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全球海上遇险和安全系统

标签: 安全系统

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定义

      利用卫星通信和数字选呼技术,通过岸上、船上、飞机上、卫星上的设备,提供全球性有效搜救的通信系统。

      利用卫星技术和现代船用电子设备建立的一种全球性的集成安全自动应急通讯网络。综合了卫星通信、卫星导航、卫星测定遇险位置、陆地VHF/MF/HF无线电数字编码和选航线以及岸基救助协调等多项信息技术和设备。

简介

全球海上遇险和安全系统全球海上遇险和安全系统

      也称全球海上遇险呼救安全系统(英文global mantime distress and safety sysiem,简称GMDSS)。在实用上将世界海域分成A1、A2、A3和A4四个海区,要求过往船舶装用与之相应(即种类和数量不同)的设备。但对于世界大多数航海船舶来说,都要航行于除南、北极水域即A4海区以外的Al、A2 和A3海区。能够满足这种航行要求的典型GMDSS应当包括以下10余种设备:1部VHF无线电话机,1部VHFDSC(甚高频数字选择呼叫终端)及打印机、1部VHFDSC值班接收机,2部以上SART(搜索救助询问机),海上电传(NAVTEX)接收机,Inmarsat EGC system(国际海事卫星增强呼叫设备)及打印机。406MHz EPIRB(应急示位标),防水型VHF轻便电话机(500t以下船舶备2部,大船备3部),2182 kHz无线电话遇险频率值班接收机和无线电话报警装置,MF无线电话机(有数字选择呼叫功能),2182 kHz自动测向仪,MF数字选择呼叫编码器/译码器,卫星通信终端,以及2台带有数字选择呼叫机和控制器的MF/HF无线电话机。按国际海事组织(IMO)要求,1992年2月1日起,凡在世界各地海域航行的300gt以上货船和全部客船都必须装备GMDSS设备。一般GMDSS只用于民用船舶。军用船舶(舰艇)在海上遇险时由于保密关系都首先通过本军的呼救通信系统求救,而在无法取得本军援救的危急情况下,也可利用GMDSS设备进行呼救。

      船舶无线电通信在保证船舶海上航行安全方面有着非常重要的作用。随着航运业的不断发展,船舶科技水平的不断提高,各国对保证海上人命财产安全和防止海上污染表现出严重关注,由IMO(国际海事组织)提出的,现代化的通信系统―全球海上遇险和安全系统(Global Maritime Distress & Safety System-GMDSS)已从1992年2月l日开始全面实施,并完全替代旧的海上遇险和安全系统。 

组成及主要功能

系统的组成 

      GMDSS系统主要由卫星通信系统、地面频率通信系统、MSI系统及寻位系统组成。卫星通信系统由INMARSAT移动卫星通信系统和COSPAS/SARSAT近极轨道搜救卫星通信系统组成。 

      INMARSAT移动卫星通信系统主要有三个组成部分,即INMARSAT(国际移动卫星组织)提供的卫星空间段、船舶地面站和岸站。卫星空间段由4颗工作卫星组成,分别在太平洋、印度洋、大西洋东、大西洋西区赤道上空36000km的静止轨道上运行。船与岸之间经工作卫星的信号中继,能实现南北纬70°以内所以海区全天候卫星通信及报警。 

      INMARSAT移动卫星通信系统中的A船站主要提供模拟电话、电传、传真、计算机高速数据通信,B站主要提供数字电话、电传、传真和计算机高速数据通信,M船站主要提供数字电话、传真、数据通信,C船站主要提供电传和低速数据通信。以上各船站都能提供船和岸间的遇险报警。E系统中的1.6GHz EPIRB作为船对岸遇险报警的专用设备。 

      COSPAS/SARAST 系统中船载设备是406MHz EPIRB,该系统由406MHz EPIRB(应急示位标)、沿经线方向绕过地球两个极区的近极轨道卫星和地面设施组成,提供全球范围内遇难船舶使用406MHz应急示位标发出对岸的报警,并且系统能跟踪406MHz应急示位标。

      地面频率通信系统由VHF、MF、HF分系统组成。VHF分系统的船载设备是带DSC的VHF (甚高频)无线电话设备,该设备提供近距离调频无线电话和DSC呼叫及DSC遇险报警;便携式双向甚高频无线电话设备,该设备提供船舶遇险时进行较近距离的调频无线电话通信,它是弃船上救生艇后唯一的通信设备;VHF EPIRB,该设备专门用于DSC遇险报警。 

      MF分系统提供中距离的单边带(SSB)无线电话、窄带直接印字电报(NBDP)、DSC呼叫及 DSC报警。船载设备是:SSBMF收、发信机及与之相连接的NBDP、DSC终端。 

