全球海上遇險與安全系統(tǒng)GMDSS簡介
GMDSS全稱為global maritime distress and safety system,就是全球海上遇險與安全系統(tǒng)的縮寫。該系統(tǒng)主要由衛(wèi)星通信系統(tǒng)— INMARSAT (海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)) 和 COS-PAS/SARSAT(極軌道衛(wèi)星搜救系統(tǒng))、地面無線電通信系統(tǒng)(即海岸電臺)以及海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。
概念
GMDSS Services航海信息技術(shù)指的是在海上航行的船舶之間、船舶與港口交通管理中心之間、船舶與公司之間以及船舶本身的交通信息處理、控制及通信技術(shù),包括電子海圖顯示與信息系統(tǒng)(ECDIS)、全球海上遇險和安全系統(tǒng)(GMDSS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)、Internet與數(shù)字交通信息技術(shù)以及3S信息技術(shù)等。由于它綜合各種航行信息,自動化水平高,而且能夠有效地提高船舶航行的安全性,所以,隨著Internet技術(shù)和無線電通信技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,將逐漸形成以“海上數(shù)字交通”為標(biāo)志的現(xiàn)代航海信息技術(shù)格局,為海上運輸安全提供有力保障。
1999年2月1日,GMDSS系統(tǒng)在全世界各航運國家全面啟用。與在此之前廣泛應(yīng)用的呼救信號“SOS”不同,GMDSS是一個船岸間通信新系統(tǒng)——“全球海上遇險和安全系統(tǒng)”。它由衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面無線電通信系統(tǒng)兩大部分組成。衛(wèi)星系統(tǒng)又包括國際海事衛(wèi)星分系統(tǒng)和極低軌道搜救衛(wèi)星分系統(tǒng)兩部分。GMDSS是建立在先進(jìn)的衛(wèi)星通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上的先進(jìn)系統(tǒng),在船只遇難時,不僅能向更大的范圍更迅速、更可靠地發(fā)出救難信息,還能以自動、半自動的方式取代以前的人工報警方式。
1973年IMCO第八屆大會做出了“關(guān)于發(fā)展海上遇險呼救系統(tǒng)的建議”的第A.283號決議案,正式開始了新的海上通信系統(tǒng)的研究。
1979年,MICO通過了A.420決議案,為建立‘未來全球海上遇險與安全系統(tǒng)“(即FGMDSS)而設(shè)立工作組,準(zhǔn)備建立全球通信網(wǎng),規(guī)定新系統(tǒng)應(yīng)符合IMCO制定的1979年《國際海上搜尋救助公約》
2組成
全球海上遇險與安全系統(tǒng)(GMDSS)是國際海事組織(IMO)利用現(xiàn)代化的通信技術(shù)改善海上遇險與安全通信,建立新的海上搜救通信程序,并用來進(jìn)一步完善現(xiàn)行常規(guī)海上通信的一套龐大的綜合的全球性的通信搜救網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)主要由衛(wèi)星通信系統(tǒng)—INMARSAT (海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)) 和COSPAS-SARSAT(全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng))、地面無線電通信系統(tǒng)(即海岸電臺)以及海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)三大部分構(gòu)成,如附圖所示。
