船舶无线电通信现状(船舶无线电通信现状调研)

2022-11-21 19:45 点击:254 编辑:邮轮网

1. 船舶无线电通信现状调研

水上移动通信业务标识码(Maritime Mobile Service Identify,以下简称“MMSI”)是船舶无线电通信系统在其无线电信道上发送的,能独特识别各类台站和成组呼叫台站的一列九位数字码。

2. 船舶通信频率

自组织时分多址接续(SOTDMA)”方式进行信息交换。

一、AIS系统的组成

一个典型的AIS 系统由两大分系统组成,一个是岸基AIS 系统,

再是船用AIS 设备,岸基AIS 系统比较复杂,典型的AIS 岸基系统是由一定数量的AIS 基站和

AIS 中心组成,系统通过各种方式与VTS 中心,船舶报告系统、港口信息网、海事系统以及船

舶调度等网络相连接,同时也可以与相关航运公司联系,提供相应的信息服务,使上述主管部门

及时得到所有船舶的动态,使航运公司了解到本公司船舶的位置。

AIS 中心也可以与互联网相连,使用户范围进一步扩大,通过设置一定的权限范围,各用户

可以在自己的权限范围内查看相应的船舶信息,得到相应的服务。

AIS 中心之间可以相互连接,进行信息交换,各AIS 中心连接成网,在一个国家和地区范围

内,就可以实时了解沿岸所有船舶的动态,这对船舶航行管理、船舶追踪以及防止海洋污染具有

非常重要的意义。

AIS 船用设备,我们将在下面做详细讨论。

二、AIS船用设备的组成

一个典型的AIS 船用设备是由一台VHF 发射机、二台VHF TDMA 接收机、一台VHF DSC

接收机、一台内置GPS 接收机(作为备用)以及AIS 信息处理器、电源和各种必要的外围设备

接口组成。

VHF 收发由系统信息处理器控制,用VHF CH87B、88B 两个国际专用频道自动发射本船的

相关信息,接收周围其它船舶的AIS 信息,频带为25KHZ。

AIS 工作的特点是同时在这两个频率上接收信息,而发射信息一般是在这两个频率上交替进

行,在人工的干预下,也可以用其它的方式发射。此外,主管部门还可以指配AIS 的区域性频

率,AIS 设备应在指定的区域性频率上工作。

VHF DSC 接收机的主要目的是接收岸台的频率控制信息,实现AIS 工作频率在不同区域的

自动切换,当接收到岸台的频率信息后,AIS 设备将自动地将频率转换到岸台的工作频率上,例

如,当我们到达美国水域时,AIS 设备就在DSC 信息的控制下,自动地将工作频率从通用频道

转换到28B 频道。

船舶AIS 的GPS 信号通常情况下是由船舶GPS 接收机提供,AIS 设备自带的GPS 接收机主

要是作为备用设备接收GPS 信号,当船舶GPS 由于其它原因不能提供信号时,AIS 设备自带的

GPS 接收机才开始工作,其主要作用是确定本船船位,同时接收GPS 时钟信号,而使每个AIS

设备时间一致,实现帧同步。

AIS 信息处理器是AIS 的核心部分,用于存储本船识别码、船名、呼号、船型等静态信息与

船舶吃水、危险货类、航线等航行相关的信息;处理、存储本船动态信息;将存储的本船最新动

态信息、必要的静态信息以及与航行相关的其他信息进行编码后送发射机;对接收来自周围其他

船舶的航行数据进行解码并存储解码后的数据;并对接收到的相关数据进行计算得出CPA、

TCPA、距离和方位;将本船和其他船舶数据以及计算出的数据信息送信息显示器显示。

AIS 的接口主要作用是连接外围设备,目前主要连接的设备有GPS、电罗经、计程仪等设备,

目的是获取本船的船位、航向、航速等重要信息,通过接口可以扩充的设备还有电子海图

(ECDIS)、雷达、远距离识别和跟踪设备、声光报警设备以及外接计算机,主要是实现综合导

航和远距离跟踪和控制等功能,外接计算机主要供引水员使用。

电源部分主要为AIS 设备提供所需的电源,目前一般使用直流电源。

三、工作原理

船舶配备了AIS 设备以后,设备一方面需要向外发送本船的相关信息,同时也要接收在VHF

有效作用距离之内其他船舶的信息。接收到的信息一方面用文字的方式表示出来,另一方面可以

形象地用雷达图表示,AIS 船舶全部用三角符号“△”表示,直观地显示船舶的相对位置,和运

