文|朱添博 吉雪 何澤驊
1. 國網湖南省電力有限公司婁底供電分公司輸電檢修公司
2.中國交通通信信息中心
3.中電科(寧波)海洋電子研究院有限公司
衛星搜救系統( 國際搜救衛星系統,COSPAS-SARSAT 系統)是一套公益衛星搜救系統,包括發射報警信號的用戶終端,用于傳遞、中繼報警信號的搜救衛星系統,接收報警信號的衛星地面站(LUT)和任務控制中心(MCC)網絡。信標的求救信號發射頻率統一為406MHz。目前太空中已有幾十顆包括北斗在內的衛星加入了衛星搜救系統。地面系統不僅能夠接收衛星轉發的報警信號,并可以通過多顆衛星轉發的無線電信號的多普勒效應和多徑時差對信號來源進行定位。由于衛星搜救系統是一套利用衛星通信和衛星定位工作的系統,當用戶在遇險時觸發終端報警后,報警信號的傳輸不依賴地面移動通信網絡,因此該系統非常適合在地面通信網絡盲區進行工作。
衛星搜救系統工作原理(圖1)主要是,用戶終端遇險后手動或自動觸發,發射報警信號。信號被衛星中繼后發送至LUT,并將數據傳遞到MCC網絡。MCC 將根據遇險場景協調救援協調中心(RCC)進行處理。

圖1 衛星搜救系統工作原理圖
用戶終端按照使用場景的不同,可以分成固定安裝在船只上的應急無線電示位標(EPRIB)、固定安裝在航空器的應急位置發射機(ELT)和隨身配備的個人信標(PLB)。本文特指工作于406MHz下的PLB。
PLB 一般由防水外殼、折疊天線、電路板、電池、人機交互界面、GNSS 接收機組成,電池一般為一次性大容量電池,最高可支持連續發射約24小時。其重量約為120g,體積較小,一般通過細繩系在救生衣或工作衣上。由于406MHz 信號波長約為70cm,天線一般需要折疊。PLB 有測試和報警按鈕,方便測試性能并不會觸發誤報警。GNSS 接收機可以完成PLB 位置的自身定位,并通過報警消息將位置播發出去。PLB 終端如圖2 所示。

圖2 PLB 終端圖
由于PLB 支持無公眾移動通信環境下的報警,其體積又相對較小,因此PLB 非常適合在海上、野外無人區等工作。本文將通過海上搜救應用場景和野外搜救應用場景兩方面來描述PLB 的應用場景。
船員在船甲板面工作時,偶有因天氣差、船只顛簸、防護措施未做好等原因而落水。目前,現有落水人員的救生衣裝備有求生設施,主要是基于AIS 的落水信標(MOB)、156MHz 移動電臺等設備。這些設備采用視距點對點傳輸,發出的報警信號能夠及時被船橋接收,但由于其信號為地面傳播,傳輸距離往往有限,若船只遠離落水人員,則無法進行有效通信,從而降低船只搜救效率。同時,由于MOB 無法告知落水者具體位置,這種方式在有霧、高海浪等能見度低的場景下作用有限。
當船員裝備PLB 并發生意外時,落水人員可以手動觸發所攜帶的PLB,將遇險信號和位置通過搜救衛星進行轉發,MCC 可以通過RCC 聯系到船橋,克服了距離過遠時傳統通信設備無法通信、無法定位的缺點。由于PLB 成本較低,也適合舢板、直立槳板等無法裝備復雜海上通信設備的微型水上交通工具駕乘者,將其裝備至救生衣上隨身佩戴使用。
巡線是電網不可避免的一項工作。尤其是在我國中西部地區,由于地形崎嶇、公路不通等限制,大量巡線工作需要徒步完成。在巡線路上,往往會遇到野獸、蟲蛇、迷路、天氣劇變等危險。而公眾移動通信網絡信號覆蓋不完全,往往導致有緊急需求時,遇險信息無法被外界得知。
2019 年3 月,某供電公司3 名輸電線路巡線員前往阿壩縣求吉瑪往四洼交界處(西勒溝)開展巡線工作后,由于降雪,失聯近20 個小時后,才被當地救援部門找到。
若裝備了PLB,他們可以迅速將遇險信號通過衛星系統、MCC 告知 RCC 和當地搜救部門。搜救部門可以通過上報的PLB 識別號進行識別和定位,并通知用戶單位及當地搜救力量進行搜尋。這克服了巡線員遇險時無法及時通信的困難,提高救援速度,保障巡線員的生命安全。
除此之外,PLB 也非常適合地質、文物保護、動植物學調查等野外工作者,以及戶外探險愛好者等公眾使用。
根據設計,MCC 收到附屬的衛星地面站接收到的報警信號或來自MCC 網絡中繼后的信號,根據終端及搜救場景分類,發給RCC 。若在MCC 搜救范圍之外,則通過MCC 網絡發送給所屬MCC。中國搜救區由中國MCC 負責管轄,具體負責范圍為中國大陸地區以及不包括南海的中國領海。
由于中國是《國際海上人命安全公約》(《SOLAS公約》)、《國際海上搜尋救助公約》和《國際民航公約》的締約國,目前,中國MCC 收到在服務范圍內的EPIRB 報警數據后,將數據轉發給交通運輸部下屬中國海上搜救中心。海上搜救中心將根據“中國海上搜救責任區”及 “屬地為主”的原則,由各省級搜救中心負責開展下一步救援。
根據《國際民航公約》的要求,我國有義務在所屬的搜救區內提供民航搜救服務。MCC 收到在服務范圍內的ELT 的報警數據后,將數據轉發給中國民航局調度室搜救席位。調度室搜救席位將會根據中國航班飛行情報區的分區聯系各地開展下一步的搜救協調。因此,針對在中國搜救區EPIRB 報警、ELT 報警,目前均有相應的規章制度對遇險人員進行搜救。由于海上搜救中心和民航調度室擁有相應的數據庫,可以通過查詢搜救信號數據庫,查詢到EPIRB、ELT 具體的終端使用者和相對應的交通工具類型、噸位、載客等,提高搜救效率。
然而,PLB 在我國的使用卻存在相應障礙。首先,按照我國目前政策,我國尚未有相應的規章制度定義MCC 在收到PLB 報警數據后的工作流程。即收到PLB 的求救信號后,MCC 不知道應當將救援數據發送給誰,而無法對救援數據進行下一步處理,造成無效報警。其次,我國沒有對PLB 用戶開展注冊編號的管理。沒有相應的數據庫可查詢,也無法進行下一步搜救。
綜上所述,為了使PLB 在中國更好地使用,本文提出兩點展望。第一,建立健全相應法律規章制度,參考國外PLB 的使用情況,以各級應急救援部門為主,各級公安、民間救援機構參與的搜救聯席制度,避免產生報警后無人施救的情況發生。第二,出臺相應政策,國內PLB 用戶應當在主管部門登記PLB 的用戶數據庫,或者利用國際搜救衛星系統提供的數據庫,在獲得PLB 或者準備啟用時將其注冊,將相關身份信息、應急聯系方式等數據寫入數據庫,方便后期救援。
根據國際搜救衛星系統公開的數據,在2019年,全球范圍內PLB 共成功報警389 起事件。他們認為,在未來,PLB 用戶將會大量增加。在這種情況下,需要各國完善相關法律政策,有序管理PLB。相信未來幾年中,作為國際通用的搜救報警設備,PLB 一定可以在我國及全球發揮更大的作用,減少人民群眾的生命、財產損失,共同打造人類命運共同體。