搜救的應(yīng)用建議

文｜朱添博 吉雪 何澤驊

1. 國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司婁底供電分公司輸電檢修公司

2.中國(guó)交通通信信息中心

3.中電科（寧波）海洋電子研究院有限公司

一、衛(wèi)星搜救系統(tǒng)與終端

衛(wèi)星搜救系統(tǒng)（ 國(guó)際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)，COSPAS-SARSAT 系統(tǒng)）是一套公益衛(wèi)星搜救系統(tǒng)，包括發(fā)射報(bào)警信號(hào)的用戶終端，用于傳遞、中繼報(bào)警信號(hào)的搜救衛(wèi)星系統(tǒng)，接收?qǐng)?bào)警信號(hào)的衛(wèi)星地面站（LUT）和任務(wù)控制中心（MCC）網(wǎng)絡(luò)。信標(biāo)的求救信號(hào)發(fā)射頻率統(tǒng)一為406MHz。目前太空中已有幾十顆包括北斗在內(nèi)的衛(wèi)星加入了衛(wèi)星搜救系統(tǒng)。地面系統(tǒng)不僅能夠接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)警信號(hào)，并可以通過(guò)多顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線電信號(hào)的多普勒效應(yīng)和多徑時(shí)差對(duì)信號(hào)來(lái)源進(jìn)行定位。由于衛(wèi)星搜救系統(tǒng)是一套利用衛(wèi)星通信和衛(wèi)星定位工作的系統(tǒng)，當(dāng)用戶在遇險(xiǎn)時(shí)觸發(fā)終端報(bào)警后，報(bào)警信號(hào)的傳輸不依賴地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，因此該系統(tǒng)非常適合在地面通信網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)進(jìn)行工作。

衛(wèi)星搜救系統(tǒng)工作原理（圖1）主要是，用戶終端遇險(xiǎn)后手動(dòng)或自動(dòng)觸發(fā)，發(fā)射報(bào)警信號(hào)。信號(hào)被衛(wèi)星中繼后發(fā)送至LUT，并將數(shù)據(jù)傳遞到MCC網(wǎng)絡(luò)。MCC 將根據(jù)遇險(xiǎn)場(chǎng)景協(xié)調(diào)救援協(xié)調(diào)中心（RCC）進(jìn)行處理。

圖1 衛(wèi)星搜救系統(tǒng)工作原理圖

用戶終端按照使用場(chǎng)景的不同，可以分成固定安裝在船只上的應(yīng)急無(wú)線電示位標(biāo)（EPRIB）、固定安裝在航空器的應(yīng)急位置發(fā)射機(jī)（ELT）和隨身配備的個(gè)人信標(biāo)（PLB）。本文特指工作于406MHz下的PLB。

PLB 一般由防水外殼、折疊天線、電路板、電池、人機(jī)交互界面、GNSS 接收機(jī)組成，電池一般為一次性大容量電池，最高可支持連續(xù)發(fā)射約24小時(shí)。其重量約為120g，體積較小，一般通過(guò)細(xì)繩系在救生衣或工作衣上。由于406MHz 信號(hào)波長(zhǎng)約為70cm，天線一般需要折疊。PLB 有測(cè)試和報(bào)警按鈕，方便測(cè)試性能并不會(huì)觸發(fā)誤報(bào)警。GNSS 接收機(jī)可以完成PLB 位置的自身定位，并通過(guò)報(bào)警消息將位置播發(fā)出去。PLB 終端如圖2 所示。

二、應(yīng)用場(chǎng)景

圖2 PLB 終端圖

由于PLB 支持無(wú)公眾移動(dòng)通信環(huán)境下的報(bào)警，其體積又相對(duì)較小，因此PLB 非常適合在海上、野外無(wú)人區(qū)等工作。本文將通過(guò)海上搜救應(yīng)用場(chǎng)景和野外搜救應(yīng)用場(chǎng)景兩方面來(lái)描述PLB 的應(yīng)用場(chǎng)景。