      HF分系统提供远距离的单边带无线电话、窄带直接印字电报、DSC呼叫及遇险报警。船载设备是:SSB HF:收、发信机及与之相连接的NBDP、DSC终端。在GMDSS系统中,高频通信可以代替卫星通信,特别是在卫星覆盖区外,高频通信是唯一的远距离通信手段。

      MSI系统用于向船舶提供海上航行安全所必需的气象警告、航行警告、气象预报等安全信息。 MSI系统由奈伏泰斯(NAVTEX)、INMARSAT增强型群呼(EGC))系统和可用来扩充这些系统的高频窄带直接印字电报系统组成。NAVTEX系统主要服务于A1、A2海区,EGC系统主要服务于A3海区。NAVTEX和EGC系统还提供岸对船的遇险报警。

      寻位系统由搜救雷达应答器(SART)和X波段导航雷达组成。在搜救行动中,救助船可使用X波段雷达发现和寻找到SART(由遇难者携带并在遇难时开启)即遇难者的位置。 

系统的主要功能

      1、报警

      报警是迅速并成功地把遇险信息提供给可能予以救助的单位。这些救助单位,可能是岸上某一救助协调中心(RCC)或相邻的某一艘船,简称为船对岸和船对船的报警。在GMDSS系统中报警是3个方向的,包括船对岸报警、船对船报警和岸对船报警。在报警信息中,应指明遇险船的识别码。海上识别码有3种,即船舶电台识别码、船队识别码和岸台识别码。每艘船可按国际统一的9位十进制数字海上识别码(MID)进行识别。同时应指明遇险位置,即有定位功能,还应尽可能提供遇险船的遇险性质,有助于搜救的信息。虽然报警是3个方向的,但主要用于船对岸的报警。因为岸上可提供具有现代化的救助设施,通常可以满足救助要求。 

      2、搜救协调通信

      搜救协调中心(RCC)通过岸台或岸站与遇险船及与参与救助的船舶、飞机以及陆上其他有关的搜救中心进行有关搜救的直接通信,称谓搜救协调通信。

      搜救协调通信是双方进行有关遇险船舶遇险与安全信息的交换,它具有双向的通信功能与“报警”功能,只向某一方向运输特定信息不同。

      3、搜救现场通信

      在救助现场与救助的船舶之间,船舶与飞机之间,救助船与遇险船之间的相互通信称谓搜救现场通信。一般情况下,这种通信距离比较近。 

      4、寻位(locating)

      寻位是指遇险船舶或救生艇发出的一种无线电信号,称为homing信号(称作归航信号或寻位信号),它便于救助船舶和飞机寻找遇难船舶、救生艇或幸存的人。 

      5、海上安全信息(MSI)的播发

       系统将提供各种手段发布航行警告、气象预报和其他各种紧急信息,以保证航行安全,要求任何一个服从SOLAS公约的船舶必须具备接收这些信号的手段。 

      6、一般公众业务的通信

      系统要求配备的通信设备除进行遇险、紧急和安全通信外,还能进行有关公约业务的通信,也就是船舶与岸上管理部门、用户进行有关管理、调度、货物及个人方面的通信。其中某些通信从本质上讲也是保证船舶航行安全的。 

      7、驾驶台对驾驶台的通信

      驾驶台之间的通信包括传递有关航行安全等避让信息以及水上交通管制系统(VTS)中的VTF通信,这种通信在狭水道和繁忙航道航行中是非常重要的。

      上述各项功能,归结一点是为了船舶航行安全。 

GMDSS中的通信系统

      GMDSS 使用两大通信系统,一是由INMARSAT静止卫星通信系统和COSPAS/SARSAT极轨道卫星系统组成。其中INMARSAT静止卫星通信系统由同步卫星、船舶地面站(简称船站)、海岸地面站(简称岸站)、网络协调站、运行中心五个基本部分组成;包括COSPAS/SARSAT 极轨道卫星系统由信标、极轨道卫星、区域用户终端和执行控制中心等四个部分,还有一部分被称为地面通信系统,它是由MF/HF/VHF通信分系统组成。各个通信分系统完成如下功能: 

      1、MF通信分系统:用于近、中距离的报警和通信; 

      2、HF通信分系统:用于远距离的报警和通信; 

      3、VHF通信分系统:用于近距离的报警和通信; 

      4、INMARSAT通信系统:它是静止卫星通信系统,用于南北纬70o以内的报警和通信; 

