黄焕
【摘 要】In order to make the students to be familiar with the operation process of NAVTEX receiver, to understand the workflow of NAVTEX system and to improve training effect, the simulation softwares of NAVTEX receiver and the work of coast station were developed under C# environment. The simulation software of NAVTEX receiver is very similar to the real, and its functions include reception of messages, rejection setting of coast stations and messages, printing of received messages, displaying and managing of received messages. Simulation software of the work of coast station based on UDP broadcast can send message to LAN by simulating the working situation of coast station. Experiments showthat simulation software of the work of coast station can broadcast messages to the LAN through reasonable pattern, and combination use of these two soft-wares can improve training effect efficiently.%为了使学员熟悉NAVTEX接收机的操作过程，全面理解NAVTEX系统的工作流程，提高实操训练效果，在 C#环境下设计并实现了 NAVTE
氮X 接收机和岸台工作仿真软件。NAVTEX 接收机仿真软件仿真度高，能实现电文接收、设置岸台和电文拒收、电文打印、电文显示与管理等主要功能，基于 UDP 广播模式的岸台工作仿真软件能够模拟不同岸台的工作情况向局域网中广播电文。实验表明，岸台工作仿真软件能以较为合理的方式广播电文，两种仿真软件配合运行，有效地提高了实训效果。 【期刊名称】《广东海洋大学学报》汽车节能补贴2014
【年(卷),期】2016(036)001
【总页数】6页(P79-84)
【关键词】NAVTEX接收机;岸台工作;仿真软件;局域网;UDP广播
【作 者】黄焕
【作者单位】广东海洋大学航海学院，广东 湛江 524000
【正文语种】中 文
【中图分类】U675.2
GMDSS（Global Maritime Distress and Safety System—全球海上遇险与安全系统）模拟器是基于局域网的一种仿真模拟软件，它模拟各种GMDSS船用通信设备实现船与船、船与岸之间的仿真通信，为学员认识GMDSS设备界面、熟悉GMDSS设备操作过程以及使用GMDSS设备进行水上通信提供了极大的帮助。NAVTEX（Navigational Telex—航行警告电传）接收机可以接收NAVTEX岸台广播的海上安全信息，是各海区航行船舶必须配备的设备，因此，作为NAVTEX接收机仿真软件的NAVTEX模拟器，是GMDSS模拟器必不可少的一个仿真模块。以日本FURUNO公司生产的NX-700型NAVTEX接收机为原型，在C#环境下开发了对应的NAVTEX模拟器，同时，为配合该NAVTEX模拟器的工作，使学员能感受到模拟器接收电文的情形，阅读到与实际情况基本相符的电文，提高仿真及实训的效果，开发了基于UDP（User Datagram Protocol—用户数据报协议）的NAVTEX岸台工作仿真软件，该软件能以较为合理的方式向局域网中的NAVTEX模拟器广播NAVTEX电文。通过两种仿真软件的协同运作，不仅能使学员熟练掌握NAVTEX模拟器的操作过程，而且加深了学员对整个NAVTEX系统的理解，可充分满足NAVTEX设备操作培训教学的需要。 1.1 NAVTEX岸台工作过程
超导体世界航行警告业务把世界可航行的海域划分为21个航行警告区（包括新增的、在建的5个区），每个航行警告区内最多可以设置24个播发台，以英文字母A～X标识[1]。为避免同频干扰，这些播发台采用分时播发方式广播电文。一般按一个航行警告区内共有24个播发台来制定播发计划，这24个台分成4组，每组有6个播发台，在1 h内，每台播发的时间是分开的，只能播发10 min，这6个播发台在1个小时内的工作的时序如图1所示。
