-
GMDSS
第一章、
G
MDSS
的基本概念
GMDSS(Global Maritime Distress and
Safety System)
的缩写，及全球海上遇险及安
全
系统，它是一个服从于《
1979
年国际海上搜救公约》的全球
性通信网，是国际海事组织
（
IMO
）
为建立有效的搜救程序，
并进一步完善海上通信手段而构建的一
整套综合通信系统，
其基本目的是为了最大限度地保障海上人命和财产的安全。
IMO:International Maritime
Organization
一、
GMDSS
的功能和作用
GMDSS
系统的基本作用是船舶遇险时能迅速有效地报警，
岸上的搜救机
构和遇险船附近
的其他船舶能够立即获得遇险船的报警信息，
并
保证在最短时间内进行协调救助，
从而加大
搜救的成功率；系统
还提供紧急、安全通信和播发海上安全信息，以保证船舶的航行安全；
同时系统还满足传
播常规业务通信的要求。具体来说，
GMDSS
系统有以下
7
方面功能。
1.
遇险报警（基本功能）
立即有效向岸
基救助协调中心（
RCC
）和附近其他船舶发送遇险信息，包括
遇险
船识别、船位、时间、遇险性质及其它。
船对岸、船对船、岸对船三个方向
RCC: Rescue Co-ordination Centre
2.
搜救协调通信
接收到遇险报警后，<
/p>
RCC
与遇险船、参与救助的船舶、飞机和其它有关搜救机构
间的协调搜救通信
3.
现场通信
遇险船、搜救船、飞机之间
通信，多用
MF/VHF
频率
4.
寻位
指救助船、飞机发现并找到
遇险船舶、救生艇或幸存者。
EPIRB/SART.
EPIRB
：
Emergency
position indicating radiobeacons
SART
：
Search And
Rescue Radar Transponder
5.
海上安全信息（
MSI
）的播发和接收
为保证航行安全，
系统发布航行警告
、
气象警告和预报及其它海上紧急安全信息，
通过
NAVTEX
，
Inmarsat
< br>的
EGC
系统，
MF
（
HF
）
NBDP
方式播发，船台接收并打印。
MSI
：
Maritime
Safety Information
NAVTEX
：
Navigational Telex
NBDP
：
Narrow Band
Direct Printing
6.
常规通信
除遇险、紧急、安全通信外的船舶业务和公众业务通信。
7.
驾驶台对驾驶台通信
驾驶台对驾驶台
通信用于狭窄水道和繁忙水道中航行的船舶间联系。
二、
GMDSS
组成
系统主要使用了卫星
通信系统和地面通信系统，
从功能来分还包括定位寻位系统和
M
SI
1
播发系统。
1.
卫星通信系统包括
Inmarsat
系统和
COSPAS/SARSA
T
系统，主要船载设备有：
Inmarsat-A/B/C/F
/M/P
站，
1.6GHzEPIRB,406HzEPIRB
。
2.
<
/p>
地面通信系统指
MF/HF/VHF
通信
分系统，主要船载设备有：
MF/HF
无线电话设备、
VHF
无线电话设备、
MF/HF
和
VHF
数字选择性呼叫终端
（
DSC
）
、
窄带印字电报
（
NBDP
）
终端等。
3.
定位系统由
COSPAS/SARSAT
极
轨道卫星搜救系统和
406HzEPIRB
构成。寻位系统由<
/p>
搜救雷达应答器（
SART
）和搜救船的
9GHz
雷达组成。
4.
MSI
播发系统主要包括
NAVTEX
系统，
Inmarsat
的
EGC
系统。
NAVTEX
系统由各国主
管部门指定的岸
台在
518KHz
频率上定时播发
MS
I
，船载台自动接收并打印。
EGC
系
统主要在
A3
海区接收
MSI
。
三、
GMDSS
海区和船载设备
1.
海区的概念
?
A1
海区
：指
VHF
岸台覆盖范围内的海域，一般为
25
海里为半径的海域范围。
主要由各国国家公众岸台建设
情况决定。用于遇险、协调、常规通信，
MSI
用
NAVTEX
系统。
?
A2
海区
：指
MF
岸台覆盖范围内的海域（不包括
A1
海区）
，一般为
150
海里为
半径的海域范围。主要由各国国家公众岸台建设情况决定。用于遇
险、协调、
常规通信，
MSI
用
NAVTEX
系统。
?