1.海上搜救場(chǎng)景應(yīng)用—以船員意外落水為例

船員在船甲板面工作時(shí)，偶有因天氣差、船只顛簸、防護(hù)措施未做好等原因而落水。目前，現(xiàn)有落水人員的救生衣裝備有求生設(shè)施，主要是基于AIS 的落水信標(biāo)（MOB）、156MHz 移動(dòng)電臺(tái)等設(shè)備。這些設(shè)備采用視距點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，發(fā)出的報(bào)警信號(hào)能夠及時(shí)被船橋接收，但由于其信號(hào)為地面?zhèn)鞑ィ瑐鬏斁嚯x往往有限，若船只遠(yuǎn)離落水人員，則無(wú)法進(jìn)行有效通信，從而降低船只搜救效率。同時(shí)，由于MOB 無(wú)法告知落水者具體位置，這種方式在有霧、高海浪等能見(jiàn)度低的場(chǎng)景下作用有限。

當(dāng)船員裝備PLB 并發(fā)生意外時(shí)，落水人員可以手動(dòng)觸發(fā)所攜帶的PLB，將遇險(xiǎn)信號(hào)和位置通過(guò)搜救衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，MCC 可以通過(guò)RCC 聯(lián)系到船橋，克服了距離過(guò)遠(yuǎn)時(shí)傳統(tǒng)通信設(shè)備無(wú)法通信、無(wú)法定位的缺點(diǎn)。由于PLB 成本較低，也適合舢板、直立槳板等無(wú)法裝備復(fù)雜海上通信設(shè)備的微型水上交通工具駕乘者，將其裝備至救生衣上隨身佩戴使用。

2.野外搜救場(chǎng)景應(yīng)用—以電網(wǎng)野外巡線為例

巡線是電網(wǎng)不可避免的一項(xiàng)工作。尤其是在我國(guó)中西部地區(qū)，由于地形崎嶇、公路不通等限制，大量巡線工作需要徒步完成。在巡線路上，往往會(huì)遇到野獸、蟲(chóng)蛇、迷路、天氣劇變等危險(xiǎn)。而公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋不完全，往往導(dǎo)致有緊急需求時(shí)，遇險(xiǎn)信息無(wú)法被外界得知。

2019 年3 月，某供電公司3 名輸電線路巡線員前往阿壩縣求吉瑪往四洼交界處（西勒溝）開(kāi)展巡線工作后，由于降雪，失聯(lián)近20 個(gè)小時(shí)后，才被當(dāng)?shù)鼐仍块T(mén)找到。

若裝備了PLB，他們可以迅速將遇險(xiǎn)信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)、MCC 告知 RCC 和當(dāng)?shù)厮丫炔块T(mén)。搜救部門(mén)可以通過(guò)上報(bào)的PLB 識(shí)別號(hào)進(jìn)行識(shí)別和定位，并通知用戶單位及當(dāng)?shù)厮丫攘α窟M(jìn)行搜尋。這克服了巡線員遇險(xiǎn)時(shí)無(wú)法及時(shí)通信的困難，提高救援速度，保障巡線員的生命安全。

除此之外，PLB 也非常適合地質(zhì)、文物保護(hù)、動(dòng)植物學(xué)調(diào)查等野外工作者，以及戶外探險(xiǎn)愛(ài)好者等公眾使用。

三、問(wèn)題與建議

根據(jù)設(shè)計(jì)，MCC 收到附屬的衛(wèi)星地面站接收到的報(bào)警信號(hào)或來(lái)自MCC 網(wǎng)絡(luò)中繼后的信號(hào)，根據(jù)終端及搜救場(chǎng)景分類(lèi)，發(fā)給RCC 。若在MCC 搜救范圍之外，則通過(guò)MCC 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所屬M(fèi)CC。中國(guó)搜救區(qū)由中國(guó)MCC 負(fù)責(zé)管轄，具體負(fù)責(zé)范圍為中國(guó)大陸地區(qū)以及不包括南海的中國(guó)領(lǐng)海。

