水陸兩棲飛機通信導航系統在海上搜索體系中的應用研究

梁紅云

【摘要】 本文介紹了水陸兩棲飛機在海上搜索體系中的應用，闡述機載通信導航系統利用飛機可在水面起降特點實現海上搜索的應用模式，以及機載通信導航系統與全球海上遇險和安全系統（ GMDSS ）的聯絡形式。

【關鍵詞】 GMDSS系統 救援

前言

由于海洋氣候條件的無常變化和突發事故等原因， 在海上經常有船泊發生遇難。遇難者面對茫茫大海盼望得到救助， 而及時發出和準確獲得遇難信息， 也就是通信，是救援工作的關鍵。

國際海事組織（ IMO ）在 1979 年的第十一次會議上，考慮了海上遇險和安全通信的議案；并做出決定，為保障海上人命安全，改善海上遇險和安全無線電通信，與搜救協調組織相結合，建立一個采用最新技術的全球海上遇險和安全系統。因此，全球海上遇險和安全系統（ The Global Maritime Distress and Safety System ， GMDSS ）是用于遇險、安全和救助行動的綜合通信系統。

水陸兩棲飛機是在水上飛機基礎上發展起來的既可在水面起降，又可在陸上起降的固定翼飛機，它具有帶船體的機身和能在陸上起降的起落架，特別適合于近海、沿海等水域附近地區的飛行使用，可應用于海難搜索和救援。水陸兩棲飛機通信導航系統可成為GMDSS系統的一個組成。

一、水陸兩棲飛機的通信導航系統

水陸兩棲飛機配備搜索雷達、甚高頻通信系統、高頻通信系統、音頻管理系統、綜合自動調諧系統、靜電釋放器、應急定位系統、衛星導航通信系統、機載紅外成像系統、大氣數據系統、慣性基準系統、無線電高度表、綜合導航設備（含伏爾、航向＼下滑、儀表著陸、指點信標、ADF功能）、近地告警系統、空中交通告警和防撞系統、測距器、綜合應急儀表、海事電臺、船舶識別系統、機載定向儀。

二、水陸兩棲飛機通信導航系統在海上搜索體系中的應用模式

GMDSS系統由海事衛星系統、低級軌道衛星搜索分系統、地面通信分系統、海上安全信息播發分系統、陸上搜索通信分系統組成，執行遇險報警、搜索協調通信、現場通信和定位信號。水陸兩棲飛機的通信導航系統配套的設備可以與GMDSS系統的配合，實現搜索協調通信以及簡單的搜索定位。

在國際海事組織海上安全委員會的全球搜救計劃中，將全球海區劃分為多個海上搜救責任區，每個搜救責任區指定一個沿海國政府為救助協調中心。該救助協調中心負責搜集海上緊急信息，建立通信聯絡，提供搜救服務。救助協調中心收到遇險信號后，會派出專業搜救船舶或飛機，或應招事發現場附近的船舶參與搜救行動，水陸兩棲飛機可作為作為專業搜索隊伍的成員參與行動。

水陸兩棲飛機可編隊或聯合其他飛機和船只，開展航線循變式搜索、平行循跡搜索、慢速直線搜索、正方形式搜索、扇形搜索。

在GMDSS中， 搜救雷達應答器（SART）屬于尋位設備，其工作頻率為9GHz， 是對遇險船舶或其救生艇筏進行尋位的主要手段。水陸兩棲飛機進行搜救時，可以雷達發現遇險船舶的SART信號（能在8 NM內的雷達屏幕上產生一直線的12個點陣），其發射信號指明遇難單元或人員位置，并在雷達顯示器上提供識別符號。根據這獨特的信號，搜救者可判斷出遇險船舶或救生艇，或遇險幸存者所在的位置，進行營救。