A3
海区
：
Inmarsat
静止卫星覆盖区（不包括
< br>A1
、
A2
海区）
，一般指南北纬
70
度以内海域。
< br>
?
A4
海区：指
A1
、
A2
、
A3
海区以外的海域，即南北纬
< br>70
度以外到两极之间的
海域。
?
A3
、<
/p>
A4
海区的通信网由
Inmarsat<
/p>
系统、
HF
通信系统及
< br>COSPAS/SARSAT
搜救卫
星系统等组成，由<
/p>
IMO
和
Inmarsat
组织统一规划和管理。
MSI
通过
< br>Inmarsat
的
EGC
系统
和
HF
的
NBDP
实现。
2.
GMDSS
设备配备要求
300
总吨以上的货船和国际航线上的客船均应配置满足
< br>GMDSS
要求的无线电设备，
配置
原则如下。
?
船舶应按航行的海区提供执行
GMDSS
功能的设备<
/p>
?
船舶配置
的无线电设备应至少能在两种无线电分系统中工作，
以提供两种以上
的通信方式，每种方式应能采用独立设备执行连续报警功能。
（可以双配相同
设备、也可以配不同设备）
?
每种船载设备能执行两种以上功能
，并与两种以上的设备进行通信。
?
设备应操作简单、可靠，且可无人值守。
?
救生艇配置无线电设备的目的是用
于现场通信和发出寻位信号，便于现场搜
救。
VHF
无线电话
+DSC+DSC
值守设备
MF/SSB
无线电话
+NBDP+
DSC+DSC
值守设备
MF/HF
/SSB
无线电话
+NBDP+
A1
√
2
A1~A2
√
√
A1~A3
√
√
A1~
A4
√
√
备注
A1~A3
或用
DSC+DSC
值守设备
Inmarsat-B/C/F+EGC
接收机
406HzEPIRB
NAVTEX
接收机
9GHz SART
便携式
VHF<
/p>
双向无线电话（
16
信
< br>道
+1
信道）
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
Inmarsat
船台
A1~A3
或用
MF/HF
设备
每船
2
台
每船
3
台
四、
GMDSS
的实施和发展现状
1.
无线电人员配置要求
?
一级无线电电子员证书，操作兼电子通信技术知识
?
二级无线电电子员证书
?
通用操作员证书，操作
?
限用操作员证书
2.
GMDSS
设备的有效性和维护要求
?
满足要求才能离港
?
船舶应有制造商说明书及维修手册
，备有适当的工具、备件和测试设备。
方案：
A1
、
A2
海区双套设备、岸上维修、海上维修之一即可
A3
、
A4
海区至少使用双套设备、岸上维修、海上维修中的两种。
3.
GMDSS
发展现状
?
岸台的建设
?
SSAS
（
Ship
Security Alert System
）
、
VDR
（
Voyage Data Record
er
）
、
AIS
（
Automatic
Identification <
/p>
System
）
、
LRIT
（
Long-Range
Identification
and
Tracking
）等系统的引进。
3
第二章、
电
波传输和船用天线
任何无线电通信系统都包括发射端、无线电波传播、接收端三个环节。
一、
无线电波的基本概念
1.
电磁波基本概念
无线电波就是空间传
播的电磁波，
传播过程就是狡辩的电磁场向前波动的过程。
它具
备
波的反射、折射、散射、绕射、吸收等特性，传播中电磁波强度会衰减、传播方向、速
度也
会变化。电磁波包括无线电波、红外线，可见光、紫外线，
X
射线、宇宙射线等。
2.
频率、波长和速度的关系
λ
=v/f
其中
v
为传播速度，只与传播介质有关，空气中和真空中都近似认为是每秒
30
万公里，λ为波长，它决定了传播特性，
f
为频率。
3.
