陳 波，陳建霞

（武警海警總隊廣東支隊廣州船艇修理廠 廣東 廣州 510000）

1 引言

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的快速發(fā)展，特別是近年來現(xiàn)代移動通信技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)在海洋船舶的推廣和應(yīng)用，使我國公務(wù)船舶通信設(shè)備整體水平得到迅速提高。無線移動通信網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)超越了有線固定通信網(wǎng)，不僅能同時傳送語音及數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)和國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的互聯(lián)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)展到第五代移動通信技術(shù)（5G），能夠提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，傳輸更穩(wěn)定。進一步研究通信技術(shù)、通信設(shè)備問題，制訂具有一定先進性的通信設(shè)備配備，規(guī)范配備要求，提升通信水平，使公務(wù)船舶通信能力真正適應(yīng)日益繁重的海上管理工作需要，適應(yīng)海難救助、搶險指揮的緊急通信要求，適應(yīng)現(xiàn)代海洋事業(yè)發(fā)展的需求。全面提高公務(wù)艦船通信設(shè)備的現(xiàn)狀，分析研究通信技術(shù)存在的問題，以適應(yīng)海洋管理的新形勢、通信設(shè)備的新技術(shù)需要，使公務(wù)艦船通信具有語音、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸、視頻監(jiān)控及多媒體傳輸?shù)榷喾N功能的通信系統(tǒng)，進一步加強和完善公務(wù)船舶通信系統(tǒng)建設(shè)與管理，有效提升我國海洋管理機構(gòu)的應(yīng)急指揮處理能力和綜合管理水平[1]。

2 公務(wù)艦船通信技術(shù)

通過對我國公務(wù)艦船通信設(shè)備的現(xiàn)狀分析，了解公務(wù)艦船通信設(shè)備的情況，分析通信技術(shù)規(guī)范的必要性、可行性，本標(biāo)準(zhǔn)確定我國公務(wù)艦船通信技術(shù)要求。這些無線通信設(shè)備能提供中長距離語音無線電通信、全覆蓋的衛(wèi)星電話通信、短距離的公共移動通信，以及高速數(shù)據(jù)通信、自動識別、應(yīng)急遇險通信等功能，完全能滿足我國公務(wù)艦船的通信需求，并具有一定先進性。

2.1 GPS系統(tǒng)在公務(wù)船舶中的應(yīng)用

GPS(Global Positioning System)衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)是通過接收GPS衛(wèi)星信號以達到定位和導(dǎo)航等功能，GPS系統(tǒng)主要由3部分組成：底座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、信號接收設(shè)備。

2.2 GPS定位導(dǎo)航功能

隨著無線通信技術(shù)和GPS發(fā)展，GPS移動定位技術(shù)在公務(wù)艦船也得到了很大發(fā)展。GPS船舶定位導(dǎo)航系統(tǒng)包含通信技術(shù)、GPS技術(shù)、計算機管理技術(shù)和GIS技術(shù)，能夠達到多方面監(jiān)管及應(yīng)用，GPS定位建立非常簡單，不需要建立基站，通信方式也和手機一樣，只需船舶上安裝GPS模塊收集數(shù)據(jù)信號，中央處理單位對定位信號進行處理，然后傳遞到監(jiān)控服務(wù)器上。

2.3 GPS導(dǎo)航功能

GPS導(dǎo)航原理依賴全球定位系統(tǒng)，精準(zhǔn)定位當(dāng)前位置，并且能顯示船舶的具體方位、前進速度、航行方向等動態(tài)的信息，輔助規(guī)劃設(shè)計船舶航線等，能夠幫助用戶準(zhǔn)確定位當(dāng)前位置，并且根據(jù)當(dāng)前位置計算航程距離。

2.4 北斗衛(wèi)星船載系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星船載系統(tǒng)是基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，集北斗定位、短報文通信、兼容GPS衛(wèi)星定位及海洋業(yè)務(wù)處理等功能為一體的衛(wèi)星通信設(shè)備。該設(shè)備具有船位監(jiān)測、船舶航行資料管理、漁區(qū)管理、緊急救援、短報文互通、進出港報告、遇險求助、航海通告、增值信息（如天氣、海浪、漁場、魚訊、魚市等）服務(wù)及定位導(dǎo)航服務(wù)等功能。特別是向海上生產(chǎn)作業(yè)者及其關(guān)聯(lián)者提供多種通信網(wǎng)絡(luò)間的船岸、船間短報文互通服務(wù)的功能，深受海洋管理部門和海洋船舶用戶的歡迎。對于進一步提高海洋作業(yè)生產(chǎn)的安全性，保障海上作業(yè)人員的人身及財產(chǎn)安全，加速海洋事業(yè)產(chǎn)業(yè)化和信息化進程，具有重要的意義。

