朱江

摘 要：隨著智能航運(yùn)成為現(xiàn)代全球海運(yùn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)之一，智能航保建設(shè)在航運(yùn)業(yè)的支撐保障作用日益凸顯。為滿足適應(yīng)GMDSSS現(xiàn)代化發(fā)展的海上安全通信保障需求，本文基于當(dāng)前我國(guó)海岸電臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀，分析智能航?？蚣芟峦ㄐ判录夹g(shù)的海上應(yīng)用問題，探討對(duì)海岸電臺(tái)進(jìn)行整體性的通信新架構(gòu)以及過渡性改造方式。

關(guān)鍵詞：GMDSS現(xiàn)代化;海岸電臺(tái);通信系統(tǒng)

隨著當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)、寬帶通信、電子商務(wù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能浪潮洶涌，全球以自主航行船舶、E航海為代表的智能航運(yùn)成為現(xiàn)代全球海運(yùn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)之一，在智能航運(yùn)發(fā)展中發(fā)揮支撐作用的智能航保建設(shè)已初步完成頂層設(shè)計(jì)，對(duì)擔(dān)負(fù)水上安全通信使命的重要基礎(chǔ)設(shè)施海岸電臺(tái)進(jìn)行整體性改造是迫在眉睫。

一、我國(guó)海岸電臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀

海岸電臺(tái)是專門為船舶運(yùn)輸、航運(yùn)服務(wù)的陸地電臺(tái)，是我國(guó)海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)（GMDSS）的重要組成部分，代表國(guó)家履行國(guó)際公約和承擔(dān)國(guó)際海事組織規(guī)定的相關(guān)責(zé)任和義務(wù)，承擔(dān)國(guó)際國(guó)內(nèi)水上安全通信和船舶公眾通信任務(wù)以及其它航海保障等任務(wù)，對(duì)于保障船舶航行安全、救助海上人命財(cái)產(chǎn)、減少船舶海難事故及損失具有不可替代的重要作用。

海岸電臺(tái)的歷史較為悠久，最早可追溯至1905年。在經(jīng)歷過港務(wù)局、海監(jiān)局、海事局等三個(gè)階段后，現(xiàn)已進(jìn)入了航海保障階段，全國(guó)航海保障通信管理體制、職責(zé)基本理順和明確，海岸電臺(tái)以全新布局和陣容在新形勢(shì)下更好履行服務(wù)水上監(jiān)管、服務(wù)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)、服務(wù)地方建設(shè)、維護(hù)海洋領(lǐng)土主權(quán)職責(zé)。近年來，由于衛(wèi)星通信和社會(huì)公眾通信的發(fā)展，船舶不再配備專職通信人員，電臺(tái)的公眾性無線電話電報(bào)業(yè)務(wù)量急劇萎縮，高頻NBDP系統(tǒng)面臨即將被淘汰，HF DSC使用率進(jìn)一步降低，業(yè)務(wù)量的下降導(dǎo)致電臺(tái)的收入逐年下降，大部分基礎(chǔ)設(shè)施老舊尚未得到改造，甚至出現(xiàn)了海岸電臺(tái)消亡的論調(diào)。

二、當(dāng)前GMDSS現(xiàn)代化形勢(shì)與需求

以海岸電臺(tái)為重要岸基部分的GMDSS現(xiàn)代化研究方興未艾，現(xiàn)有的GMDSS作為20世紀(jì)七八十年代技術(shù)為基礎(chǔ)的模擬系統(tǒng)，已不能滿足當(dāng)今數(shù)字化需求，部分業(yè)務(wù)沒有發(fā)揮出預(yù)期的功效，部分新技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)也沒能納入GMDSS。