2.1、衛(wèi)星通信系統(tǒng)
2.1.1、INMARSAT
INMARSAT主要由海事通信衛(wèi)星、移動終端(船舶地球站)、海岸地球站以及協(xié)調(diào)控制站構(gòu)成。
2.1.2、COSPAS/SARSAT
COSPAS/SARSAT是由加拿大、法國、美國和前蘇聯(lián)聯(lián)合開發(fā)的全球性衛(wèi)星搜救系統(tǒng),由示位信標(biāo)、空間段(極軌道通信衛(wèi)星)和地面部分3個分系統(tǒng)組成。
2.2、地面無線電通信系統(tǒng)
地面無線電通信系統(tǒng)用于遇險報警、搜救協(xié)調(diào)通信、搜救現(xiàn)場通信及日常公眾通信,主要由MF/HF/VHF通信分系統(tǒng)組成。
2.3、海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)
海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)由岸基NAVTEX系統(tǒng)及INMARSAT系統(tǒng)中的增強群呼系統(tǒng)(EGC)、船舶交通管理系統(tǒng)(VTS)等組成。
3功能
GMDSS具有以下七大功能:
3.1、遇險報警
是指遇險者迅速并成功地把遇險事件提供給可能予以救助的單位。報警包括船對岸、船對船和岸對船報警3個方向,其中船對岸報警是主要的。
3.2、搜救協(xié)調(diào)通信
RCC通過岸臺或岸站與遇險船舶和參與救助的船舶、飛機以及與陸上其他有關(guān)搜救中心進(jìn)行有關(guān)搜救的直接通信。
搜救協(xié)調(diào)通信是雙方進(jìn)行有關(guān)遇險與安全內(nèi)容的信息交換,即具備雙向的通信功能,與報警功能中只具有向某一方向傳輸特定信息不同。
3.3、救助現(xiàn)場通信
在救助現(xiàn)場參與救助的船舶之間、船舶與飛機之間的相互通信稱為現(xiàn)場通信。它包括救助指揮船與其他船、船與救生艇、指揮船與救助飛機之間的現(xiàn)場通信。通常,這種通信的距離比較近。
3.4、定位
定位是指遇險船舶和救生艇所發(fā)出的一種無線電信號,便于救助船舶和飛機去尋找遇難的船舶和救生艇。
3.5、海上安全信息的播發(fā)
是指本系統(tǒng)能夠提供各種手段發(fā)布航行警告、氣象預(yù)報和其他各種緊急信息,以保證航行安全。
3.6、常規(guī)的公眾業(yè)務(wù)通信
是指GMDSS系統(tǒng)要求船舶配備的通信設(shè)備不但能進(jìn)行遇險、緊急和安全通信外,還能進(jìn)行有關(guān)的公眾業(yè)務(wù)通信。也就是船舶與岸上管理部門之間進(jìn)行管理、調(diào)度等方面的通信以及船舶與船東、用戶等通信。
3.7、駕駛臺對駕駛臺的通信
駕駛臺之間的通信是有關(guān)航行安全等避讓信息的傳遞,屬于VTS方面的通信,這種通信在狹長的水道和繁忙航道航行中是非常重要的。
4在中國
中國主管部門早在上世紀(jì)70年代末期就開始注意GMDSS系統(tǒng)的重要發(fā)展動向,并向有關(guān)單位傳達(dá)了海上遇險與安全通信方面的主要構(gòu)想,1986年中國交通部向下屬各有關(guān)單位進(jìn)行了部署。為了進(jìn)一步改善中國航運業(yè)的通信狀況,進(jìn)一步保障海上航行安全,中國從1987年開始在北京建造INMARSAT衛(wèi)星通信地面站(岸站),同時在中國沿海部署建立海上安全信息播發(fā)(NAVTEX)系統(tǒng)覆蓋區(qū),并加速對岸臺(站)的通信設(shè)施進(jìn)行技術(shù)更新,擴大電路數(shù),增寬覆蓋區(qū)域,以適應(yīng)GMDSS的需要。
1992年中國主管部門開始中國的全球海上遇險與安全系統(tǒng)規(guī)劃,按該規(guī)劃要求,中國沿海的海岸電臺形成鏈狀的A2航區(qū)DSC覆蓋區(qū),同時對A3航區(qū)進(jìn)行區(qū)域性DSC值守,在北京建成COSPAS/SARSAT LUT和MCC,并把北京INMARSAT衛(wèi)星岸站擴建成具有B/M系統(tǒng)能力的岸站,并服務(wù)于中國船舶航行密度大的印度洋區(qū)和太平洋區(qū),以適應(yīng)中國遠(yuǎn)洋運輸事業(yè)的需要,最近又開始建設(shè)更加先進(jìn)的INMARSAT-F系統(tǒng),從而進(jìn)一步保障海上航行安全。