水陸兩棲飛機也可以用機載紅外成像系統實現海上遇險目標的遠距離、大視場、高分辨率、可去除大氣效應、實時、有效、快速紅外搜尋。

水陸兩棲飛機可通過船舶識別系統接收到失事船舶的數據：船名、呼號、船位、船速、航向等，通過GMDSS系統聯絡通道發回救助協調中心，并開展相關的救援工作。

三、水陸兩棲飛機通信導航系統與GMDSS系統的聯絡

水陸兩棲飛機在參與救援搜索任務時，在飛行信息區域范圍內與GMDSS系統重復做以下聯絡工作：通過空中交通告警和防撞系統和甚高頻通信系統，與地面通信分系統、周邊的飛機保持聯絡，報告正常操作情況、報告搜索情況梗概，任何時候變換搜索方式/區域、高度（無線電高度表提供對海面的高度信息）等，在空中執行作業時，隨時收聽空管部門報告的空中交通情況，隨時收聽其他飛機的報告和下一步作業意向，避免空中相撞事件發生。

高頻通信是海洋通訊和海上救援中使用歷史較長的一種傳統通信方式， 目前在A1 以外海區的救援通信中仍占有重要地位。甚高頻通信是海上救援最重要的通信方式， 通常用來進行水上近距離無線電通信。

水陸兩棲飛機使用高頻通信系統或甚高頻通信系統進行空對地通訊，及時向救助協調中心報告現場搜索情況、遇險信息等。

水陸兩棲飛機使用高頻通信系統，用于長距離（1800公里以內）空對地通訊。按照國際電信聯盟（ITU -R）規定， 水上通信占用435 kHz～ 526.5 kHz，1.606 5 MHz ～ 3.8MHz之間的MF頻段和3.155 MHz ～ 27.5 MHz之間的HF頻段，主要功能是實現中距離和遠距離遇險報警和通信，緊急呼叫和通信，安全呼叫和通信等。在2182 kHz上使用無線電話進行遇險和安全通信， 包括搜救協調通信和現場通信，2 174.5 kHz將用于無線電話和窄帶直接印字電報（NBD）P的遇險和安全通信。HF主要用在船到岸和岸到船的遠距離通信中。

水陸兩棲飛機使用甚高頻通信系統，用于近距離（150公里以內）與地面臺站和正在執行任務的飛行之間的空對空通訊。

水陸兩棲飛機使用海事電臺，在飛機與船舶之間的空對地通訊。按照國際電信聯盟（ITU-R）規定， GMDSS占用156MHz ～174 MHz之間的VHF頻段， 其主要功能是水上常規通信和遇險安全報警通訊。

水陸兩棲飛機使用兩套衛星導航通信系統，可與GMDSS目前使用的全球衛星搜救系統（COSPAS/SARSAT系統）接軌，與實現無線電定位、點對點短報文通信；同時與機載其他系統交聯，實現雷達目標、飛機導航信息短報文發送、搜索圖像的回傳等功能。

民航飛機或船只都必須配置一部應急定位系統，在其發生事故時發出呼叫信號，便于得到救援。水陸兩棲飛機配套機載定向儀主要是對目標海域攜帶有ELT（應急定位發射機）的遇險船只或飛機進行定向開展搜索與救援，并用實現甚高頻通信系統或海事電臺與海上幸存者交流（使用121.5MHz、243 MHz無線電信號）。

水陸兩棲飛機實現救援人員和物質從機場運送時，使用綜合導航設備實現飛機進場和離場的導航。

四、結束語

本文介紹了水陸兩棲飛機的通信導航系統的構成，闡述機載通信導航系統利用飛機可在水面起降特點實現海上搜索的應用模式，以及機載通信導航系統與全球海上遇險和安全系統（ GMDSS ）的聯絡形式，為水陸兩棲飛機通信導航系統的研制提供技術支持，同時供國內各類飛機實現海上搜索提供借鑒。

參 考 文 獻

[1] 呂振肅，劉忠學，王連勝， 王良成. 現代通信技術在海上搜救中的應用.通信技術，第43卷第11期.2010.

[2] 李愷， 孫劍平. 短波頻管系統在海上通信中的應用研究.通信技術，第2期.2003.