无线电波的波段划分
按波长分
波
长
按频率分
频率
传播方式
地波为主
地波为主
地波为主
天波为主
直射波为
主
直射波为
主
直射波为
主
直射波
主要应用
远距离通信
远距离通信、导航
广播、导航、通信
中长距离通信、广播
短距离通信、电视、雷达
通信、电视、雷达
中继通信、卫星通信、电视
通信
超
长
波
100-10km
长
波
10-1km
中
波
1km-100m
短
波
100-10m
超
短
波
10-1m
微
分米
波
波
厘米
波
毫米
波
0.01-0.00
1m
极高频
（
EHF
）
30-300GHz
1-0.1m
超低频
（
VLF
）
3-30KHz
低
频（
LF
）
30-300KHz
中
频（
MF
）
300KHZ-3MHz
高
频（
HF
）
3-30MHz
甚高频
（
VHF
）
30-300MHz
特高频
（
LHF
）
300M-3GHz
0.1-0.01m
< br>超高频
（
SHF
）
3-30GHz
二、
无线电波的传播
无线电波的传播方式
与其频率有关。根据这一特性，无线电波的传播主要有以下几种：
1.
地波传播：
无线电波沿地球表面传播
称为地波传播。
超长波，
长波、
中波具
有绕射特性，能随地球
的曲率而围绕地球表面传播，其频率越低（波长越长）
，则传播距离越远，反之则近。
由于地波传播作
用距离远，
稳定性好，
基本上不受气候条件的影响，
因此被广泛应用于
远距离通信、广播等。如各广播电台的中波节目均以地波
方式传送。
4
图
1
地波传播
2.
天波传播：
是指电波通过距地面
50
—
80KM
以
上的电离层的反射作用来实现传播的，围绕着地球表
面有一层厚度约为
< br>400KM
的电离层，
具有对相应频率的电波反射的特性
。
当电波频率较低时
（如中、低频）
，
电离层对其吸收较强，当电波频率较高时（如甚高频）
，则会穿透电离层而
不能反射。只有在短波波段内才能有良好的反射，如图
2
所示：
图
2
天波传播
3.
视距传播：
视距传播又叫直射波或直
线传播。
是指在视距范围内，
电波从发射天线到接收天线的直<
/p>
线传播，如图
3
所示：
< br>
实际上，由于大气层是不均匀的介质，各处的气压、
温度、湿度等等都随高度不同而变
化，因此，
电波在空间传播过
程中也存在着折射现象。既其空间传播路线不全是直线，
而是
略
为向下弯曲。
同时视距传播除了直射波之外，
还有一部分能量经
由地面反射而形成反射波
及对流层和电离层的散射传播，因此，视距传播的作用距离比理
论上要大些。
不考虑发射机功率、
天
性特性、
接收机灵敏度，
只考虑地球曲面因素的视距传播距离公
）
：
D=4.12(
错误
!
未找到引用源。
+
错误
!
未找到引用源。
)
，
h1
，
h2
为收发天线高度，单位是
米。
D
为通信距离，单位是公里。
三、
各波段电波传播特点
1.
中波传播
?
白天地波传播为主，
距离
200
海里左右，晚上因电离层原因，可以地波、
天波
同时传播，距离较白天远。
?
因为多径效应，有衰落现象。
电波的
衰落现象：
由于电波的传播往往是经过几条不同的途径到达接收点，
因
此，到达同一接收点的几个信号的场强之间会有相位差，当相位差正好为
0
°
或
360
°时，场强叠加后增强；当相位差为
180
°时
，场强经抵消而减弱。在
电离层高度及密度变化剧烈的时候，
相
位差变化也较大，
于是接收的强度在不
断地改变着，甚至有时接
收完全停止，这就称为衰落现象
5
2.
短波传播
?
地波衰减很快，传播不远
?
天波传播距离远，但不稳定
?
存在衰落现象
?
存在寂静区
静区现象：
在离短波发信机较近和较远区域能收到信号，
而中间段却有一地区
收不到信号，这个现象称为静区，短波通信中，因为工作的频率较高，地面吸
收损耗大，
所以依靠地波传输的距离较短，
而靠天波传输时，
天波要通过电离
层的反射传播到地面。
且每个频率的天波能否有效地反射到地面，
与电磁波射
向电离层
的角度有关。
恰能使电波反射回地面的射角称为临界角，
小于这
个角
的电波就不能反射回地面，
频率越高，
临界角越大。
因此，
用某一频率工作时，
< br>在天波最小的可达距离与地波最大可达距离之间是收不到讯号的，
产生静区现
象，静区的大小主要由所用的工作频率，电离层情况，通信地段，发射和发射
功率等因素所决定，
船台处于静区时，
船舶电台可试用
降低工作频率的方式进
行通信联络。
：
综上所述，短波通信的最大缺点就
是受电离层影响大。所以，偶然出现讯
号忽强忽弱的情况，我们在信号差时，首先检查天
线及联接电缆、接地线，
在确认无误时应考虑是否出现衰落现象或静区现象，对付这两种
现象的最有
效方法就是改变通信频率，或离开当前所处地段再设法联络。
3.