2.5 AIS船載終端

AIS船載終端是AIS系統(tǒng)中船上部分的最小單元，船舶安裝AIS船載終端是實現(xiàn)自動識別和避碰的基本要素。AIS船載終端可以通過顯示屏顯示船舶周圍通信范圍內(nèi)所有其他裝備AIS電臺的船只的國籍、船名、呼號、船位、航線、航速、航向、轉(zhuǎn)向速度等航行數(shù)據(jù)和航行動態(tài)等信息，避免船舶碰撞，有效保障船舶航行的安全。

目前，我國各海洋部門正逐步有序地為條件成熟的海洋船舶安裝B類AIS船載終端，將AIS系統(tǒng)和全國海洋船舶安全通信網(wǎng)結(jié)合起來，提供海洋船舶的實時海上信息，實現(xiàn)對海洋船舶的動態(tài)和靜態(tài)信息的收集、監(jiān)控和管理，保障海洋作業(yè)生產(chǎn)安全。其有效實現(xiàn)了公務(wù)艦船自身的自動識別、避碰，保證公務(wù)船舶的航行安全。

3 衛(wèi)星通信設(shè)備

衛(wèi)星通信設(shè)備包括海事衛(wèi)星船載終端C/MiniC、M/MINIM和F/BGAN站、北斗衛(wèi)星船載終端、氣象傳真接收機等。

3.1 海事衛(wèi)星船載終端（C/MiniC站）

海事衛(wèi)星船載終端（C/MiniC站）是用于全球存儲轉(zhuǎn)發(fā)式低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男⌒徒K端。船載C型終端采用全向天線，能在行進中通信。信息信道傳輸速率為600 bps，支持數(shù)據(jù)、傳真業(yè)務(wù)，但不支持電話業(yè)務(wù)。其廣泛用于船舶管理、遙測、遙控和數(shù)據(jù)采集，例如位置報告、船位監(jiān)控以及遇險報警等，以字符計費，通信費用很低，體積小、重量輕，便于安裝。

3.2 海事衛(wèi)星船載終端（M/MINIM站）

海事衛(wèi)星船載終端（M/MINIM站）的主要功能有：語音通信、傳真通信、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）通信、移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（MPDS）通信、電子郵件/Internet、加密通信、船員呼叫等。其可支持數(shù)字電話（4.8 kbps）、傳真（2.4 kbps）和數(shù)據(jù)（24 kbps）業(yè)務(wù)，十分適合漁業(yè)執(zhí)法船舶在陸地移動通信信號覆蓋盲區(qū)使用，并可作為其他通信設(shè)備的備份。

3.3 海事衛(wèi)星船載終端（F/BGAN站）

海事衛(wèi)星船載終端（F/BGAN站）屬于海事衛(wèi)星船用寬帶終端，是能夠在全球范圍內(nèi)同時提供語音和寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)的移動通信系統(tǒng)。移動寬帶服務(wù)的速率可高達0.5 M，電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)及企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)通過VPN連接共享傳輸速率高達492 kbps，流媒體IP按需求確保數(shù)據(jù)傳輸速率高達384 kbps，還可以靈活地根據(jù)自己的應(yīng)用和實際情況選擇數(shù)據(jù)傳輸速率。

3.4 氣象傳真接收機

氣象傳真接收機具有接收通過衛(wèi)星播發(fā)的天氣傳真圖的功能，用于在公務(wù)艦船上進行天氣預(yù)報，其是氣象分析的一種重要手段。水文氣象資料是船舶安全航行的根本，是船舶調(diào)度和航線選擇的重要參考依據(jù)，也是公務(wù)艦船必不可少的航海資料。

4 其他現(xiàn)代通信技術(shù)在公務(wù)艦船中的應(yīng)用

4.1 視頻監(jiān)控/采集系統(tǒng)

視頻監(jiān)控/采集系統(tǒng)主要部件有鏡頭和控制云臺，通過安裝鏡頭24 h進行船體重要部位監(jiān)視、圖像錄制，并根據(jù)工作需要，對錄像的文件可以進行查詢、回放等，可隨時掌握海上現(xiàn)場監(jiān)控的狀況。對于噸位較大、航行海區(qū)較遠以及參加200海里專屬經(jīng)濟區(qū)巡航執(zhí)勤任務(wù)的公務(wù)艦船，面對復(fù)雜的工作情況，特別是處理涉外紛爭時，對事件進行現(xiàn)場取證就顯得尤其重要，需要考慮配備必要的視頻監(jiān)控、采集、傳輸系統(tǒng)等功能。

