基于GMDSS通信技術的船舶報告系統自動化研究

廣西海警第一支隊 莫勁柏

?

基于GMDSS通信技術的船舶報告系統自動化研究

廣西海警第一支隊 莫勁柏

【摘要】隨著現代信息技術的發展，電子通信技術已經被廣泛用于航海通行當中，其中GMDSS通信技術在船舶報告系統中的應用，不僅實現了船舶報告系統的自動化，也建立起了一種全新的安全通信網絡，保障了海上工作人員及乘客的安全。本文對GMDSS通信系統和船舶報告系統功能進行了簡介，分析了當前我國船舶報告系統存在的問題，并詳細論述了GMDSS通信技術在實現船舶報告系統自動化中的具體應用。

【關鍵詞】GMDSS通信技術；船舶報告系統；自動化

近年來，頻發的海上航行安全事故成為社會焦點，航海人員的人身財產安全受到巨大的威脅，國際國內航海形勢呈現穩中有憂的態勢，航海安全受到社會各界的廣泛關注。將GMDSS通信技術應用于船舶報告系統，有利于實現船舶報告系統的自動化，實時監控船舶運行狀態，當出現航海安全事故后能及時接受信息并采取營救措施。

1　GMDSS通信系統概述

當前，海上GMDSS通信系統主要由INMARSAT系統、NAVTEX系統、COSPAS-SARSAT系統和地面通信系統四部分構成，見圖1（GMDSS系統構成及工作流程圖）。

其中，INMARSAT系統主要是指國際海事通信衛星系統，該系統能夠對70N到70S區域之間實現通信信號全覆蓋，并且具備全天通信、自動播發信息、自動確定優先等級等功能；但是單獨應用建立傳播報告系統則不能將大量的沒有配備衛星船站的船舶包括進來，而且衛星通信的費用較高。并且由于該系統是靜止軌道衛星覆蓋，在南北極存在盲區，在高緯度地區該系統沒有信號，無法使用。

NAVTEX系統是指海上安全信息播發系統，該系統借助518kHz的頻率對離海岸線400海里之內的所有船舶進行英語單頻廣播，廣播內容通常包含氣象信息、電子航行更新等海上安全信息。對發射機和發射天線有較高要求，維護難度大，而且中頻發射天線龐大，容易遭受雷擊，個別海岸電臺技術力量和設備難以應付這一突發事件。

COSPAS-SARSAT系統主要是指尋位定位系統，該系統以近極軌道衛星為基礎，可實現對全球頻段在121.5/243MHz和406MH上的信號進行檢測，進而對遇險船舶進行定位和營救；該系統主要用于全球遇險報警和搜救中的報警、定位和識別，但是目前該系統還不能提供通信業務服務。

地面通信系統則主要利用地面通信技術實現電話、傳真、報警等功能，是一種常見的通信技術，常用地面通信設備主要包括VHF、DSC及NBDP等［1］。

圖1　GMDSS系統構成及工作流程圖

2　船舶報告系統的功能

船舶報告系統是指利用無線電報對船舶動態信息進行收集和交換的系統，用于搜救的船舶報告系統是第二次世界大戰后，隨著國際海難搜救工作的開展而發展起來的。船舶報告系統的功能主要體現在以下幾個方面：第一，在未收到船舶遇險信號時，能夠有效縮短發現船舶失去聯系并開始營救的時間；第二，有利于迅速確定遇險船舶周圍能夠提供援助的船只；第三，在無法確定船舶失事位置時，可以縮小搜救范圍，提高營救的成功幾率；第四，能夠為遇險船員和乘客提供快速的醫療援助服務。此外，當前船舶報告系統還被廣泛用于提供天氣預報信息、尋找肇事逃逸船只及預防船舶污染等方面，是一種行之有效的船舶管理方法和技術［2］。

3　現有船舶報告系統存在的缺陷

（1）岸臺收發信機設備落后

通常情況下，岸臺收發信機在接收到航海船舶發出的信息之后，應當立即對其報告信息進行準確的識別，并判斷出其位置和遇險類型、遇險等級等基本信息，再將信號轉換為數字信號存入電腦數據庫。當前，我國現有的離岸收發機設備大多相對落后，缺少連接PC處理終端的接口，嚴重影響了對船舶數據信息處理的時間，進而影響了對航海船舶實時監控的效率。

（2）報告系統數據庫不健全

數據庫是支撐船舶報告系統的重要組成部分，因此必須重視船舶數據庫的建設工作，做好船舶數據信息的收集與接收工作。當前，我國在船舶數據庫建設上還存在很多問題，諸如傳播報告信息不準確、報告中心掌握信息不全面等，必須要借助現代NBDP、VHF、SES等GMDSS通信技術對現有數據庫進行完善，建立健全船舶報告系統［3］。

