海上无线电通信设备有哪些

  海上无线电通信设备包括多种系统和技术,构成了完整的通信基础设施。GMDSS(全球海洋通信系统)是专为航海设计的,旨在熟悉其功能、组成以及船舶无线电通信设备的工作原理。

海上无线电通信设备主要包括以下几种:

  • GMDSS(全球海洋通信系统):这是一个专为航海技术专业设计的课程,旨在通过学习来熟悉GMDSS的功能、组成以及船舶无线电通信设备的配备和工作原理。
  • 多发话器和多受话器系统:根据国家标准GB/T 31843.450-2019.这些系统涉及数字接口,特别是多发话器和多受话器的配置,以及以太网连接。
  • DSC系统:这是一种地面无线电通信系统,可以在中高频波段发射呼叫消息和遇险报警。它支持VHF、HF、MF通信,并且可以提供NAVTEX系统,该系统在MF频段518KHz播发航行、气象、冰况、搜救、助航方面的警告。
  • SOLAS相关的无线电通信设备:这些设备主要涉及SOLAS,即无线电通信部分。这包括与船舶相关的无线电通信设备的要求,如性能、维护和操作等方面。
  • AIS、VDR、LRIT、SASS系统:这些系统属于SOLAS第5章的内容,主要用于航行安全设备检验。这些系统包括但不限于AIS(自动识别系统)、VDR(视频数据记录)、LRIT(法律信息传播)、SASS(海上安保)。
  • 无人机辅助海上网络架构:这种架构依赖于异构网络拓扑,与大量UUVs(无人机载体)、USVs(无人水面车辆)、海上船只、浮标、平台和传感器合作,在高度移动和动荡的环境中实现可靠通信。

  这些设备和系统共同构成了海上无线电通信的基础设施,涵盖了从地面到海上的各种通信需求和解决方案。

  一、 GMDSS系统的最新技术进展和实际应用案例是什么?

  GMDSS系统的最新技术进展主要体现在其全球海上遇险与安全通信能力的提升,以及实际应用案例的增加。以下是几个关键点:

  • 全球海洋划分:新一代GMDSS系统将全球海洋划分为四个区域(A1区、A2区、A3区和A4区),以适应不同水域航行的船只需求。
  • 国际认可与合作:INMARSAT公司旗下的'FleetSafety'系统被国际海事组织(IMO)海事安全委员会(MSC)正式认可,符合GMDSS要求,可为系统提供卫星通信服务。
  • 现代化与通信技术发展:随着通信和信息网络技术的迅猛发展,国际海事组织(IMO)和国际电信联盟(ITU)积极推进水上遇险及安全通信领域新技术、政策和频谱需求研究,以满足航运界的日益增长的通信信息服务需求。
  • 教育与实践结合:通过结合gmdss系统国际公约的进展,全面介绍gmdss系统的基本概念、系统组成及其系统现代化发展现状,同时结合大连海事大学航海学院通信教研室多年的教学和海上实践经验。
  • 仿真系统设计与实现:基于b/s的gmdss仿真系统设计与实现,强调实操的教学要求,能突破学生仅能在实验室学习的限制,系统运行可靠,稳定,具备灵活自由的应用模式。
  • 光纤在船舶控制系统中的应用:单船控制系统是一个船舶自动化局域网,并通过全球海上遇险与安全系统GMDSS(Globe Maritime Distress and Safety System),以单船作为一个节点,进入船岸通信网,实现船岸一体化。

移动卫星服务(RMSS)的利用:利用国际海事组织(IMO)认可的RMSS收集新的显著进展,包括其他免费传输方法的可用性。

  二、 多发话器和多受话器系统在海上无线电通信中的具体配置和功能有哪些更新?

  多发话器和多受话器系统在海上无线电通信中的具体配置和功能主要涉及以下几个方面:

  • 以太网连接:根据GB/T 31843.450-2019.多发话器和多受话器系统需要通过以太网进行连接。这意味着所有设备必须能够通过以太网互相通信。
  • 高速传输:在GB/T 31843.2-2019中提到,单发话器和多受话器系统支持高速传输,这可能涉及到数据传输的速度和效率。
  • 数字接口要求:这些系统之间的数字接口要求包括但不限于数据通信、信息或根据专有语句的规则进行编码的信息输出。
  • 测试方法和试验方法:这些系统需要满足特定的测试方法和试验方法,以确保其性能符合标准要求。
  • 与其他系统的通信需求:这些系统还需要与其他需要使用导航和无线电设备进行通信的船舶系统进行高速通信接口要求和试验方法。
  • 国家标准实施:该标准自2020年7月1日起实施,表明了其正式发布和实施日期。

  三、 DSC系统如何支持NAVTEX系统的播发,以及其在航行安全中的作用和重要性是什么?