4.2 基于衛(wèi)星通信船舶移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

面對海上風(fēng)云多變，很多情況無法預(yù)料等情況，為了船舶的運行安全，采取更加有效措施，便于與陸地及時聯(lián)系溝通，利用海事衛(wèi)星的特點，通過接收和發(fā)射等設(shè)備，建立KU或C波段船舶移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，船員可以通過系統(tǒng)上網(wǎng)查詢相關(guān)信息，并與陸地進行聯(lián)系溝通，陸地可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備或視頻設(shè)備及時了解船舶情況，更好地保障船舶聯(lián)系指揮，開展維權(quán)執(zhí)法科研任務(wù)。

4.3 電子海圖導(dǎo)航儀

電子海圖導(dǎo)航儀是一種電子海圖及綜合信息系統(tǒng)。其基本工作方式是將來自GPS等位置信息、AIS、電羅經(jīng)、ARPA雷達、船舶搖擺儀及氣象信息等，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換后，由以工業(yè)控制計算機為主的數(shù)據(jù)采集器實時采集，根據(jù)系統(tǒng)處理和使用要求分兩路推送，一路供給“船舶電子海圖導(dǎo)航系統(tǒng)”（駕駛臺與操作室分屏同步），實現(xiàn)本船自導(dǎo)航及目標(biāo)追蹤；一路經(jīng)北斗、海事衛(wèi)星、CDMA通信終端等通信設(shè)備，發(fā)送給陸地指揮臺或船舶動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。同時，“船舶電子海圖導(dǎo)航系統(tǒng)”可為駕駛?cè)藛T提供通信平臺，通過北斗、海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)、CDMA或GSM及陸地轉(zhuǎn)發(fā)等多種通信手段，實現(xiàn)從船舶到陸地，船舶到船舶的通信。

4.4 RFID管理系統(tǒng)

公務(wù)艦船RFID系統(tǒng)設(shè)備的主要功能是利用RFID技術(shù)和后臺管理數(shù)據(jù)庫，遠距離讀取電子標(biāo)簽，對管理船舶進行非登船方式的身份識別和查詢船舶的基本信息，如進出港情況、年審情況、年檢情況、違規(guī)情況、違規(guī)情節(jié)、處罰情況等。

在公務(wù)艦船上配備RFID系統(tǒng)設(shè)備，可以使公務(wù)船舶對執(zhí)法水域內(nèi)的船舶電子標(biāo)簽進行掃描讀取，根據(jù)RFID系統(tǒng)設(shè)備讀取的船舶具體情況，對違規(guī)船舶做出現(xiàn)場處罰決定，或通過移動執(zhí)法終端存儲在IC卡和移動終端數(shù)據(jù)庫中（該信息通過移動終端在線或定期與管理中心數(shù)據(jù)庫進行更新），當(dāng)船舶到船舶管理部門接受處罰或者進行年審、年檢出示IC卡時，系統(tǒng)自動與后臺中心數(shù)據(jù)庫同步比對，修改數(shù)據(jù)庫的存儲數(shù)據(jù)[2]。

5 現(xiàn)代通信技術(shù)在公務(wù)艦船的發(fā)展前景及未來

通過分析我國海洋公務(wù)艦船現(xiàn)代通信技術(shù)的現(xiàn)狀，了解公務(wù)船舶通信設(shè)備的需求，分析通信設(shè)備配備的必要性、可行性，以確定我國海洋公務(wù)艦船應(yīng)該配備的通信設(shè)備。未來，隨著計算機技術(shù)越來越先進，人工智能不斷完善，衛(wèi)星技術(shù)和空間技術(shù)飛躍發(fā)展，未來海洋通信技術(shù)更加自動化，更加人性化，無線通信技術(shù)將更加先進，公務(wù)艦船通信技術(shù)將有飛躍發(fā)展[3]。

6 結(jié)語

傳統(tǒng)的短波單邊帶通信和新型超短波對講機、移動通信終端、衛(wèi)星通信終端等在海洋通信中得到逐步推廣和應(yīng)用。隨著通信技術(shù)發(fā)展迅速，全面掌握公務(wù)船舶通信設(shè)備的現(xiàn)狀，研究通信技術(shù)，以適應(yīng)海洋管理的新形勢、通信設(shè)備的新技術(shù)需要，從根本上解決目前公務(wù)船舶通信技術(shù)不能規(guī)范配備，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不清的問題，使?jié)O業(yè)執(zhí)法船舶通信具有語音、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸、視頻監(jiān)控及多媒體傳輸?shù)榷喾N功能的通信系統(tǒng)，進一步加強和完善公務(wù)船舶通信系統(tǒng)建設(shè)與管理，有效提升我國漁政管理機構(gòu)的應(yīng)急指揮處理能力和綜合管理水平，進一步加強和完善公務(wù)船舶通信設(shè)備配備與管理，滿足當(dāng)前迫切的海洋管理安全生產(chǎn)需求，構(gòu)建和諧社會的平安海洋，讓技術(shù)帶動海洋通信技術(shù)變革，以使未來公務(wù)船舶航行更加安全。