GMDSS衛星通信系統對航海安全的作用及發展前景

趙文棟

摘 要：GMDSS衛星通信系統，也就是所謂的全球海上遇險和安全系統，其開發目的在于保護海上人民及財產安全。因為現代科技發展迅速，GMDSS也面臨著更大的挑戰。文章主要介紹了GMDSS的系統和功能，GMDSS系統和遇險安全通信對海難搜救及航行安全中的重要作用，并指出了GMDSS系統的發展前景。

關鍵詞：GMDSS衛星通信系統；航海安全；發展前景

GMDSS衛星通信系統，中文翻譯為全球海上遇險和安全系統，開發于1992年，該系統開發目的在于保護海上人民及財產安全。隨著現代科學技術的發展，GMDSS系統產生了日新月異的變化。但也因為現代科技發展迅速，GMDSS也面臨著更大的挑戰。由此，科學研究者、GMDSS系統操作員，作為GMDSS接觸最密切的成員，使GMDSS系統的革新與發展跟上時代的需求與腳步，是他們最大的使命之一。

1 GMDSS系統概述

1979年由聯合國提出的國際海上搜救條約是建立GMDSS衛星通信系統的最初動力。其目的在于建立起最全球性的現代通訊系統，涵蓋面廣。在系統范圍內無論什么類型的海上行駛工具出現任何故障，距離較近的各個搜救點得到求救信號后，由可以提供支援的、可在最短時間內進行搜救與各項協助的搜救點提供最直接的幫助。若事故范圍較大，可由較多個搜救點通力合作，一同處理海上事故。在平時，GMDSS系統還可以為各個海上行駛中的船只提供日常安全信息[1]。

2 GM DSS的功能概述

GMDSS最主要的功能是全球范圍內的海上救助。當有船只發生事故，附近搜救點與海上船只可迅速獲取其求救信息，并在第一時間內提供海上救援。其次，GMDSS還提供日常的海上信息，如天氣警報，保障海上船只的安全行駛。為了GMDSS系統可以更好的發揮作用進行第一時間內的海上救援行動，它要求進行海上行駛的船只，不論行駛在哪個地方，都須具有以下5大功能：一、船上有至少兩個報警系統，且必須相互獨立；二、可以接收到其余船只的事故報警；三、可以發送并且接收協助救援的船只信號；四、可以發送并且接收GPS定位信號；五、可以發送并且接收日常的安全信息，如天氣警報等。自1992年起GMDSS系統存在，利用它的遇險警報可以發射出第一時間需要救助的求救信號。GMDSS系統的主要功能是在船只發生各種事故時向RCC發出求助警報，RCC可以在第一時間內規劃出搜救行動，并立即執行[2]。由聯合國發布的海上救助公約規定，救助附近發生事故的船只是海上行駛的所有船只的義務。但此公約在真正實行中的結果是在船只較少的區域中，海上救援活動并不是時時都能在第一時間開展。

3 GMDSS衛星通信系統對航海安全的作用

報警信息可以準確無誤地從遇險船只處發射、迅速地被附近搜救點接收，這是一個救援行動最重要的開始。GMDSS系統正是為此而生的。它可以提供各種各樣不同情況下的求救方式，讓遇險的船只在各種遇險情況下準確無誤、快速地發射出求救信號變成現實。GMDSS系統提供的是一鍵式得求救報警系統，在任何緊急情況下，只要遇險船只上的工作人員按下此鍵，就可以完成快速的求救報警。求救報警可以告訴搜救點遇險船只具體的遇險位置、船只類型、遇險類型等有助于救助行動的的一切相關信息[3]。若遇險情況有緩和的現象，遇險船只可通過具體的求助信號補充一些遇險信息，來幫助搜救船隊的救援行動。當岸上的搜救點接收到遇險警報后，可以通過派遣救援隊伍、發射相關信息給遇險船只附近船只等方式進行救援行動的開展。具體救援行動從實際情況考慮出發，一切以生命安全為先作為考慮因素。

