摘 要:船舶通信是整個(gè)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸行業(yè)不可替代的組成部分。船舶通信始終與陸地通信保持著同步發(fā)展,本文主要從社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展的角度出發(fā),列舉出船舶通信的歷史演化過(guò)程,以供船舶通信人員研究船舶通信的歷史發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:船舶通信;新技術(shù);GMDSS;發(fā)展趨勢(shì)
船舶通信是整個(gè)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸行業(yè)不可替代的組成部分。它的基本任務(wù)是以保證船舶航行安全通信為中心,兼負(fù)責(zé)相應(yīng)海域的海難救助、船舶與船公司各相關(guān)處室就生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中的協(xié)調(diào)指揮電文及國(guó)際、國(guó)內(nèi)船舶公眾等具有不同優(yōu)先等級(jí)的通信業(yè)務(wù)。
1 船舶通信的歷史演化
1.1 船舶通信的產(chǎn)生
自古以來(lái)人與人的交流和信息的溝通就離不開(kāi)通信的概念,不論是簡(jiǎn)單的手語(yǔ)還是發(fā)明了語(yǔ)言和文字。隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展,烽火臺(tái)和鑼鼓、旗幟等在戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用更豐富了通信的手段。而美國(guó)人莫爾斯發(fā)明的莫爾斯有線電報(bào)通信方式,通過(guò)人工敲動(dòng)電鍵形成點(diǎn)、劃及空閑信號(hào),并配以莫爾斯電碼來(lái)傳輸英文字母,為日后的人類(lèi)通信開(kāi)拓了一個(gè)嶄新的空間,隨后貝爾的電話機(jī)發(fā)明以及托馬斯-愛(ài)迪生的改進(jìn)和更新,使得通信手段更加豐富,電磁理論的形成并快速應(yīng)用于通信領(lǐng)域,無(wú)線電報(bào)從此誕生,為人類(lèi)通信掀開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。船舶通信就是在這種社會(huì)背景下從無(wú)到有慢慢發(fā)展起來(lái)了。
1.2 近代船舶通信的演化
近代的船舶通信得益于電磁波的發(fā)現(xiàn),隨后無(wú)線電報(bào)和無(wú)線電話成為了近代船舶通信的標(biāo)準(zhǔn)配置,相比于早期的旗語(yǔ)通信和燈光通信等,已經(jīng)是一個(gè)飛躍了。船舶配備發(fā)信機(jī)和接收機(jī),沿海國(guó)家在重要港口附近設(shè)置規(guī)模不同的大、中、小型海岸電臺(tái),這樣船舶和陸地的通信網(wǎng)絡(luò)已初具規(guī)模。
隨著1946年人類(lèi)歷史上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生、1957年第一顆人造衛(wèi)星的升空,船舶通信也進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代和衛(wèi)星通信時(shí)代。在此期間產(chǎn)生了窄帶直接印字電報(bào)技術(shù),對(duì)莫爾斯電報(bào)的通信方式進(jìn)行了有益的補(bǔ)充。1979年國(guó)際海事衛(wèi)星(INMARSAT)組織成立并于1987年將衛(wèi)星通信的業(yè)務(wù)拓展到船舶通信中來(lái),這些都大大提高了船舶通信的質(zhì)量,也豐富了船舶通信的內(nèi)容。為船—船通信和船—岸通信實(shí)現(xiàn)第二次飛躍打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2 GMDSS在船舶通信中的應(yīng)用
2.1 GMDSS的產(chǎn)生
1992年開(kāi)始實(shí)施的全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)(Maritime Distress and Safety System, GMDSS),該系統(tǒng)將過(guò)去船舶舊的通信系統(tǒng)進(jìn)行了有益的更新,把數(shù)字的NBDP(窄帶直接印字電報(bào))系統(tǒng)完全替代了老式的莫爾斯電報(bào)通信系統(tǒng)、先進(jìn)的單邊帶(SSB)收發(fā)一體機(jī)取代了舊式的老收發(fā)單體機(jī),增添了VHF和MF/HF DSC(數(shù)字選擇性呼叫設(shè)備),NAVTEX(航警電傳接收機(jī))等先進(jìn)的通信設(shè)備,通信系統(tǒng)使用Inmarsat和COAPAS—SARSAT兩種衛(wèi)星通信系統(tǒng)為船舶提供了A船站、B船站、C船站、F船站、M船站等多種船站終端,至此在船舶通信中規(guī)范了地面通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)雙翼齊飛的模式。
2.2 GMDSS通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
GMDSS系統(tǒng)的實(shí)施滿足了船舶間、船舶與陸地岸臺(tái)之間可以實(shí)現(xiàn)全天候、全方位的海上通信。船舶一旦發(fā)生海難時(shí),岸上的搜救當(dāng)局、遇難船或其附近船舶能夠迅速有效地收到遇險(xiǎn)報(bào)警,他們同時(shí)能以最小的延遲時(shí)間參與協(xié)調(diào)搜救通信和相關(guān)具體的搜救行動(dòng)。GMDSS還能提供緊急、安全等級(jí)的通信業(yè)務(wù)和海上安全信息(MSI)的播發(fā),以及完成常規(guī)通信任務(wù)。GMDSS在船上的普及推動(dòng)了駕駛與通信專(zhuān)業(yè)合二為一,傳統(tǒng)的船舶報(bào)務(wù)員最終被取消??梢哉f(shuō)GMDSS系統(tǒng)的應(yīng)用是船舶通信自動(dòng)化的重要標(biāo)志,是船舶通信的第二次重大飛躍。
3 船舶通信新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 E-Navigation與GMDSS現(xiàn)代化
