船舶报告系统自动化通信技术研究

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船舶报告系统自动化通信技术研究

【摘要】

随着现代信息技术的发展,电子通信技术已经被广泛用于航海通行当中,其中GMDSS通信技术在船舶报告系统中的应用,不仅实现了船舶报告系统的自动化,也建立起了一种全新的安全通信网络,保障了海上工作人员及乘客的安全。本文对GMDSS通信系统和船舶报告系统功能进行了简介,分析了当前我国船舶报告系统存在的问题,并详细论述了GMDSS通信技术在实现船舶报告系统自动化中的具体应用。

【关键词】

GMDSS通信技术;船舶报告系统;自动化

近年来,频发的海上航行安全事故成为社会焦点,航海人员的人身财产安全受到巨大的威胁,国际国内航海形势呈现稳中有忧的态势,航海安全受到社会各界的广泛关注。将GMDSS通信技术应用于船舶报告系统,有利于实现船舶报告系统的自动化,实时监控船舶运行状态,当出现航海安全事故后能及时接受信息并采取营救措施。

1GMDSS通信系统概述

当前,海上GMDSS通信系统主要由INMARSAT系统、NAVTEX系统、COSPAS-SARSAT系统和地面通信系统四部分构成,见图1(GMDSS系统构成及工作流程图)。其中,INMARSAT系统主要是指国际海事通信卫星系统,该系统能够对70N到70S区域之间实现通信信号全覆盖,并且具备全天通信、自动播发信息、自动确定优先等级等功能;但是单独应用建立传播报告系统则不能将大量的没有配备卫星船站的船舶包括进来,而且卫星通信的费用较高。并且由于该系统是静止轨道卫星覆盖,在南北极存在盲区,在高纬度地区该系统没有信号,无法使用。NAVTEX系统是指海上安全信息播发系统,该系统借助518kHz的频率对离海岸线400海里之内的所有船舶进行英语单频广播,广播内容通常包含气象信息、电子航行更新等海上安全信息。对发射机和发射天线有较高要求,维护难度大,而且中频发射天线庞大,容易遭受雷击,个别海岸电台技术力量和设备难以应付这一突发事件。COSPAS-SARSAT系统主要是指寻位定位系统,该系统以近极轨道卫星为基础,可实现对全球频段在121.5/243MHz和406MH上的信号进行检测,进而对遇险船舶进行定位和营救;该系统主要用于全球遇险报警和搜救中的报警、定位和识别,但是目前该系统还不能提供通信业务服务。地面通信系统则主要利用地面通信技术实现电话、传真、报警等功能,是一种常见的通信技术,常用地面通信设备主要包括VHF、DSC及NBDP等[1]。

2船舶报告系统的功能

船舶报告系统是指利用无线电报对船舶动态信息进行收集和交换的系统,用于搜救的船舶报告系统是第二次世界大战后,随着国际海难搜救工作的开展而发展起来的。船舶报告系统的功能主要体现在以下几个方面:第一,在未收到船舶遇险信号时,能够有效缩短发现船舶失去联系并开始营救的时间;第二,有利于迅速确定遇险船舶周围能够提供援助的船只;第三,在无法确定船舶失事位置时,可以缩小搜救范围,提高营救的成功几率;第四,能够为遇险船员和乘客提供快速的医疗援助服务。此外,当前船舶报告系统还被广泛用于提供天气预报信息、寻找肇事逃逸船只及预防船舶污染等方面,是一种行之有效的船舶管理方法和技术[2]。

3现有船舶报告系统存在的缺陷

(1)岸台收发信机设备落后

通常情况下,岸台收发信机在接收到航海船舶发出的信息之后,应当立即对其报告信息进行准确的识别,并判断出其位置和遇险类型、遇险等级等基本信息,再将信号转换为数字信号存入电脑数据库。当前,我国现有的离岸收发机设备大多相对落后,缺少连接PC处理终端的接口,严重影响了对船舶数据信息处理的时间,进而影响了对航海船舶实时监控的效率。

(2)报告系统数据库不健全

数据库是支撑船舶报告系统的重要组成部分,因此必须重视船舶数据库的建设工作,做好船舶数据信息的收集与接收工作。当前,我国在船舶数据库建设上还存在很多问题,诸如传播报告信息不准确、报告中心掌握信息不全面等,必须要借助现代NBDP、VHF、SES等GMDSS通信技术对现有数据库进行完善,建立健全船舶报告系统[3]。