3.1 衛星系統報警

首先，可以通過INMARSAT系統進行報警。設置于A、B、C、F77船站上的報警按鈕或報警菜單，便于相關人員在事故第一時間內進行報警，通過GPS技術與其他船舶相連接，可以將本船的位置、航線等信息發至別船來進行相救。

其次可以通過COSPAS-SARSAT系統衛星示進行位置的標定，并通過（EP IRB）系統自發報備。EP IRB的報警操作方式是手持方法，在遇到緊急情況下會自動發放衛星示位標，使其在海面上漂浮。另外， EP IRB的工作環境溫度在-30～+70度的范圍之間，從 20m的高度落入水中也不會有絲毫損傷，能在水下10m狗狗正常工作，保持5min以上的密閉性，無論怎樣的傾斜或是搖晃，都能夠保證準確無誤的想求救信號發出。

3.2 地面系統報警

地面系統的報警工作原理是帶有DSC功能的甚高頻、中高頻、高頻技術。能夠在頻率為VHFCH70、2187.5KHz、及4、6、8、12、16MHz頻段的頻道上完成報警。在A1海區中的船只，主要通過DSC在VHF的70頻道上進行報警，同時也可以使用MF（2187.5KHz）的頻道進行報警。在A2海區中的船只，主要在2187.5KHz頻道上進行報警，也可以通過VHF的70頻道進行報警，以上兩種方法都是可行的。在A3、A4海區中的船只，主要以HF（4、6、8、12、16MHz頻段）的頻道進行報警，也可以通過VHF的70頻道、MF（2187.5kHZ）報警進行報警，以上兩種方法都是可行的。由此可見，無論船舶處于1、2、3、4海域，都可以通過兩種以上的方式進行預先報警[4]。此外，GMDSS針對每個報警頻道都有專門的后續通信頻率，有助于下一步的救援開展。

通過GMDSS，可在船到岸、船到船、岸到船這三個方向上進行遇險報警。系統對于報警的靈敏度極高，因此失誤率極低，使得船只的預先救援成功率大大增加。但是，只有在100米之內的船到船的報警才會有效，因此如果遇險船只的周圍100內沒有其他船只，GMDSS就可利用衛星通信或高頻（HF）通信，向海岸救援站援助。救助協調中心（RCC）一單接受到這樣的營救援助信號后，就會向其他船只發信遇險船舶的相關信息進行海上援助。RCC可利用衛星通信系統將船舶的遇險信息發送的其他電臺，便于獲得更加寬廣的救援力量。在接收到遇險報警的轉發后，在遇險船只附近的船舶可以在第一實踐與岸上與海上相關人員建立建立通信，以便協調援助。

4 GMDSS衛星通信系統的發展前景

4.1 拓寬衛星通信系統輻射范圍

GMDSS衛星通信系統由各種服務板塊組成，其中一塊是國際移動衛星。隨著現代技術的發展，國際移動衛星也在被不停地修改與完善。但是，該系統的覆蓋面較小，只有南緯700到北緯700的范圍，這就是它最大的局限所在。近年來新開發的北極附近的航線就無法在此范圍之內。經過科學研究者不斷的努力，第四代國際移動衛星已經沖上云霄在天上建立了區域網，但由于之后太空中未知因素的影響，并不確保它不會遇到各種挑戰，若GMDSS系統對于國際移動衛星的依賴性過強，將會導致GMDSS也受到未知的挑戰。根據GMDSS系統改革工作規劃，在未來的十年中，GMDSS衛星通信系統將完成質的飛躍。多元化是GMDSS系統改革的最終目標。屆時，只要是符合IMO決議及相關文件要求的，都可以成為GMDSS系統的服務商，打破IMSO“獨權”的現象[5]。目前，中國北斗系統正在加緊系統改善的步伐，爭取早日可以符合IMO決議及相關文件，成為GMDSS系統的服務商之一。