為此IMO早已開始了GMDSS現(xiàn)代化的研究工作，GMDSS不僅是對(duì)某一項(xiàng)具體技術(shù)或設(shè)備的更新升級(jí)，也需要對(duì)SOLAS公約、ITU《無線電規(guī)則》以及IMO其他相關(guān)決議、通函等文件進(jìn)行系統(tǒng)的全面審議和修訂。2017年，GMDSS現(xiàn)代化計(jì)劃草案與NCSR 4次會(huì)議審議通過。SOLAS公約有關(guān)GMDSS現(xiàn)代化內(nèi)容也將在2024年MSC會(huì)議上進(jìn)行審議。2020年IMO NCSR分委會(huì)第七次會(huì)議召開，審議了我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)加入GMDSS服務(wù)認(rèn)可事宜、MSI播發(fā)、GMDSS衛(wèi)星服務(wù)發(fā)展等有關(guān)GMDSS現(xiàn)代化計(jì)劃的修訂內(nèi)容，這些都將對(duì)海岸電臺(tái)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

三、智能航保框架下海岸電臺(tái)新架構(gòu)

海岸電臺(tái)的發(fā)展要適應(yīng)e-航海及智能航保建設(shè)的需要，跟上GMDSS現(xiàn)代化改革的步伐，就要充分利用當(dāng)前主流信息通信技術(shù)，對(duì)海岸電臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行整體性改造升級(jí)。本文在經(jīng)過訪問有關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者、查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，對(duì)海岸電臺(tái)通信新系統(tǒng)進(jìn)行了初步探索式設(shè)計(jì)。

海岸電臺(tái)通信新系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)是“基礎(chǔ)平臺(tái)+業(yè)務(wù)應(yīng)用”的總體架構(gòu)，將通信業(yè)務(wù)邏輯與應(yīng)用支撐進(jìn)行分離，業(yè)務(wù)邏輯由應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用支撐由基礎(chǔ)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，采用“基礎(chǔ)平臺(tái)+業(yè)務(wù)應(yīng)用”模式，建立隨需而變的信息化架構(gòu)。當(dāng)業(yè)務(wù)需求變化時(shí)，能快速地滿足業(yè)務(wù)變化的要求。整個(gè)體系架構(gòu)的核心是基礎(chǔ)平臺(tái)，通過基礎(chǔ)平臺(tái)為各類應(yīng)用系統(tǒng)提供底層的技術(shù)支撐，對(duì)數(shù)據(jù)共享和分析利用、跨應(yīng)用系統(tǒng)流程整合和業(yè)務(wù)協(xié)同、操作界面的一體化應(yīng)用等提供一個(gè)集成的、標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、易于擴(kuò)展的支撐環(huán)境和管理環(huán)境。

為了使海岸電臺(tái)體系架構(gòu)具有良好的可移植性和可擴(kuò)充性，系統(tǒng)應(yīng)采用基于通用平臺(tái)的開發(fā)技術(shù)，盡量采用跨平臺(tái)的編碼技術(shù)，增強(qiáng)平臺(tái)的獨(dú)立性和可移植性。目前，軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)按網(wǎng)絡(luò)連接模式的不同可分為三類，分別是客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server，C/S）模式、瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）模式和移動(dòng)設(shè)備/服務(wù)器（Mobile/Server， M/S）模式。由于海岸電臺(tái)通信系統(tǒng)體系架構(gòu)涉及范圍廣、功能繁多，同時(shí)考慮海岸電臺(tái)業(yè)務(wù)的復(fù)雜性，應(yīng)采用B/S、C/S、M/S相結(jié)合的混合模式進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，在系統(tǒng)資源配備條件滿足的情況下，基于三層體系架構(gòu)的B/S模式應(yīng)作為非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)首選的開發(fā)模式。

