海上数字广播(NAVDAT)技术在海上安全信息(MSI)协调与播发中的实践与思考

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龙葵碱0 引 言
随着全球航运经济的繁荣,海上活动日趋频繁,海洋交通环境日益复杂,这给本就有着高风险的航海业带来了更多的不安全因素。为此,海事领域在国际海事组织(IMO)的要求下,于1999年2月1日全面实施全球海上遇险与安全系统(GMDSS)[1],其中的NAVTEX 系统则主要负责向近洋航区播发MSI,最大限度保障在航船舶以及人员的安全。但建设于20世纪90现代的NAVTEX 系统已逐渐无法满足现代航运用户的需求,探究与NAVTEX 同频段的NAVDAT 技术在MSI 协调与播发中的应用是应对航运需求的重要途径。胫骨前肌
1 现有MSI 协调与播发模式
MSI 包括航行警告、气象警告、冰况报告、搜救信息、气象预报、引水业务信息、电子航行系统更新信息等7种基本类型[2],NAVTEX 系统可播发航警等类型MSI 的文字内容,覆盖A1、A2海区,也即绝大海上活动的区域范围。1.1  MSI 协调模式
根据GMDSS 规定,我国主要由海上救助协调中心(RCC)、国家气象部门以及国家航道部门等向岸台提供MSI 内容,岸台在近洋航区通过NAVTEX 系统协调播发MSI,在远洋航区主要通过增强呼(EGC)系统协调播发
海上数字广播(NAVDAT)技术在
海上安全信息(MSI)协调与播发中的实践与思考
高 迎
(交通运输部东海航海保障中心,上海 200086)
摘  要:海上安全航行一直以来都是航运界的重点关注问题,海上安全信息(MSI)是在航船舶有效了解天气情况、海域状况、搜救信息等的关键手段,而目前岸基的海上安全信息广播系统,即NAVTEX 系统技术相对落后,无法切实提供现代航运所需信息,海上数字广播(NAVDAT)由于其优良技术特性将在MSI 协调与播发中发挥更有价值的作用。
关键词:海上安全信息(MSI);海上数字广播(NAVDAT);协调;播发
MSI。同时,为避免同频干扰,岸基NAVTEX 系统采用轮播方式,即每个台站每隔4 h 发送一次电文,一次发送时间不超过10 min。1.2 MSI 播发模式
目前,我国设有大连、上海、福州、广州、三亚等5座NAVTEX 台站[3],共同负责国际第Ⅺ航警区域MSI 的播发,在国际518 kHz 以窄带直接印字电报方式播发英文MSI [4]、在486 kHz 播发中文MSI,可覆盖我国沿海400 n mile 以内的海域。
2 NAVDAT 技术在MSI 协调与播发上的改进
NAVDAT 是国际电信联盟(ITU)于2011年提出的一种海上数字广播技术,并划定495~505 kHz 为其播发频段,可大幅增强海上信息服务能力,是GMDSS 现代化和e-航海战略中的关键技术。2.1 可提供高效数据服务
现代航海对于信息量的需求越来越大,以电子海图为例,一份更新数据文件大小在10~50 kB,NAVTEX 系统50 bps 的有效数据传输速率无法实现传输需求。NAVDAT 系统利用扩频OFDM 同步技术、线性均衡OFDM 信道补偿技术、多速率OFDM 信道解码技术等,实现了中波窄带信道上高速数字信号的传播,数据传输速率可达12~18 kbps,是现有
Marine Technology 航海技术
NAVTEX系统的360倍,可有效传输文字、文本文件、图片等格式的多媒体数据,能播发海图更新数据、气象云图、船舶交通服务数据、气象水文文件以及更多海事新业务数据等大信息量的MSI,并无缝连接至船舶信息系统。图1为船舶日常接收的航海通告,船员需根据文字信息手动在电子海图上进行航线标注。图2为利用在上海建设的NAVDAT演示验证系统,将S-57格式的航海通告播发至船载电子海图终端,海图系统自动完成航线标注的前后对比图,海上信息服务能力得到了显著提升。
丙烯酸酯乳液图1 航海通告
2.2 可提供良好协调能力
目前,NAVTEX台站轮播间隔为4 h,即一份航警自接到至发布的最长等待时间为4 h,MSI播发及时性较差。NAVDAT系统12~18 kbps的数据速率可大大缩短每个台站的播发时长,进而减少轮播时间间隔,提高全球MSI播发台站的协调效率。另外,NAVDAT系统可工作在单频组网模式(SFN),能实现大雾等特殊时段的多台站同频联播而不会造成同频干扰,为更大范围用户协调播发更及时有效的MSI。NAVDAT系统有通播、选择播发和指定消息等3种工作模式,可将MSI精准发至相关服务对象,避免对无关船舶造成信息干扰,提升了MSI协调水平。
2.3 可提供有力监测评估
影响无线电通信的因素有很多,例如播发功率、系统抗干扰性能、发射和接收天线参数等,但NAVTEX系统对播发信号的监测能力不足,以致缺少合理布局发射台站、完善播发系统的数据支撑。2019年,在上海建设的NAVDAT试验验证平台选取2个接近在航船舶环境的岛屿建设了陆地监测站,采集信道无线电数据,通过收、发报文数据对比,监视分析信号质量,及时发现问题,调整发信设备部署以及软件参数,有力保证服务海域在航船舶及时收到更可靠MSI。3 新技术下的MSI助力e-航海战略布局e-航海战略以保障在航船舶更安全、高效航行为目标,是海事领域技术和业务发展方向的指导。在MSI协调与播发中应用NAVDAT技术可有效助力e-航海战略布局,并实现以下建设任务:
3.1 向航海者提供清晰的信息
NAVTEX系统只能提供MSI的文字信息,且需要船员以传真方式接收,与实际海洋环境结合度不高,降低MSI 信息的助航能力。NAVDAT系统通过HTML语言,可与电子海图系统(ECS)、船舶导航信息系统(NIS)无缝连接,
863计划实现电子海图的自动更新,
还可将气象信息、水文信息、
航道信息、搜救信息等可视
化地发布在海图、导航画面
上,与其航线监视、状态显
示等功能融为一体,提升信
息内容传递的清晰度,提高
MSI助航效能。
3.2 实现简捷而有效的船岸
之间的通信
现船台使用NAVTEX接收机接收MSI,气象传真接收机接收气象图等,众多接收终端为航海人员造成极大不便,NAVDAT系统利用多源异构数据编码技术实现了各类MSI 集中化、可视化呈现的功能,便捷了MSI服务方式。
3.3 提高船舶对环境的知晓
NAVTEX系统可播发航行警告等文字类型的小信息量MSI数据,像气象传真图、电子海图更新文件等MSI无论从信息格式上还是信息大小上都无法利用NAVTEX系统传输。目前电子海图只能采取岸上更新或依靠近海陆地WIFI
网络更新,不利于中远距离航行船舶对周边环境的感知,存图2 海图系统利用NAVDAT技术完成航线自动标注前后的对比图
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船载AIS信号无法接收的
原因分析及应对建议
邱学刚美国洛杉矶大地震
(杨浦海事局,上海 200090)
摘  要:通过AIS设备,船舶和岸台能及时掌握周围水域内所有船舶及动态信息,实现实时互相通话协调,及时采取避让行动,有效保障船舶航行安全。但是,目前AIS设备使用中存在设备故意关机、数据设置错误、设备故障频发、使用非标设备等诸多问题,导致船载AIS信号无法被其他船台和岸台有效接收,直接影响了AIS

本文发布于:2024-09-20 23:41:49,感谢您对本站的认可!

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