动方向,在电子海图上,可以用矢量线表示船舶的速度,必要时利用尾迹线表示船舶航行的痕迹,

船位数据取自GPS 乃至差分GPS,其精度很高。要是在AIS 设备上选择一个目标或者在电子海

图中从船舶标志处用鼠标点击一下,便可瞬时显示对应的船名、呼号、MMSI 注册号以及航向、

航速、CPA、TCPA 等重要的航行信息,驾驶员了解了这些信息后,就可以非常方便地判断周围

其它船舶的运动情况,确保航行安全,同时在进行相互通信可以直呼其船名,信息交流非常方便。

AIS 工作在VHF 航海频段,国际电信联盟1997 年无线电大会指定了161.975MHz(87B 频道)

和162.025MHz(88B)频道二个VHF 频率作为AIS 工作频道。就完成通信而言,一个无线电频道

已经足够了,但是为了防止干扰和转换频道时造成通信损失,每个AIS 站均使用二个频道进行

收发。

除人工干预外,AIS 应答器都工作在自主连续模式,发射方式是9.6Kb GMSK FM 带宽25KHz

或者12.5KHz 数据采用HDL 包协议。

根据船— 船通信这样的实际条件,AIS 使用了自组织时分多址技术(SOTDMA)这一核

心技术。根据IMO 的AIS 性能标准对要求船舶报告的容量的要求,系统每分钟应有2000 个时

隙,但实际上,系统的设计是每分钟4500 时隙,每一帧60 秒,即每60 秒钟建立2250 个时隙,

每个时隙约26.67ms, 可传输256bits 的信息,每个AIS 站的船舶报告根据信息的容量自动选择一

到三个时隙,分一帧和数帧发射或接收AIS 信息。系统实时动态地调整信道分配

具体工作中,在一个AIS 站开始发送之前先要对当时信道的使用状态观察一段时间,搞清

时隙使用情况,然后可以选择未占用的时隙,标明需占用的帧数,再发送数据,各AIS 站持续

地保持同步,可避免发送时间重叠,新加入AIS 站也不会发生冲突。在数据链负荷超过理论值

的90%时,新加入的站可以占用距离最远的台所遥的时隙,从而保证系统有很的过载能力。

自组织分时多址技术可以自动解决本台与其他台的竞争问题,即使系统过载、通信仍能保持

完好;系统每分钟可以处理2000 个以上报告,本船接收到的数据间隔2 秒可以更新一次。

AIS 对DSC 向下兼容,因此岸基的GMDSS 系统可以对装备AIS 的船舶进行识别、跟踪和

控制。

AIS 采用VHF 频段,它的覆盖距离与其他VHF 设备一样,电波直线传播。距离取决于天线的高

度,在海上通常为20 海里左右。由于其波长较雷达长,波的绕射以及衍射作用较强,所以“可

视距离”较雷达要好,在地面上的障碍物不太高的情况下,能“看到”障碍物或岛屿背面的AIS

站。借助于中继站,可以显著扩大船台和VTS 站的覆盖范围。

AIS的应用分析:

1、自动发送本船信息,包括本船静态、动态和航次信息;

2、自动接收装有AIS 设备它船或VTS 岸站的AIS 信息;

3、提供本船操纵信息,以提供VTS 或其它船舶追踪或避让;

4、船—船、船—岸之间的短信息交流;

5、提供其它辅助信息以避免碰撞发生;

6、可以与INMARSAT 移动站、INTERNET 连接,实现信息的远距离传输和管理。

应当注意到,IMO

为了船舶安全,建议最好不要把AIS系统与国际INTERNET连接。

3. 船舶无线电通信现状调研报告

无线电厂主要研制和生产了船用电子设备、烟草机械电控系统;声学与振动测量仪器;工程塑料制品和环保等系列产品。

无线电厂一般包括数控加工中心﹑数控铣床﹑车削中心、数控线切割机床﹑数控多头钻床、数控砖塔冲床和数控塑料注塑机等。

4. 船舶无线电通信设备

船用固定式VHF无线电话是非常重要的船舶GMDSS设备,能够进行语音通信和数字选择性呼叫(DSC),在船舶遇险报警信息发送接收、海上搜救协调通信、海上安全信息收发和驾驶台日常通信中扮演着极其重要的角色。尽管有《国际无线电规则》《中华人民共和国无线电管理条例》以及相关设备技术规范的约束,船舶在固定式VHF无线电话设备的配备、使用和维护中仍然存在着不同类型的问题。因此日常我们应该注意检测船舶上无线通信设备是否符合规定。