1992年中國主管部門開始中國的全球海上遇險與安全系統(tǒng)規(guī)劃,按該規(guī)劃要求,中國沿海的海岸電臺形成鏈狀的A2航區(qū)DSC覆蓋區(qū),同時對A3航區(qū)進(jìn)行區(qū)域性DSC值守,在北京建成COSPAS/SARSAT LUT和MCC,并把北京INMARSAT衛(wèi)星岸站擴建成具有B/M系統(tǒng)能力的岸站,并服務(wù)于中國船舶航行密度大的印度洋區(qū)和太平洋區(qū),以適應(yīng)中國遠(yuǎn)洋運輸事業(yè)的需要,最近又開始建設(shè)更加先進(jìn)的INMARSAT-F系統(tǒng),從而進(jìn)一步保障海上航行安全。
4.1、INMARSAT系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用
INMARSAT系統(tǒng)在中國的發(fā)展始于上世紀(jì)70年代后期,為了更好地貫徹INMARSAT組織的宗旨,從20世紀(jì)80年代初中國便開始了建立太平洋和印度洋兩個洋區(qū)的A/C標(biāo)準(zhǔn)海事衛(wèi)星地球站(岸站)的準(zhǔn)備工作。
1991年中國在北京建成了海事衛(wèi)星地球站(岸站),覆蓋太平洋和印度洋兩個洋區(qū),為這兩個洋區(qū)內(nèi)的海上和陸上用戶提供移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。中國的INMARSAT-A標(biāo)準(zhǔn)地球站于1991年6月3日正式開通,INMARSAT-A系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,滿足GMDSS系統(tǒng)的要求;1993年7月1日中國的INMARSAT-C標(biāo)準(zhǔn)地球站也正式開通,可以提供雙向存儲轉(zhuǎn)發(fā)電文和數(shù)據(jù)信息通信業(yè)務(wù),滿足GMDSS系統(tǒng)的要求,成為按GMDSS系統(tǒng)要求配備船舶的必備終端設(shè)備。這樣中國便可以為太平洋和印度洋兩個洋區(qū)內(nèi)的國內(nèi)外用戶提供移動衛(wèi)星通信服務(wù),業(yè)務(wù)范圍包括電話、電傳、傳真、數(shù)據(jù)通信、遇險專線等。
1997年7月,中國的INMARSAT-B/M標(biāo)準(zhǔn)海岸地球站投入了運行,同時滿足GMDSS系統(tǒng)的要求,服務(wù)于中國船舶航行密度大的印度洋和太平洋;且A/B/M標(biāo)準(zhǔn)站不但可以提供太平洋和印度洋兩個洋區(qū)內(nèi)的數(shù)字電話、電傳、傳真、遇險專線、低中高速數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),還可以提供大西洋東區(qū)和大西洋西區(qū)兩個洋區(qū)的A/B/M標(biāo)準(zhǔn)站通信業(yè)務(wù),從而實現(xiàn)了全球移動衛(wèi)星通信服務(wù)。1997年底,中國的Mini-M標(biāo)準(zhǔn)站正式開通了,Mini-M標(biāo)準(zhǔn)終端可以隨身攜帶、車載或海用,廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。2002年6月北京海事衛(wèi)星地面站開始建設(shè)符合最新頒布的全球海上遇險與安全系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的、最先進(jìn)的Inmarsat-F衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