第1组播发台按照图1的模式工作完1 h后，再到第2组按照相同的模式工作1 h，以此类推，等第4组完成它的工作后，又轮到第1组工作。这样，就保证了在每一个时间段只有1个台在播发，有效的避免了同频干扰。
1.2 NAVTEX电文格式
NAVTEX岸台发送的电文格式如图2所示。
其中，定相信号起同步作用，在接收端并不打印显示；ZCZC是电文起始字组；B1B2B3B4是电文的技术编码，B1为播发台识别，B2为电文类型识别，B3B4为电文编号，例如，在第11航行警告区，技术编码QA12代表该电文是上海NAVTEX岸台播发的第12号航行警告；
NNNN是表示电文结束的字组。技术编码是电文的关键识别，接收机可根据岸台和电文的拒绝接收设置情况，检查技术编码中的B1和B2，以确定是否接收对应的电文。
GMDSS模拟器运行在如图3所示的局域网之上，学生机安装GMDSS模拟器的学生程序，教师机安装教师程序。学生机之间的通信是模拟船与船之间的通信，教师机具有管理协调功能，有时可模拟岸台与学生机进行船岸通信。
NAVTEX岸台采用广播方式发射电文，电文广播完毕，岸台并不关心接收机是否接收了电文。UDP是网络通信中的一种无连接传输协议，在局域网中基于UDP进行信息广播类似于NAVTEX岸台的广播模式，因此，把岸台工作仿真软件安装在图3的教师机上，基于UDP向局域网中的NAVTEX模拟器广播电文，就可以较真实的模拟NAVTEX系统的实际工作情况。
笔者模仿真实设备的外观和各个按钮的布局，采用图形处理软件进行界面建模，在C#环境下开发了NAVTEX模拟器，它的界面仿真度高，实现了NAVTEX真机的主要功能，主界面如图4所示。模拟器可实现1个国际频率(518 kHz)和2个本地频率(490 kHz，4209.5 kHz)的电文接收，主要功能包括接收电文、电文列表显示、查看电文、筛选显示电文、电文打印
、电文上锁、自动删除电文、设置岸台和电文拒收、设定用户选择显示电文、设置若干重要参数、各类信息提示及状态提示，以及自诊断测试等。软件开发的关键点主要在于电文管理，组件使用及打印机仿真等3方面。
3.1 电文管理
NX-700型NAVTEX接收机具有丰富的电文管理功能，如电文按接收时间排序显示所有电文，筛选显示用户设定的电文，筛选显示航行警告、气象警告和搜救电文，筛选显示字符错误率低于4%的电文，以及过期电文自动删除等等。单条电文除了包含电文正文信息之外，还包括接收时间、技术编码、电文是否上锁、电文是否被查看以及电文字符差错率等附加信息。另外，接收机需要管理在3个频率上接收到的电文，使得电文管理难度加大。采用文本文件储存电文，会带来诸多不便，NAVTEX模拟器属于客户端软件，客户端不便安装大型数据库，而ACCESS作为小型数据库具有很多优点，且C#可以直接操作ACCESS文件而不需要客户端安装ACCESS，因此，采用了ACCESS进行模拟器的电文管理，相关的表结构如表1所示，3个频率模式均采用相同的表结构。
国际频率模式下，在所有电文中筛选出“Alert Message”（即航行警告、气象警告和搜救电
文），采用SQL语句“Select * From dbSaveMessage Where [MessageType in('A','B','D','L')] Order By RcvTime-Num DESC”。在所有电文中筛选出“Good Message”（即字符差错率低于4%的电文），采用SQL语句“Select * From dbSaveMessage Where ErrorRate＜4 Order By RcvTimeNum DESC”。需要的电文被筛选出来后，按新收到的电文在前的方式排序（即降序），因此，在SQL语句中包含“Order By RcvTimeNum DESC”。很明显，使用ACCESS可使得每一条电文记录结构清晰，电文管理变得井井有条。
3.2 使用组件
NX-700型接收机界面特别，使用C#环境下的单一基础控件难以实现高仿真度，采用多种基础控件组合，布局和外观经过特别处理后可形成组件，这些组件外观具有较高的仿真度，可从外部访问属性和调用方法，对于具有共性的界面，可使用同一组件进行仿真[2]，提高了开发效率。模拟器采用的主要组件如图5所示。主程序通过加载和移除不同组件实现界面的切换，基于界面标识函数返回的结果，在外部调用组件的各种方法，实现对组件的有效控制。
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