  1.船舶是否配备至少1台固定式VHF无线电话及型式认可证书,与船检证书和电台执照是否匹配。

  2.设备是否带有DSC功能,并核对等级是否满足船种和吨位要求。

  3.核对设备的MMSI码与电台执照是否一致。

  4.设备的显示和通话功能是否正常,天线和电缆是否牢固、接地状况是否良好。5.通过70信道小功率测试设备的DSC收发功能是否正常,声光报警是否正常。

  6.设备是否具有独立报警功能按钮并具备防止误发射功能。

  7.设备的发射功率是否可调节,是否在允许的范围内,在港内是否把功率调整为“小功率”模式。

  8.DSC是否具有自动更新船位和手动输入船位功能。

  9.300总吨以上船舶或A1航区500总吨以上船舶设备除了由主电源供电外,还应由备用电源供电。

  10.担任无线电操作任务的船员对设备的使用是否熟练。

  11.重要的VHF通信活动是否在电台日志内记录。

5. 船舶通信技术

中国交通通信信息中心(ChinaTransportTelecommunications&InformationCenter,英文缩写CTTIC,以下简称通信信息中心),作为交通运输部直属事业单位,受部委托拟订并组织实施交通运输行业通信、导航、无线电和信息化管理的技术政策、技术标准、规章制度;代部行使部无线电行政许可和行政审批职责;承担行业信息化网络的建设、运维、整合、保障等工作;代表国家参与国际电信联盟(ITU)、国际海事组织(IMO)的有关活动,负责中国国际海事卫星、中国搜救卫星系统的建设、运维和管理工作,并承担国内外相关应急安全公益性通信职责;承担行业及国家、社会经济发展需要的通信、导航、无线电和信息化的技术研发、应用和咨询等工作;承担中国民用卫星导航系统的相关工作。  通信信息中心对外以北京船舶通信导航公司名义(BeijingMarineCommunication&NavigationCompany,英文缩写MCN),代表国家行使国际移动卫星公司(Inmarsat)的管理职能,始终跟随国际移动卫星技术的最新发展,逐步构建了Inmarsat全系列业务标准地面站,直接覆盖印度洋和太平洋,提供陆地、海上和航空宽带业务,形成了有序的销售服务、入网登记、帐务结算、网络建设、客户服务、系统集成、技术研发等一体化服务体系。通信信息中心已与中国电信、中国网通、中国移动、中国联通等各公众网建立了业务互连关系,结合所掌握的中国搜救卫星系统、中国民用卫星导航系统、交通应急宽带卫星系统(VSAT)及全球海上遇险和安全通信系统(GMDSS)等资源,构成了全方位的卫星安全应急、信息通信和定位导航服务体系,形成了以多网络互联互通为主要特点的天地一体、全球覆盖、便捷通畅、无所不在的宽带卫星信息通信网络平台,成为广大用户全区域移动宽带信息通信方案的最佳提供者。  自1989年成立以来,中国交通通信信息中心立足交通运输行业,始终致力于尖端信息通信资源的整合和建设,所提供的信息通信服务,以其卓越的性能、优良的品质和可靠的保障,在服务经济社会、社会公众、交通运输行业发展方面,发挥着不可替代的作用,赢得了广泛赞誉。  面对新的历史机遇,中国交通通信信息中心将不辱使命、勇于担当、攻坚克难、创新发展,全力打造电子政务安全信息港,缔结现代交通物流产业链,努力提高服务水平和整体竞争实力,承担起引领交通运输行业信息化发展的时代重任,在信息通信领域再创新的辉煌!

6. 渔船通信现状

近海渔业资源由于几十年的过度捕捞及近海环境的污染已经急剧减少,同时,随着科技水平的发展渔业作业船舶逐渐增大、材质变强,作业方式、探渔方式、通信水平及渔船补给水平都得到了极大的提高,所以渔民越跑越远。

风里来浪里去,就是为了混口饭吃吃,谁也不愿意跑那么远的。

7. 中国船舶通信与电子信息技术研发基地

由于AIS本身通信性能具有局限性,它只能够接收距离集中在30-50海里的船舶信号。一旦船舶远离港口,通过AIS基站就很难获得船位信息。

补充:

1、"船讯网"是一个实时查询船舶动态的公众服务网站。能够为船东、货主、船舶代理、货运代理、船员及其家属,提供船舶实时动态,能给船舶安全航行管理、港口调度计划、物流、船代、货代带来极大的方便。

2、该网站是通过岸基AIS,卫星AIS,Inmarsat-C, inmarsat D+ 等各种方式获得的船舶动态位置,利用大众互联网的WebGis技术,直观、方便的将这些信息显示在电子海图上。