與此同時，電話與電傳也不將再是求助報警的唯一方式，GMDSS衛星通信系統的業務將得大大幅度的擴張，E-MAIL等新型的報警方式正在研究試行中。隨著科技日新月異的發展、數字網絡方式的傳輸，海上的救援方式和救援行動將會開展得更加高效。

4.2 鞏固地面通信系統成果

4.2.1 引入E-MAIL新設備

傳統的NBDO由于存在電臺數少、操作不簡便等缺點，E-MAIL等新媒體下的網絡產物已經有取代NBDO的趨勢。目前，E-MAIL已經被國際移動衛星系統下的某些船站接收，并得到了大力支持。尤其是國際移動衛星系統中的F船站，已經可以實行E-MAIL通信，該方式下的通信支持圖片、音頻都新型格式，方便船只與船只、船只與船岸的信息交流，從而增強了對于海上船只的安全、有效管理。傳統的NBDP相較于E-MAIL而言，雖然成本較低，但是它的功能有限、操作方式復雜，且在海上通訊中容易造成信號不穩定，有被E-MAIL替代的風險。

4.2.2 簡化數字選擇性呼叫系統（DSC）操作

地面信息通訊系統中承擔發射求救報警任務的設備是數字選擇性呼叫系統，可根據近年來IMO的調查結果顯示，地面數字選擇性呼叫系統的誤報率很高，這就使人們開始質疑數字選擇性呼叫系統存在的意義。為解決此問題，IMO與各個簽名國家聯手大力治理，可還是無法大幅度降低數字選擇性呼叫系統的誤報率。目前，IMO制定了標準，讓數字選擇性呼叫系統在簡便操作的同時降低誤報率。

4.3 集成化海上安全信息（MSI）新系統

隨著近年來航海戰略的數字化，海上最主要的安全信息收發系統NAVTEX也正接受新的挑戰。首先，改變NAVTEX廣播式播發，試驗NAVDAT的新系統。2008年，法國科學研究者開始試驗一個新系統，名為NAVDAT。該系統的工作信號為四百九十五到五百零五赫茲，相較于傳統的NAVTEX，它具有安全高效的特點。最大的區別在于它類似于EGC系統，可以進行有選擇性的尋找地址。其次，集成化NAVTEX和EGC數據，降低GMDSS操作員工作負擔[6]。根據如今在實行的MSI系統方案，海區A1、A2主要由NAVTEX負責，海區A3和NAVTEX無法顧及到的海區主要由EGC系統負責。美國就此現象提案，通過現代技術將MSI接收到的數字信息在ECDIS中現實，國際電工技術委員會根據該提案制定了相關接口的標準，這一系列舉動意味著MSI的信息將集成化，方便船只工作人員查看NAVTEX、EGC上的數據，大大減輕了工作負擔。

GMDSS衛星通信系統，中文翻譯為全球海上遇險和安全系統，開發于1992年，該系統開發目的在于保護海上人民及財產安全。通過衛星系統報警和地面系統報警，GMDSS衛星通信系統對航海安全有著重要作用。隨著科學技術的迅猛發展，GMDSS衛星通信系統也面臨著更新和變革，通過拓寬衛星通信系統輻射范圍，鞏固地面通信系統成果，集成化海上安全信息（MSI）新系統使得GMDSS有著更廣闊的發展前景。

參考文獻

[1]彭曉星.GMDSS系統存在問題及應對措施[J].上海海事大學學報.2011（01）.

[2]邸彥強，朱元昌，孟憲國，馮少沖，劉穎，梁冠輝.基于網格技術的多用戶多任務模擬訓練系統[J].系統仿真學報.2010（03）.

[3]張治國.軟件測試簡介及其常見認識誤區[J].樂山師范學院學報.2012（05）.

[4]林長川，洪爰助，林鴻，黃麗卿，符強，陳智輝.網絡型GMDSS模擬器開發研制[J].中國航海.2009（04）.

[5]陳駐民.GMDSS模擬器系統中通信過程的研究與實現[J].交通與計算機.2010（06）.

[6]王化民.船舶遇險報警與誤報警的取消程序[J].航海技術.2011（01）.