4.2、COSPAS/SARSAT系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用
中國由交通部中國交通通信中心負(fù)責(zé)在北京建設(shè)了衛(wèi)星搜救本地用戶終端(LUT)和搜救任務(wù)控制中心(MCC),負(fù)責(zé)對中國服務(wù)區(qū)的實時覆蓋和報警數(shù)據(jù)的處理分配。北京LUT的覆蓋區(qū)域包括中國全部陸域和大部分海域,香港特別行政區(qū)也建設(shè)了COSPAS/SARSAT系統(tǒng)(LUT和MCC),由香港特別行政區(qū)海事處負(fù)責(zé)運行和管理。北京的LUT無法實時覆蓋的中國南部海域,由香港的LUT實時覆蓋。
中國的COSPAS/SARSAT系統(tǒng)選用了目前國際上最先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備——高性能的HP9000系列工作站。LUT采用了冗余備份系統(tǒng),可以對同時飛過的兩顆衛(wèi)星分別進(jìn)行跟蹤。當(dāng)搜救衛(wèi)星通過北京LUT的共視區(qū)時,LUT的天線就會鎖定與跟蹤這顆衛(wèi)星,并由幾個數(shù)據(jù)信號處理器(DSP)對衛(wèi)星的下行信號中的121.5MHz、243MHz、406MHz信號進(jìn)行實時處理或?qū)?06MHz信號進(jìn)行延時處理。中國的MCC采用一主一備兩臺高性能的HP9000系列服務(wù)器,通過專用的通信接口與國際MCC通信網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)接。根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分配計劃,各國的MCC間實時交換定位數(shù)據(jù)及衛(wèi)星軌道參數(shù)等系統(tǒng)信息。
COSPAS/SARSAT衛(wèi)星搜救系統(tǒng)的LUT和MCC已經(jīng)投入正常運行,并發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。1999年11月至2002年5月,中國的載人航天實驗飛船“神州1號、神州2號、神州3號”進(jìn)行了多次實驗,應(yīng)航天實驗飛船指揮部的要求,中國的極軌道衛(wèi)星搜救系統(tǒng)參加了載人航天飛船返回倉的回收定位任務(wù),在飛船返回倉到達(dá)預(yù)定降落地點的關(guān)鍵時刻,中國的極軌道衛(wèi)星搜救系統(tǒng)及時準(zhǔn)確地捕捉到返回倉發(fā)出的定位信號,并迅速計算出當(dāng)時返回倉的降落位置,為現(xiàn)場搜尋人員及時找到返回倉提供了可靠的支持,載人航天飛船實驗取得了圓滿的成功,得到了航天實驗飛船指揮部的一致好評。
4.3、地面無線通信系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用
初期的海上遇險與安全通信中以中、高頻收發(fā)信機、緊急無線示位標(biāo)為主,采用莫爾斯電報、無線電話等通信方式進(jìn)行,在一般情況下,發(fā)送遇險報警信息要人工啟動和人工操作。
從1996年開始,中國交通部按IMO的要求對全國各海岸電臺按GMDSS要求對通信設(shè)施進(jìn)行了大規(guī)模的更新與改造,在上海建立了2、4、6、8、12.16MHz和VHF70頻道國際國內(nèi)DSC值班臺及相應(yīng)的窄帶直接印字電報(NBDP)和單邊帶無線電話電路;在廣州、天津建立了HF DSC國內(nèi)值班臺;在大連、秦皇島、??诘冉⒘?5個MF和VHF DSC值班臺以及相應(yīng)的NBDP和單邊帶無線電話電路。各海岸電臺根據(jù)其功能分別配置了相應(yīng)的收發(fā)信機、DSC、NBDP和SSB終端設(shè)備。
船舶則根據(jù)GMDSS的要求,按其所航行的“航區(qū)”配備了執(zhí)行GMDSS功能的設(shè)備。
