高迎：潛心科研 創(chuàng)新海上數(shù)字廣播

隨著全球航運的發(fā)展，海上活動日趨頻繁，海洋交通環(huán)境日益復(fù)雜。譬如，復(fù)雜的電磁環(huán)境，以及諸多無線電秩序亂象的頻發(fā)，給船舶航行帶來極大的安全隱患。那么，在一望無際的海洋中，航行的船只如何才能保障船舶以及人員的安全？為解決這一問題，海上數(shù)字廣播（NAVDAT）系統(tǒng)應(yīng)運而生。

交通運輸部東海航海保障中心東海海區(qū)水上通信技術(shù)主管高迎，就是一位海洋安全通信領(lǐng)域的80后科技工作者。她主要負(fù)責(zé)東海海區(qū)水上通信工作的管理，并致力于水上通信系統(tǒng)技術(shù)改造項目和軟課題研究，為全球海上遇險與安全系統(tǒng)（GMDSS）中國東海水域安全通信網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)部署、運行維護(hù)和業(yè)務(wù)管理，以及海上數(shù)字廣播研究作出了積極的貢獻(xiàn)。

海上數(shù)字廣播 守護(hù)航行安全

21世紀(jì)以來，人類進(jìn)入了大規(guī)模開發(fā)利用海洋的時期，我國作為世界上的海洋大國，建設(shè)海洋強國，必須進(jìn)一步加快海洋科技創(chuàng)新步伐。高迎在大學(xué)時期學(xué)的是通信工程專業(yè)，擁有17年通信工作經(jīng)驗。自從2014年進(jìn)入交通運輸部東海航海保障中心（簡稱“東保中心”），她便利用自己的特長，在海上安全通信方面展開了研究工作。

高迎介紹，她的工作主要圍繞GMDSS開展。所謂GMDSS，是國際海事組織（IMO）于1999年在全球范圍內(nèi)組織實施的高效、可靠的海上通信網(wǎng)，對于保障全球海上安全運輸生產(chǎn)發(fā)展十分重要。GMDSS包括數(shù)字選擇性呼叫（DSC）系統(tǒng)以及航行電傳（NAVTEX）系統(tǒng)等，其中NAVTEX系統(tǒng)則主要負(fù)責(zé)向近洋航區(qū)播發(fā)海上安全信息（MSI），預(yù)防或減少海上事故的發(fā)生，為海上船舶安全航行保駕護(hù)航。隨著航海技術(shù)的進(jìn)步，NAVTEX系統(tǒng)已逐漸無法滿足現(xiàn)代航運用戶的需求，為了助力全球航海保障服務(wù)水平的提升，高迎帶領(lǐng)團(tuán)隊于2014 年正式啟動了NAVDAT的研究工作。

這件事還要追溯到2012年，當(dāng)時法國在國際電信聯(lián)盟（ITU）地面通信工作組（WP5B）會議上提出了NAVDAT這個概念，此后，IMO明確將NAVDAT列為GMDSS現(xiàn)代化的工作中需要發(fā)展的技術(shù)之一。東保中心作為我國唯一一家開展NAVDAT研究的單位，主要進(jìn)行中頻方向的研究，高迎團(tuán)隊共同開展NAVDAT的研究工作，主要基于ITU中頻NAVDAT技術(shù)建議書做了大量技術(shù)攻關(guān)。

此后幾年，高迎在此領(lǐng)域深耕研究，帶領(lǐng)團(tuán)隊基于國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大量技術(shù)完善和補充，研發(fā)了發(fā)信系統(tǒng)調(diào)制器、接收機原理樣機，開發(fā)了信息處理系統(tǒng)，形成NAVDAT測試系統(tǒng)，并嘗試了文本、圖片、電子海圖改正數(shù)據(jù)包等多種格式文件的播發(fā)測試。

高迎帶領(lǐng)團(tuán)隊采用全數(shù)字化技術(shù)方案、正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制方式等，突破NAVDAT 的操作特性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)特征和傳輸結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，克服傳輸速率低、高線性度等難題，成功研制了NAVDAT大功率發(fā)射機，獲得工業(yè)和信息化部認(rèn)證。該發(fā)射機是國際上首個符合ITU-R M.2010-1標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字中頻NAVDAT發(fā)射機，支持4-QAM、16-QAM 或64-QAM調(diào)制模式下的信息播發(fā)；創(chuàng)新提出了適用于NAVDAT 寬帶通信的中頻天線方法，能充分利用現(xiàn)有天線資源，有效減少新建天線占地問題，為NAVDAT臺站在全國總體布局的可行性提供了支撐；成功研制了基于國產(chǎn)處理器的數(shù)字中頻接收設(shè)備，具有高靈敏度和大動態(tài)范圍特性，有效減少載波間的干擾并提高頻譜利用率，滿足不同格式的水上安全信息、文件和電子海圖的自適應(yīng)接收需求，提高設(shè)備兼容性。