      5、COSPAS/SARSAT 搜救卫星系统:它是一个极轨道卫星系统,专用于搜救目的,可提供用于全球范围内的陆、海、空遇难事件的报警。

      在GMDSS系统中,用于海上安全信息(MSI)播发也有两个系统,一是岸基NAVTEX系统,另一是INMARSAT卫星通信系统中的所谓增强群呼系统即EGC系统。 

      NAVTEX系统是岸基电台使用518 kHz,向沿海船舶播发海上安全信息。船舶配备NAV接收机自动接收信息。 

      EGC系统是INMARSAT卫星通信系统的一个子系统,它负责向远海海域播发海上安全信息,或者向船队播发商业信息。 

GMDSS系统中船舶使用的设备

      属于INMARSAT卫星通信系统的A标准站、C标准站、B标准站和M标准站。船站(SES)在1.6和1.5GHz频率上,通过静止卫星的中继与岸站(CES)和陆地公众网络建立可靠的高应急通信,同时实现船对岸和岸对船的遇险报警,还可用1.6GHz应急无线电示位标,通过卫星实现船对岸的遇险报警。同时,船舶可用EGC接收设备接收岸站或网络协调站(XICS),通过INMARSAT卫星发播的海上安全信息(MSI)。 包括INMARSAT-A 、INMARSAT-B 、INMARSAT-C 、INMARSAT-M 、INMARSAT-Mini-M、INMARSAT-Mini-C、INMARSAT-E 。

      在地面通信系统中所涉及的设备有MF/HF/VHF无线电收发信机及相应的各种终端设备。虽然在现存海上遇险与安全通信与常规通信中,也使用MF/HF/VHF收发信机,但是,在 GMDSS系统中,对这些设备的要求提高了,所有技术也复杂了。各种终端设备有数字选择性呼叫终端(DSC)、窄带直接印字电报终端(NBDP)、单边带无线电话(SSB)。它们的功能,如数字选择性呼叫终端完成遇险报警、遇险确认及遇险转播等任务,并用该终端代替自动报警、人工值班,实现自动守听。窄带印字电报终端和单边带无线电话完成遇险与安全通信及日常海上航行业务的公众通信。这些通信由“无线电规则”指配了专用的工作频率。

      船舶配备的NAVTEX接收机(或称航行警告接收机),定时接收岸电发播的区域性航行警告、气象预防和其他紧急信息。船舶还配备9GHz雷达应答器,与船上工作在9GHz波段上的雷达配套使用,以实现船舶搜救定位。

GMDSS 船舶无线电设备的配备

无线电海区图无线电海区图
      海区划分 

      GMDSS系统,与我国过去以船舶吨位为界划分海区是一项很大的变化,而是以无线电波所覆盖区域来划分。也就是组成全球系统的不同无线电分系统有其各自地理覆盖区和所提供业务的限制,要求船舶配备的设备将以船舶航行区域为原则而定。

      在GMDSS中,根据岸台使用的各种频段无线电波的覆盖范围,共划分4个海区,定义如下。

      1、Al海区 ― 指以岸台为中心,甚高频(VHF)海岸电台所覆盖的海域。一般是以30n mile为半径的范围内。 

      2、A2海区 ― 不包括Al航区,以岸台为中心,MF海岸电台所覆盖的海域。一般是以150n mile为半径的海域范围内。 

      3、A3海区 ― 指除A1和A2海区以外,INMARSAT静止卫星所覆盖的区域。一般指南北纬70°以内的海域范围。 

      4、A4海区 ― 指A1、A2和A3海区以外的海域,即南北纬70°以外到两极的范围。 

对每艘GMDSS船舶无线电通信设备的配备对每艘GMDSS船舶无线电通信设备的配备
      对每艘GMDSS船舶无线电通信设备的配备

     对于所有300总吨及以上的船舶,无论航行在任何海区,均应配备以下设备。 

      1、1台VHF无线电装置,该装置应能以船舶通常驾驶的位置,在70频道进行DSC遇险报警信号的发送和接收以及能在6、13、16频道上无线电通话。 

      2、1台VHF的70频道上保持连续DSC值班的装置,通常称为70频道值班机,此装置可以与(l)所述VHF无线电装置组合在一起。 

      3、1台工作在9GHz频率上的雷达应答器。在SOLAS公约第Ⅲ章中的无线电救生设备中要求配备的其中1台。 

      4、1台518kHz的NAVTEX接收机,若所航行的区域无NAVTEX业务(NAVTEX仅适用于Al 和A2海区),则可配备1台INMARSAT的EGC接收机,若航行的区域仅有HF的NBDP播发海上安全信息,而该船已配备了能接收这种业务的设备,则可以免除。 

      5、1台卫星EPIRB,自浮式并能人工启动,可以是406MHz EPIRB,也可以是1.6GHz EPIRB,但仅航行在Al海区可以采用VHF70 EPIRB来替代。