  DSC系统(船舶呼叫系统)主要用于海上安全通信,包括遇险报警、遇险确认和遇险传播等功能。它是全球海上遇险与安全系统(GMDSS)的重要组成部分之一。DSC系统自运行以来,为保障船舶航行安全和提高海上搜救的效率发挥了重要作用。

  NAVTEX系统则是一种海上安全信息播发系统,它通过窄带直接印字电报技术以CFEC方式播发,由船上的NAVTEX接收机自动接收的海上安全信息系统。NAVTEX系统由信息提供和协调部门、NAVTEX发射台和NACTEX接收机三部分构成,其播发信息包括航行警告、遇险及搜救信息、气象及冰况等。

  在航行安全中,DSC系统的作用主要体现在其能够完成遇险报警、遇险报警确认、遇险转发、遇险转发确认等遇险呼叫功能,以及在VHF设备中拥有独立的接收发射信道,即CH70.从而确保船舶在遇险情况下的通信畅通无阻。这些功能对于提高海上搜救效率和保障船舶航行安全至关重要。

  至于其重要性,则体现在其对海上安全通信的支持能力上,尤其是在遇险报警、遇险确认和遇险传播等关键环节中的作用。通过DSC系统,船舶能够在遇险情况下迅速响应并进行有效的通信,从而提高整体的海上搜救效率和航行安全。

  DSC系统在支持NAVTEX系统的播发方面主要体现在其对海上安全通信的支持能力上,特别是在遇险报警、遇险确认和遇险传播等关键环节中的作用。

  四、 SOLAS第IV章中提到的无线电通信设备有哪些最新的性能、维护和操作要求?

  根据SOLAS第IV章,无线电通信设备的最新性能、维护和操作要求包括以下几点:

  • 通信设备类型及标准:C部分规定了船舶分海区应配备的无线电设备的类型以及无线电值班的操作、电源、性能标准、维修、无线电人员、无线电记录等要求。
  • 通用要求:SOLAS第IV章第7条详细介绍了“通用要求”,其中包括一台VHF无线电装置(VHF Installation)。
  • 通信能力:ICS应按SOLAS第IV章要求,向用于船舶安全证书中记录海域的固定式设备③提 供必要的通信能力。集成于ics内的无线电通信设备或装置不应削弱集成于ics内的任何 要求的功能的可用性和使用。
  • 值守要求:所有船舶均应保持无线电值守。在VHF的70频道保持连续值守;同时,我国有关部门规定。
  • 配置和功能要求:狭义的无线电检验是指SOLAS Ch.IV –无线电通信(Radio communications)涉及相关要求的检验。但在实际操作中无线电检验除了GMDSS外还包括了:AIS、VDR、LRIT(这实际上是指AIS、VDR、LRIT)。
  • 修订案生效日期:经修订的《国际海上人命安全公约》(SOLAS)第四章包含了对无线电通信的要求,该要求将于2024年1月1日生效,适用于新船和现有船舶。

  这些要求涵盖了无线电通信设备的类型、性能标准、维护、操作以及特定的通信能力,如AIS、VDR、LRIT等。

  五、 无人机辅助海上网络架构的技术细节和实际应用效果如何?

  无人机辅助海上网络架构的技术细节主要涉及到多UAV(无人机)和岸基基站(Terrestrial Base Station, TBS)的协同辅助通信能力。这种网络架构旨在为海上用户提供稳定的网络连接。实际应用效果表明,无人机辅助MEC系统能够深度赋能未来空—天—地—海一体化网络实现,有助于打造全方位立体算力网络。

  具体来说,无人机辅助海上通信的研究现状包括了传统的优化方法和机器学习方法,旨在提高海上通信的效率和可靠性。此外,5G网联无人机技术的进步使得无人机在海防应急救援、智慧农业、应急通信保障等多个领域得到应用。

  在技术层面,无人机作为空中通信中继基站的应用包括了网络规划、信道建模、资源分配、物联网、人工智能、地面网络、海洋通信、海陆空混合网络以及无人机蜂窝通信应用等。这些技术细节和实际应用效果展示了无人机辅助海上网络架构的潜力和实用价值。

  无人机辅助海上网络架构的技术细节涵盖了多UAV与岸基基站的协同辅助通信能力,以及其在实际应用中的表现,如提高通信效率和可靠性。

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