船舶配備的無線電設(shè)備應(yīng)至少能在兩種無線電分系統(tǒng)中工作,以提供兩種以上的通信方式,每種通信方式應(yīng)能采用獨立的設(shè)備并執(zhí)行連續(xù)的報警功能。
4.4、海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用
為了保證航行安全,需要及時有效地由岸上向航行的船舶提供有關(guān)海上航行的安權(quán)信息,海上安全信息包括航行警告、氣象警告、氣象預(yù)報和其他海上緊急信息?!∈澜绾叫芯鏄I(yè)務(wù)(WWNWS)是由IMO和IHO(國際航道組織)為協(xié)調(diào)發(fā)射區(qū)域性無線電航行警告業(yè)務(wù)和其他緊急信息而設(shè)置的。WWNWS的區(qū)域界限不是按國家所有權(quán)海域劃分的,而是按地理位置和電波可能覆蓋的范圍劃分的,稱為NAVAREA(Navigation Area)區(qū)域,把世界劃分為16個航行警告區(qū),每一區(qū)域都由一個指定的協(xié)調(diào)國負(fù)責(zé)。
WWNWS有3種不同的業(yè)務(wù),即遠(yuǎn)海域、岸基和本地業(yè)務(wù)。國際間協(xié)調(diào)的航行警告有兩種不同的業(yè)務(wù):遠(yuǎn)海域的NAVAREA業(yè)務(wù)和岸基的NAVTEX業(yè)務(wù)。本地警告業(yè)務(wù)完全由該國主管部門協(xié)調(diào)完成。
中國在上海、廣洲、大連、福州、三亞建設(shè)了NAVTEX播發(fā)臺,鏈狀覆蓋了中國沿海400海里以內(nèi)的海域,已經(jīng)開始在518kHz頻率上播發(fā)航行警告和安全信息。中國自1986年開放用于船舶自動接收的NAVTEX業(yè)務(wù),至1999年2月1日,所有從事國際國內(nèi)航運的300GT以上的船舶均已安裝了NAVTEX接收機,自動接收并打印出海岸電臺播出的有關(guān)海上安全航行警告信息。
中國在上海、廣洲、大連、深圳、秦皇島、煙臺、營口等許多港口均已建立并開通了VTS系統(tǒng),中國的船位報告系統(tǒng)可以覆蓋渤海、黃海、東海和北緯4°以北的南中國海海域。
5結(jié)語
中國GMDSS系統(tǒng)的發(fā)展和建設(shè)經(jīng)歷了十多年的時間,GMDSS系統(tǒng)建成實施后,在北京海事衛(wèi)星地面站岸站的有效覆蓋范圍內(nèi),船舶遇險報警的成功率將達(dá)到99%以上;在地面無線電數(shù)選值班臺(DSC)的有效覆蓋范圍之內(nèi),遇險報警的成功率將達(dá)到95%以上;在極軌道衛(wèi)星搜救系統(tǒng)的有效覆蓋范圍內(nèi),船舶遇險報警的成功率將達(dá)到90%以上。這樣,岸上的遇險與安全通信設(shè)施收到船舶遇險報警后,通過暢通的陸上搜救協(xié)調(diào)通信網(wǎng),將在兩分鐘之內(nèi)把報警信息傳到當(dāng)?shù)氐乃丫戎行幕蚍种行?,同時傳給中國海上搜救中心,以便搜救機構(gòu)在接到報警信息后盡快(30分鐘左右)派出救助飛機和船舶或采取其他措施進(jìn)行救援,使得中國的海上搜救效率提高到90%以上,從而,可以更好地為中國的改革開放事業(yè)和經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。
6航海碼語
為防止世界各地船臺岸臺關(guān)于字母的讀音的差異造成誤解,使用碼語代替英文大寫字母表達(dá)各類編號。
A:Alpha
B:Bravo
C:Charlie
D:Delta
E:Echo
F:Foxtrot
G:Golf
H:Hotel
I:India
J:Juliet
K:Kilo
L:Lima
M:Mike
N:November
O:Oscar
P:Papa
Q:Quebec
R:Romeo
S:Sierra
T:Tango
U:Uniform
V:Victor
W:Whisky
X:X-ray
Y:Yankee
Z:Zulu
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