近年來(lái),隨著航海技術(shù)的高速發(fā)展以及現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用,在航海觀念和模式上發(fā)生了巨變。2007年國(guó)際海事組織(IMO)采納了E-navigation的概念即:通過(guò)電子方式在船舶和岸上協(xié)調(diào)收集、集成、交換、顯示和分析海事信息,以增強(qiáng)船舶從碼頭至碼頭之間的航行及相關(guān)服務(wù),實(shí)現(xiàn)海上安全、保安和海上環(huán)境保護(hù)的目的。E-Navigation概念所涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛,既包括了傳統(tǒng)的導(dǎo)航手段,也包括了各種通信手段,作為船上即將使用的新技術(shù),通信系統(tǒng)是E航海戰(zhàn)略的關(guān)鍵因素,為了充分實(shí)施E航海戰(zhàn)略,需要更新現(xiàn)有的通信系統(tǒng),包括第二代AIS(AIS2.0)、基于VHF的數(shù)字通信、500KHZ的NAVDAT系統(tǒng)等,GMDSS系統(tǒng)的現(xiàn)代化進(jìn)程迫在眉睫。
3.2 VDES系統(tǒng)
從技術(shù)層面上,基于VHF通信技術(shù)、AIS技術(shù)在E-Navigation和GMDSS現(xiàn)代化中的重要作用,國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)(IALA)、國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)等國(guó)際組織根據(jù)ITU-R M.1842-1技術(shù)建議方案,于2013年提出了水上VDES(VHF數(shù)據(jù)交換系統(tǒng))的概念。 VDES系統(tǒng)預(yù)計(jì)將集成了自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)、寬帶甚高頻數(shù)據(jù)交換(VDE)和特殊應(yīng)用報(bào)文(ASM)等三項(xiàng)功能,不僅能實(shí)現(xiàn)船-船、船-岸間的數(shù)據(jù)交換,還為未來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與船舶的遠(yuǎn)程雙向數(shù)字通信預(yù)留了足夠的空間,數(shù)據(jù)傳輸帶寬更是可以達(dá)到150Kbps,遠(yuǎn)優(yōu)于目前的船舶數(shù)據(jù)通信。
3.3 LRIT/遠(yuǎn)程識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)
美國(guó)“9.11”恐怖襲擊事件后,國(guó)際航運(yùn)界紛紛加強(qiáng)海上保安規(guī)范與操作。2006年5月,國(guó)際海事組織(IMO)通過(guò)了經(jīng)修訂的1974年SOLAS公約修正案,公約增加了強(qiáng)制實(shí)施船舶遠(yuǎn)程識(shí)別和跟蹤(LRIT)系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。該修正案已于2008年12月31日開(kāi)始實(shí)施。
公約對(duì)LRIT系統(tǒng)的功能要求如下:
船載LRIT設(shè)備能夠在無(wú)人干預(yù)的情況下每隔6小時(shí)的間隔自動(dòng)向數(shù)據(jù)中心發(fā)送LRIT信息。信息內(nèi)容包括:船舶ID、船位、與船位信息相對(duì)應(yīng)的日期和時(shí)間;可以在陸地遠(yuǎn)程控制船載LRIT設(shè)備的發(fā)射時(shí)間間隔,時(shí)間間隔可控制在15min~6h之間;可通過(guò)“詢呼”功能啟動(dòng)船載LRIT設(shè)備發(fā)送位置信息;LRIT設(shè)備可直接與船舶衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接口連接,或有內(nèi)置定位功能;應(yīng)由船舶主電源和應(yīng)急電源供電。由于Inmarsat-C/Mini-C系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、設(shè)備小巧,適合安裝在各種類(lèi)型的船舶上,且目前大多船舶的GMDSS系統(tǒng)都配備了該分系統(tǒng),因此Inmarsat-C/Mini-C是LRIT方案實(shí)施的首選船載設(shè)備。
4 結(jié)束語(yǔ)
E航海戰(zhàn)略的實(shí)施,將為改進(jìn)航行安全,增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和提高運(yùn)輸效率等方面帶來(lái)益處,我國(guó)目前對(duì)E航海的研究和重視正在逐步加深,我們主管機(jī)關(guān)和各個(gè)航運(yùn)企業(yè)應(yīng)抓住實(shí)施E航海戰(zhàn)略的機(jī)遇,推動(dòng)和引導(dǎo)國(guó)內(nèi)相關(guān)單位進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新,快速提升我國(guó)船舶通信導(dǎo)航設(shè)備的生產(chǎn)能力,滿足我國(guó)成為航運(yùn)大國(guó)的需要。
參考文獻(xiàn)
[1]張桂清,李蘊(yùn)來(lái).北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在海上遇險(xiǎn)與安全信息播發(fā)中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2016(29).
[2]蔣鋒鋒.DSC業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示系統(tǒng)在東海航海保障中心試運(yùn)行[J].中國(guó)海事,2016(6):74-74.
[3]梁紅云.水陸兩棲飛機(jī)通信導(dǎo)航系統(tǒng)在海上搜索體系中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)新通信,2017(10).
作者簡(jiǎn)介
康向陽(yáng)(1971-),男,天津市,副教授,大學(xué),研究方向:船舶無(wú)線電通信,導(dǎo)航。