由于中國(guó)是《國(guó)際海上人命安全公約》（《SOLAS公約》）、《國(guó)際海上搜尋救助公約》和《國(guó)際民航公約》的締約國(guó)，目前，中國(guó)MCC 收到在服務(wù)范圍內(nèi)的EPIRB 報(bào)警數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給交通運(yùn)輸部下屬中國(guó)海上搜救中心。海上搜救中心將根據(jù)“中國(guó)海上搜救責(zé)任區(qū)”及 “屬地為主”的原則，由各省級(jí)搜救中心負(fù)責(zé)開(kāi)展下一步救援。

根據(jù)《國(guó)際民航公約》的要求，我國(guó)有義務(wù)在所屬的搜救區(qū)內(nèi)提供民航搜救服務(wù)。MCC 收到在服務(wù)范圍內(nèi)的ELT 的報(bào)警數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給中國(guó)民航局調(diào)度室搜救席位。調(diào)度室搜救席位將會(huì)根據(jù)中國(guó)航班飛行情報(bào)區(qū)的分區(qū)聯(lián)系各地開(kāi)展下一步的搜救協(xié)調(diào)。因此，針對(duì)在中國(guó)搜救區(qū)EPIRB 報(bào)警、ELT 報(bào)警，目前均有相應(yīng)的規(guī)章制度對(duì)遇險(xiǎn)人員進(jìn)行搜救。由于海上搜救中心和民航調(diào)度室擁有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過(guò)查詢搜救信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)，查詢到EPIRB、ELT 具體的終端使用者和相對(duì)應(yīng)的交通工具類(lèi)型、噸位、載客等，提高搜救效率。

然而，PLB 在我國(guó)的使用卻存在相應(yīng)障礙。首先，按照我國(guó)目前政策，我國(guó)尚未有相應(yīng)的規(guī)章制度定義MCC 在收到PLB 報(bào)警數(shù)據(jù)后的工作流程。即收到PLB 的求救信號(hào)后，MCC 不知道應(yīng)當(dāng)將救援?dāng)?shù)據(jù)發(fā)送給誰(shuí)，而無(wú)法對(duì)救援?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行下一步處理，造成無(wú)效報(bào)警。其次，我國(guó)沒(méi)有對(duì)PLB 用戶開(kāi)展注冊(cè)編號(hào)的管理。沒(méi)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)可查詢，也無(wú)法進(jìn)行下一步搜救。

綜上所述，為了使PLB 在中國(guó)更好地使用，本文提出兩點(diǎn)展望。第一，建立健全相應(yīng)法律規(guī)章制度，參考國(guó)外PLB 的使用情況，以各級(jí)應(yīng)急救援部門(mén)為主，各級(jí)公安、民間救援機(jī)構(gòu)參與的搜救聯(lián)席制度，避免產(chǎn)生報(bào)警后無(wú)人施救的情況發(fā)生。第二，出臺(tái)相應(yīng)政策，國(guó)內(nèi)PLB 用戶應(yīng)當(dāng)在主管部門(mén)登記PLB 的用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，或者利用國(guó)際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)庫(kù)，在獲得PLB 或者準(zhǔn)備啟用時(shí)將其注冊(cè)，將相關(guān)身份信息、應(yīng)急聯(lián)系方式等數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，方便后期救援。

根據(jù)國(guó)際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)公開(kāi)的數(shù)據(jù)，在2019年，全球范圍內(nèi)PLB 共成功報(bào)警389 起事件。他們認(rèn)為，在未來(lái)，PLB 用戶將會(huì)大量增加。在這種情況下，需要各國(guó)完善相關(guān)法律政策，有序管理PLB。相信未來(lái)幾年中，作為國(guó)際通用的搜救報(bào)警設(shè)備，PLB 一定可以在我國(guó)及全球發(fā)揮更大的作用，減少人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)損失，共同打造人類(lèi)命運(yùn)共同體。