四、海岸電臺(tái)過渡性改造

在海岸電臺(tái)整體性改造需要國(guó)家層面統(tǒng)籌謀劃，納入中長(zhǎng)期規(guī)劃進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，并且保障充足的財(cái)政資金支持。在當(dāng)前階段，部分條件成熟的岸臺(tái)可實(shí)施過渡性改造，遵循業(yè)務(wù)傳輸IP化、業(yè)務(wù)處理軟件化、業(yè)務(wù)管理集約化的原則，將海區(qū)遇險(xiǎn)安全通信值守、安全信息播發(fā)、設(shè)備管理等功能高度集成。

本文以中控系統(tǒng)改造建設(shè)為例進(jìn)行闡述，改進(jìn)后的中控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為信道層、承載層、控制層、服務(wù)層和應(yīng)用層。其中：信道層包含收信臺(tái)、發(fā)信臺(tái)等前端設(shè)備;承載層主要指?jìng)鬏斀粨Q網(wǎng)絡(luò);控制層是按照業(yè)務(wù)運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)管理相分離的原則，為服務(wù)層提供統(tǒng)一的信道資源控制，完成各類信號(hào)的調(diào)制解調(diào)、降噪處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換和接口適配;服務(wù)層是提供各項(xiàng)業(yè)務(wù)服務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)，支持遇險(xiǎn)安全通信、安全信息播放和常規(guī)通信等業(yè)務(wù)，具有綜合、開放的業(yè)務(wù)能力，能夠根據(jù)航海保障的最新需求，靈活的推出各項(xiàng)定制化業(yè)務(wù);應(yīng)用層是通過操作席位提供交互界面的業(yè)務(wù)終端，具有業(yè)務(wù)操作、狀態(tài)查看和操作人員管理等能力，通過統(tǒng)一化界面提供一個(gè)集成的、標(biāo)準(zhǔn)的、開放的和易于擴(kuò)展的應(yīng)用環(huán)境。

另外，在進(jìn)行過渡性改造時(shí)可考慮應(yīng)用一些通信新技術(shù)。一是在海上遇險(xiǎn)通信系統(tǒng)中應(yīng)用北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的定位功能及短報(bào)文功能，保證海上遇險(xiǎn)通信DSC不會(huì)受到氣象、距離等因素的影響，在任何天氣、任何海區(qū)都可以穩(wěn)定、可靠、便捷的進(jìn)行遇險(xiǎn)呼叫。二是應(yīng)用VDES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船與船、船與岸之間的高速數(shù)據(jù)交換，為未來實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與船舶的遠(yuǎn)程雙向數(shù)字通信預(yù)留空間。三是推廣NAVDAT數(shù)字廣播系統(tǒng)，通過修訂國(guó)際公約和標(biāo)準(zhǔn)允許船舶在NAVDAT可用的海域，與NAVTEX同時(shí)使用或取代NAVTEX使用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王俊杰，梁都朝，鮑晶晶.北斗系統(tǒng)在海岸電臺(tái)現(xiàn)代化改造中的應(yīng)用展望[J].珠江水運(yùn)，2016，19：62-63.

[2] 李巧孌，趙曉非.基于GMDSS新進(jìn)展對(duì)海岸電臺(tái)對(duì)接國(guó)內(nèi)外發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J].中國(guó)新通信，2019，13：28.

[3] 熊娥， 葉德明. GMDSS現(xiàn)代化背景下海岸電臺(tái)業(yè)務(wù)拓展展望[J]. 珠江水運(yùn)， 2018， 000（006）：93-94.

[4] 張曉多， 何德宇. GMDSS現(xiàn)代化及海上通信技術(shù)創(chuàng)新分析[J]. 中國(guó)新通信， 2019， v.21（24）：41-41.

[5] 李建民， 王滿博， 張瑞恒， et al. GMDSS現(xiàn)代化與E-Navigation戰(zhàn)略的關(guān)系[J]. 中國(guó)航海， 2018， 41（04）：10-14.

[6] 王斌， 楊炳棟， 劉建國(guó). GMDSS現(xiàn)代化及海上通信技術(shù)革新[J]. 中國(guó)水運(yùn)：下半月， 2019（3）.