最終，高迎帶領(lǐng)團(tuán)隊建設(shè)了NAVDAT試驗驗證平臺，提出了面向海上信道特征的可重構(gòu)OFDM波形技術(shù)體制，設(shè)計了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信號波形、傳輸結(jié)構(gòu)、消息文件結(jié)構(gòu)、運行特性和廣播網(wǎng)絡(luò)模式等的技術(shù)方案，并創(chuàng)新提出了基于陸地監(jiān)測站實時反饋的自適應(yīng)NAVDAT通信方案。平臺從數(shù)據(jù)源的采集、編碼到系統(tǒng)正常的發(fā)射和用戶的正常接收，以及通過陸地監(jiān)測站實現(xiàn)通信的反饋調(diào)整，實現(xiàn)了對NAVDAT整個通信流程的完整構(gòu)建。

創(chuàng)新海洋科研 助力海洋強國

不斷創(chuàng)新，全力開拓，是高迎持續(xù)前行的關(guān)鍵引擎，這些年來，她始終以匠人之心取得一項項關(guān)鍵技術(shù)突破，用科技賦能服務(wù)，瞄準(zhǔn)國際前沿，為我國海上通信安全的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

艱難方顯勇毅，磨礪始得玉成。高迎組織完成了基建項目“水上無線電管理信息系統(tǒng)工程”的實施，建成了水上無線電管理信息系統(tǒng)，具備全國水上無線電資源的管理能力。該系統(tǒng)還包括上海橫沙一座水上無線電監(jiān)測站，也是交通行業(yè)第一座水上無線電試點監(jiān)測站，可有效監(jiān)測周邊電磁環(huán)境，查找干擾信號，遏制水上無線電秩序亂象，致力于為船舶安全航行打造一個良好的水上無線電環(huán)境。

迄今為止，高迎已經(jīng)組織完成水上通信系統(tǒng)技術(shù)改造項目4項，其中牽頭實施的“東海海區(qū)DSC統(tǒng)一值守和后續(xù)通信電路改造”“東海海區(qū)NAVTEX聯(lián)網(wǎng)改造工程”，使東海海區(qū)通信業(yè)務(wù)完成由單一海岸電臺服務(wù)模式到海區(qū)集中管控模式的轉(zhuǎn)變，通過更為完備數(shù)據(jù)的集中處理，為船舶提供更優(yōu)質(zhì)的航行安全保障服務(wù)。

此外，高迎還向IMO、國際電信聯(lián)盟（ITU）、國際海道測量組織（IHO）提交了國際提案10篇，其中動議類提案8篇、信息類提案2篇。其中，參與的2篇關(guān)于海上數(shù)字廣播（NAVDAT）提案形成了最新版國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

如今，高迎帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的成套技術(shù)已應(yīng)用到NAVDAT系統(tǒng)平臺建設(shè)工程，通過NAVDAT系統(tǒng)播發(fā)安全信息、電子海圖更新文件等，實現(xiàn)電子海圖上疊加顯示航行警告、遠(yuǎn)程海圖更新等多種應(yīng)用，并在海事系統(tǒng)、航運公司等船舶得到使用，取得了良好的應(yīng)用效果，提升了海上安全信息的使用效能和航海保障能力，提高了航運活動的效率和安全度。同時通過國際合作和交流，向法國等提供NAVDAT調(diào)制解調(diào)器核心裝備以支持世界海上安全信息播發(fā)實踐工作。

未來，高迎將基于NAVDAT在國際上的推進(jìn)情況開展一系列工作，主要在ITU、IMO、國際海道測量組織（IHO）等國際組織下進(jìn)行工作推進(jìn)。她表示，未來將更多類型、不同數(shù)據(jù)量的信息納入NAVDAT平臺常態(tài)化播發(fā)范圍，同時有計劃地組織進(jìn)行平臺試驗數(shù)據(jù)的梳理和分析，盡早向國際組織做中國NAVDAT研究成果展示。同時，繼續(xù)聯(lián)合法國開展NAVDAT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)制修訂的推進(jìn)工作，以及將NAVDAT納入國際海上人命安全公約（SOLAS）的推進(jìn)工作。

高迎表示，截至目前，他們團(tuán)隊對于NAVDAT的研究工作在行業(yè)內(nèi)處于絕對領(lǐng)先地位，乃至在國際上也占據(jù)主導(dǎo)位置。未來，我國NAVDAT網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中可帶動我國數(shù)字化收、發(fā)通信設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，并可為國內(nèi)企業(yè)開拓國際市場、參與國際競爭提供良好支點。