3、无论使用者身在何处,办公室、咖啡厅、机场,只要能通过电脑或者手机上网,就可方便、快捷的访问船讯网,查询到全球船舶的实时动态。

8. 船舶无线电通信系统

mmsi是预警编号。

MMSI是Maritime Mobile Service Identify的缩写,指水上移动通信业务标识码,是船舶无线电通信系统在其无线电信道上发送的,能独特识别各类台站和成组呼叫台站的一列九位数字码。当船舶在海上遇险时,中国海上搜救中心通过接收到的MMSI码,可以迅速查找船舶资料及其所属公司信息,以便组织搜救。因此,船舶配备MMSI码并确保其与船舶实际情况随时保持一致对于提高船舶海上遇险搜救效率、保障船舶航行安全具有重大意义。

9. 船舶无线电通信现状调研论文

按校方的说法是三海一核,传统优势院系是1、3、4、5、15系,对应的专业分别是船舶、轮机工程、自动化、水声工程,核工程。

其中船舶、轮机、水声都是船舶与海洋工程一级学科下的二级学科,哈工程的船舶学科评估是A+,和上交并列。也就是说这三个专业都很强。

自动化作为热门主流学科,这次的学科评估是A-,可能是211非985里面最强的了。

核工程学科评估B+,并列第三,作为核工程领域的四大高校(清哈两交)之一,无论是办学历史还是现在的实力都还是挺不错的,在业内的影响力不比在船舶行业差。哈工程的核学科已经培养了宣益民、李建刚两位院士,未来可能还会有其他的校友当选。

上面是从专业实力的角度来说。从就业待遇上来说就是另外一回事了,从毕业生收入来看,4系、6系、8系最好,也就是自动化、计算机、通信专业。一方面是行业差距,另一方面是哈工程的上述弱电类专业实力也很不错,计算机和通信的学科评估都是B+,整个弱电大类的学科评估成绩,大概只弱于北邮、西电这两所行业211,比起其他分数高一截的211来,也丝毫不虚。

夸奖完毕,说一下个人对学校各院系发展的看法。

船舶学院作为一系,一直以来给人的印象是哈工程最强的院系。可是从目前的一些硬指标,包括从发展势头来看,一系未必是最强的院系了。虽然学院宣传各人才指标,什么优青一人、青年长江学者一人、什么万人计划领军人物一人之类,可是知情人士都清楚,其实这都是一个人。张阿漫老师一个人贡献了大部分的人才称号,一系目前也就段文洋、张阿漫、李晔等屈指可数的几位老师算是有国字号的人才称号,其他老师都没有。对于一个龙头院系来说,这个高层次人才数量显然是不够的。

此外,学术上近亲繁殖严重,多数老师学术能力不足以让人信服。学院管理水平也不让人满意,学院网页稀烂,很少更新信息,和三四五系的学院网站比,差太远了。学校的教师个人主页实行那么久了,一系的老师们有三分之二都不去维护个人主页,个人简介、研究方向、研究成果都不公开,真的忙到没时间打理吗?还是成果羞于展示?三四五系的院系的老师们个人主页信息都维护的很好。徐玉如院士去世后,一系的国字号重点实验室便甚少像样的产出,光有经费没有成果,总不是长久之计。

虽然这次学科评估a+,不少一系的师生很骄傲。但很大程度上是三系和五系的功劳,要认清这一点。单论船舶设计制造的学科实力,哈工程是远逊于上海交大的,之所以船舶与海洋工程能和上交并列a+,是因为在师资水平和科研成果上,轮机和水声对船舶学科评估的贡献很大。要知道大连理工、上交是没有水声、轮机专业的,而哈工程的水声、轮机都有上百的老师人数。

二系的专业太多太杂,学院没有足够的实力兼顾,这是很遗憾的事情。哈工程的航空航天专业底子很好,培养了不少人才,沦落到现在的地步,连个一级学科博士点都没有,太遗憾了。这是所有211大学的痛,经费有限,不能兼顾所有学科,不用多久,就拉开了和985大学的差距。目前来看学院的重点是发展力学学科,工大来的吴副校长是力学长江学者,给二系带来了一个工信部重点实验室,下次学科评估能否更进一步呢?作为一个重点是研究船海的学校,离不开力学的支持,一个强大的力学学科是必要的。如果能够获得B+,那将会是一个合格的成绩。这次学科评估力学是B级,中规中矩,还不足以支撑学校船海学科的发展。