(3)无法自动采集报告信息

当前,我国现在主要利用PC终端对船舶报告系统信息进行采集、发送与接收,而PC终端的信息主要来于人工录入数据及相关航海仪器的数据,主要包括船舶位置、航行速度、航行方向、船舶大小、船舶人员、船舶承重等基本信息。目前我国现有的船舶报告系统无法实现数据信息的自动采集,更不能与船舶上的其它应用数据实现良好的互换,增加了船舶报告系统收集信息的难度和工作量。

(4)岸台船舶报告大型数据库不完善

由于当前岸台船舶报告系统没有对收集信息进行储存,也没有实行全国联网,严重影响了岸台船舶大型数据的建设工作,涉海政府部门无法借助数据库迅速掌握航海船舶的行踪动态,不利益营救和监控工作的开展。

4GMDSS通信技术在实现船舶报告系统自动化中的具体应用

(1)及时救援遇险船舶

支撑GMDSS通信系统运行的COSPAS-SARSAT系统,能够借助近极轨道卫星检测到遇险船舶发出的频段在121.5/243MHz和406MHz的信号,迅速定位船舶遇险位置。将GMDSS通信技术应用于船舶报告系统后,船舶一旦遇险,其报告系统就会自动处于特殊保护状态,向海上搜救中心发出相关信号,确保海上搜救中心及时了解船舶位置及状态,并迅速开展营救工作,确保航海人员的安全。

(2)依据系统数据制定搜救方案

将GMDSS技术应用于船舶报告系统之后,船舶一旦遇险,工作人员就可以利用DSC系统向岸台发送遇险信号,并进行遇险呼叫,海上搜救中心及海上航行船只在接收到信号之后就能立即对遇险船只进行施救,以保障遇险船舶上的人身财产安全;此外,GMDSS通信技术中的INMARSAT系统可以通过分析船舶计划航海路线确定船舶失踪的位置,并结合海上风向、洋流、风速等因素自动生成船舶跟踪动态报告,便于搜救人员及时制定有效的搜救方案。

(3)实时监控船舶航行状态

由于INMARSAT国际海事通信卫星系统系统能够对70N到70S区域之间的通信信号实现全覆盖,并且具备全天通信、自动播发信息、自动确定优先等级等功能,因此将GMDSS技术应用于船舶报告系统当中,可以实现对航海船舶的全天候实时监控,并且依据船舶航行的速度、方向等基本信息确定船舶航行的状态。当船舶报告系统接受传船舶信息出现异常时,船舶报告系统可以借助GDMSS通信技术实现对航行船舶的自动警示,提高航信船舶的警惕性,确保航行安全。

(4)及时处理不明状态船舶信息

当航信船舶出现异常无法正常向船舶报告系统发送船舶数据信息时,船舶报告系统就可以利用GMDSS通信技术实现对航海船舶的自动警示,并对船舶的位置、呼号、名称等相关信息进行标示,进而实现对航海船舶的定位。其中,NAVTEX海上安全信息播发系统借助518kHz频率对离海岸线400海里之内的所有船舶进行英语海上气象、海上预警、初始遇险信号等信息的单频广播。船舶报告系统通过船舶的基本状况与船东经营人取得联系,从而证实船舶是否安全。应用GMDSS通信技术,船舶报告系统可以在数据库中调出船舶的侧面图,然后询问附近区域的船舶以判断船舶的具体航向和状态。

5结语

面对当前频发的航海安全事故,国际航海组织致力于推广GDMSS通信技术在船舶报告系统上的应用,该技术的应用不仅可以实时掌握航海船舶运行状态、及时救援遇险船只并制定救援方案,同时还可以对不明状态船舶进行定位,该技术更是涉海政府部门进行海域宏观调控的重要手段,在确保船舶航海安全、实现船舶动态监控等方面具有不可取代的重要作用。

作者:莫劲柏 单位:广西海警第一支队

参考文献

[1]戚善才.用于GMDSS培训的海上中短波通信模拟器研究[D].大连海事大学,2011.

[2]侯佳佳,李克伟,周国强,夏晓萍.船舶检验报告系统的设计与实现[J].农业装备技术,2013(04):20-24.

[3]李亚军.基于数据挖掘的河口段船舶碰撞事故模式研究[D].武汉理工大学,2014.