（3）無法自動采集報告信息

當前，我國現在主要利用PC終端對船舶報告系統信息進行采集、發送與接收，而PC終端的信息主要來于人工錄入數據及相關航海儀器的數據，主要包括船舶位置、航行速度、航行方向、船舶大小、船舶人員、船舶承重等基本信息。目前我國現有的船舶報告系統無法實現數據信息的自動采集，更不能與船舶上的其它應用數據實現良好的互換，增加了船舶報告系統收集信息的難度和工作量。

（4）岸臺船舶報告大型數據庫不完善

由于當前岸臺船舶報告系統沒有對收集信息進行儲存，也沒有實行全國聯網，嚴重影響了岸臺船舶大型數據的建設工作，涉海政府部門無法借助數據庫迅速掌握航海船舶的行蹤動態，不利益營救和監控工作的開展。

4　GMDSS通信技術在實現船舶報告系統自動化中的具體應用

（1）及時救援遇險船舶

支撐GMDSS通信系統運行的COSPAS-SARSAT系統，能夠借助近極軌道衛星檢測到遇險船舶發出的頻段在121.5/243MHz 和406MHz的信號，迅速定位船舶遇險位置。將GMDSS通信技術應用于船舶報告系統后，船舶一旦遇險，其報告系統就會自動處于特殊保護狀態，向海上搜救中心發出相關信號，確保海上搜救中心及時了解船舶位置及狀態，并迅速開展營救工作，確保航海人員的安全。

（2）依據系統數據制定搜救方案

將GMDSS技術應用于船舶報告系統之后，船舶一旦遇險，工作人員就可以利用DSC系統向岸臺發送遇險信號，并進行遇險呼叫，海上搜救中心及海上航行船只在接收到信號之后就能立即對遇險船只進行施救，以保障遇險船舶上的人身財產安全；此外，GMDSS通信技術中的INMARSAT 系統可以通過分析船舶計劃航海路線確定船舶失蹤的位置，并結合海上風向、洋流、風速等因素自動生成船舶跟蹤動態報告，便于搜救人員及時制定有效的搜救方案。

（3）實時監控船舶航行狀態

由于INMARSAT國際海事通信衛星系統系統能夠對70N到70S區域之間的通信信號實現全覆蓋，并且具備全天通信、自動播發信息、自動確定優先等級等功能，因此將GMDSS技術應用于船舶報告系統當中，可以實現對航海船舶的全天候實時監控，并且依據船舶航行的速度、方向等基本信息確定船舶航行的狀態。當船舶報告系統接受傳船舶信息出現異常時，船舶報告系統可以借助GDMSS通信技術實現對航行船舶的自動警示，提高航信船舶的警惕性，確保航行安全。

（4）及時處理不明狀態船舶信息

當航信船舶出現異常無法正常向船舶報告系統發送船舶數據信息

時，船舶報告系統就可以利用GMDSS通信技術實現對航海船舶的自動警示，并對船舶的位置、呼號、名稱等相關信息進行標示，進而實現對航海船舶的定位。其中，NAVTEX海上安全信息播發系統借助518kHz 頻率對離海岸線400海里之內的所有船舶進行英語海上氣象、海上預警、初始遇險信號等信息的單頻廣播。船舶報告系統通過船舶的基本狀況與船東經營人取得聯系，從而證實船舶是否安全。應用 GMDSS 通信技術，船舶報告系統可以在數據庫中調出船舶的側面圖，然后詢問附近區域的船舶以判斷船舶的具體航向和狀態。

5　結語

面對當前頻發的航海安全事故，國際航海組織致力于推廣GDMSS通信技術在船舶報告系統上的應用，該技術的應用不僅可以實時掌握航海船舶運行狀態、及時救援遇險船只并制定救援方案，同時還可以對不明狀態船舶進行定位，該技術更是涉海政府部門進行海域宏觀調控的重要手段，在確保船舶航海安全、實現船舶動態監控等方面具有不可取代的重要作用。

參考文獻

［1］戚善才.用于GMDSS培訓的海上中短波通信模擬器研究［D］.大連海事大學，2011.

［2］侯佳佳，李克偉，周國強，夏曉萍.船舶檢驗報告系統的設計與實現［J］.農業裝備技術，2013（04）：20-24.

［3］李亞軍.基于數據挖掘的河口段船舶碰撞事故模式研究［D］.武漢理工大學，2014.