由于前校长的缘故,三系的实力进步迅速。无论是科研奖励,还是获得国字号荣誉称号的老师数量,都已经超越了一系。比如说李玩幽、杨铁军、靳国永、杜敬涛为代表的一批老师们。其他八零后新生代的师资水平平均水准也强于一系,这和三系一直坚持引进外校毕业的老师是有关系的。如果轮机工程的研究成果不算到船舶专业,而是打包到动力工程及工程热物理,那么下一次学科评估哈工程的动力学科甚至有可能冲击A-。有难度,不过不是没有希望。

四系作为第一大学院,学科实力强,就业去向好,是一系三系的孩子们羡慕的对象。自动化这种热门学科能够a-,是非常不错的成绩。下次评估,能够保持就很满意了。四系新院长青年才俊,很想有一番作为,从工大过来的姚校长也是搞自动控制的长江学者,四系的发展值得期待。哈工程就应该发展自动化这种本身底子好,又能吸引考生的学科,而不是傻傻的宣传三海一核,把人都吓跑了。放着211中最好的自动化专业不去宣传,而是去宣传船、核这种超级大冷门,分数线哪里能高的了。

如果说三系已经超越了一系,那五系就是自始至终的龙头院系了。一直以来,哈工程的水声学科实力都是最强,不管是和校内其他专业比,还是跟其他学校比。两位院士坐镇,长江学者、创新人才一应俱全,师资实力在哈工程算是最豪华的了。学生读研率八成,远高于其他院系。如果哈工程没有船舶轮机,只依靠水声专业的实力去参加船舶与海洋工程的学科评估,我想也会是A+。水声学院院长也非常年轻,观察下来,学院的发展势头和四系一样,都很不错。

从学校的官网上看到新增招生专业的公示,五系打算开设海洋信息工程本科专业,这是打算把海洋信息学科领域做大的节奏。需要强调的是,这一拟开设的专业属于电子信息一级学科,而不是和水声工程一样属于船舶与海洋工程一级学科。这才是正确的划分,其实水声工程也更近似于通信,而不是船舶。就业去向也更趋向于通信专业。去华为中兴的很多。

发展海洋信息学科,也就是发展信息学科了,对于考生的吸引力会大不少。热门学科能够吸引人,整个学校才有吸引力。

从就业上来讲,六系是哈工程最好的专业,其他也没必要评价了。

七系传统工科,中规中矩,目前并不是学校发展的重点。在现有的资源下,如果能够在水下机械这一细分领域做到国内顶级,已经是很好的成绩了。

八系信通和六系一样,实力不错,B+,就业又好。如果水声工程打包到通信学科的评估,那么哈工程的通信有冲击A-的希望。

虽然全国经管都很热,但哈工程的经管确实不是校内重点。

十系材料在哪个学校都是刷论文的利器,每个学校都少不了它。

理学院已经分家了,分成了物理光电学院和数学学院。物理学院的光学工程是发展的重点,实力还可以。数学学科已经获得一级学科博士点,如果物理专业如果能够获得博士点,那就圆满了。一所工科大学离不开数理基础学科的支持,哈工程至今没有培养出杰青,和重工程轻学术不无关系。数学、物理学科对其他工科专业的支撑作用是巨大的。

十五系是三海一核中的那个“核”,实力和受重视程度没得说。虽然和1、3、4、5系比在规模上要小不少。

能称为一核,很大程度上是因为在行业内的影响力,包括培养了众多优秀校友。学院本身的师资力量还有待加强,有规模,也要有精度,不能只依靠人海战术。

如今学校重点发展船舶与海洋工程装备、船舶动力、海洋信息、核工程这四个学科群,如果在下次学科评估中船舶继续A+,自动化继续A-,动力工程及工程热物理、信通工程能够从B+进步到A-,那就可以说达成目标了。如果力学、机械、光学等支撑学科有一两个进步,那就更完美了。我想,这也是校方努力的目标。

哈工程的青岛校区起了个大早赶了个晚集,如今终于开建,烟台研究生院也进展迅速,这是实实在在的好消息。哈尔滨这个城市目前不止限制了哈工大,更限制了需要海的哈工程。如果能够在青岛有新的校区,那么哈工程就不会是现在这个分数线了。

2019.8.16补充:国家自然科学基金公布,哈工程杰青一个,优青光头。自然科学基金项目总数80出头,排名一百多位。这个结果真是让我震惊到了,沦落的比想象中还要快。校领导们该警醒了。加快异地校区的建设,熬过阵痛期,还有重振的可能。死守哈尔滨,未来会越来越差。

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