      6、1台2182kHz无线电话遇险频率值班接收机,对于1997年2月l日或以后建造的船舶可以免此要求。 

      7、1台2182kHz频率上发射无线电话报警信号的装置,对于1997年2月1日或以后建造的船舶可以免此要求。

      船舶航行在 A1海区,除了上述配备外,还应配备以下设备。 

      1、1台位于靠近船舶通常驾驶的位置启动船对岸遇险警报的无线电装置,该装置应能遥控启动VHF DSC EPIRB、或406MHz EPIRB、或1.6GHz EPIRB、或在MF使用DSC工作的MF 装置、或HF装置、或INMARSAT卫星船站。 

      2、要求在基本配备的VHF无线电话装置可以发送和接收一般的无线电通信。

      船舶航行在Al和A2海区,除了具有基本配备外,还应配备以下设备。 

      1、1台能在DSC遇险与安全频率2187.5kHz上及在无线电话遇险频率2182kHz上进行发送和接收的中频(MF)无线电装置。 

      2、1个能在2187.5 kHz频率上保持连续DSC值班的装置,此装置可以是MF无线电装置的一部分。 

      3、其他除了MF设备以外的设备启动船对岸遇险报警发射,这个设备可以是:406MHz EPIRB (因上述基本配备中已含此设备,所以已满足此要求);HF设备中使用DSC工作(4000~27500 kHz频段);INMARSAT船站或1.6GHz EPIRB。

      上述报警设备无论选用哪种,其遇险报警的发射均要求在船舶通常驾驶的位置启动。对船舶进行无线电通信业务的要求,应在中频设备中使用SSB或NBDP,或使用INMARSAT船站。

      对于1997年2月1日以前建造的且仅航行在A2海区的船舶,在实际可行时,只要这些船舶能在VHF的16频道上,以船舶通常驾驶的位置保持连续守听值班,主管机关可以免除 VHF DSC终端设备和在70频道进行DSC值班守听的要求。

      船舶航行在A1、A2和A3海区,可按下述两种方案增加设备:

      第一方案: 

      1、1台INMARSAT船站,该船站可以使用NBDP发送和接收遇险和安全通信,启动和接收遇险优先呼叫并能保持岸对船遇险报警值班守听,包括特别指明的地理区域的遇险报警值班,以及正常的无线电话或NBDP无线电通信业务(通常采用卫星C站来满足以上要求,而未加装EGC接收装置的A站不能保持特别指明的地理区域的遇险报警值班,故A站不符合要求)。 

      2、1台能在DSC遇险与安全频率2187.5kHz 上及在无线电话遇险频率2182kHz上为遇险与安全目的进行发射和接接的MF无线电装置。 

      3、1台能在2187.5kHz频率上保持连续DSC值班的装置,此装置可以是MF无线电装置的一部分。 

      4、第二种船对岸遇险报警设备,可以是406MHz EPIRB、 HFDSC、INMARSAT船站或1.6 GHz EPIRB。

      第二方案: 

      1、台MF/HF无线电装置。该装置在1605~4000kHz和4000~27500kHz频带内的所有遇险和安全频率上,为遇险和安全目的使用DSC/NBDP/SSB进行发送和接收。 

      2、1台DSC值班机。该值班机应能在2187.5kHz、8414.5kHz和至少在4207.5kHz、6312kHz、 12677kHz或16804.5kHz遇险和安全DSC频率的任一频率上保持DSC值班的设备,在任何时候,应可能选择这些DSC遇险和安全频率中的任一频率。该值班机也可以是上述MF/HF 无线电装置的部分。 

      3、第二种船对岸遇险报警设备,即除了HF以外的无线电通信业务启动船对岸遇险报警发射的设备,可以是以下设备中的一种:406MHz EPIRB,此EPIRB可以是基本配备中的406MHz EPIRB或INMARSAT船站、1.6GHz EPIRB。 

      4、MF/HF无线电装置还应使用SSB或NBDP发送和接收一般无线电通信。

      船对岸遇险报警信号的发送,应能在船舶通常驾驶的位置进行。

      同样对1997年2月1日以前建造的船舶仅航行在A2、A3海区,在实际可行时,只要这些船舶在VHF16频道上,从船舶通常驾驶的位置保持连续守听值班,主管机关可以免除VHF DSC和在70频道DSC进行值班守听的要求。

      船舶航行在A1、A2、A3和A4海区,除了上述基本配备外,还应配备以下设备:

      该增加的设备与在Al、A2、A3海区的第二方案一样,即1台MF/HF无线电装置;1台DSC值班机;406MHz EHRB而不能选用INMARSAT船站或1.6GHz EPIRB替代。 

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