超短波和微波传播
频率在
30MHz
以上的电磁波的传播方式都为直射波。视距传播（直线传播）可
简单地
理解为直来直去传播电波。它的传播比较稳定，通信质量高，
传播损耗小，
适合于近距离通
信、电视等。船用甚高频无线
电话就工作于视距传播方式。
四、
常用传播天线介绍
1.
船舶常用的地面系统天线
?
T
型和г型天线
6
?
直立桅杆式天线
?
鞭状天线
2.
船舶常用的卫星天线
?
全向型天线，
C
站使用
?
抛物面天线，
B
、
M
、
F
站使用
3.
船用天线的安装和维护
?
牢固性，抗
11
级以上风
?
远离桅杆
?
注意绝缘
?
良好焊接
?
远离人员可触及的地方
7
第三章、
国
际移动卫星通信系统
国际移动卫星组织
（原国际海事卫星组织）
，
全称：
International
Maritime
Satellite
Organization
，缩写为
INMARSAT
。全球
86
个签约国、
260
个合作机构组成的商业机构。
一、
Inmarsat
系统概述
1.
Inmarsat
设备与业务
提供海上和陆上通信业务，终端分为
B/C/M/F/P
等站，提供数据、语音、图像传
输等业务。
2.
Inmarsat
卫星
?
五颗三代卫星，
< br>64E(
印度洋
)
，
15.5W
（大西洋东区）
，
178E
（太平洋）
，
54W
（大
西洋西区）
，
25E
（西印度洋
-
辅助卫星）
，
支持
64K
准宽带
数据业务和永久在线
需求。
?
三颗四代卫星，
< br>64E(
印度洋
)
，
54W
（大西洋西区）
，第三颗备用，支持
432K
宽带数据业务和永久在线需求。
3.
Inmarsat
系统优势
?
即使、可靠、无干扰、容易使用，无需基站
?
除两极外任何地区、任何时间都可使用
?
无月租费，按通行时间或流量计费
二、
Inmarsat
系统组成和工作原理
空间段，卫星通信地面网络、卫星移动通信终端（
MES
）组
成
1.
空间段（卫星）
静止卫星，覆盖
1/3
地球表面积，相邻卫星区相互重叠覆盖，南北纬
76
度以上
不能覆盖。
星区之间通信由地面站转发。
2.
卫星通信地面网络
?
网络操作中心（
< br>NOC
：
Network Operations
Center
）
，位于伦敦
?
卫星操作中心（
< br>SOC
：
Satellite Operations
Center
）
，位于伦敦
?
测控站（
TT&C
）
，每洋区一个，必要时可以替代
SOC
工作
?
网络协调中心（
< br>NCS
：
Net Coordinating
Station
）
，每洋区一个。
?
地面站（
LES:Land Earth Station
）
，每洋区有多个，其中一个兼作本洋区的
NCS
。地面站只能和本洋区卫星直接通信，并提供与地面通信网络的接口。
3.
卫星移动通信终端
各种卫星移动终端性能和支持的业务见下表
8
9
Inmarsat-B
Inmarsat-M
Inmarsat-C
Inmarsat-Mini-M
Inmarsat-F77
应用前景
替代
A
站在即后起担当
向小型化过渡的桥梁
重负
启动时间
1993
业务实现
话音电传
(2.4kbps)
1993
话音
(4.8kbps)
完全定位的保障经济实
最小型的卫星电话最红火的
现在及未来的趋势，传输大批量数据
惠的选择
1991
市场需求
1997
及图象
2002
话音
(4.8kbps),
保密话音（
3.1kHz
）
传真
（
2.4kbps
）
,
低速数据
(2.4kbps)
高速数据
（
64kbps
）
,MPDS
、
ISDN
、
Email
服务
遇险专用信道功能
电传自移动端传真
数据
话音
(4.8kbps)
(600kbps)
EGC
轮向数据报告，
Email
服务
传真（
2.4kbps
）<
/p>
数据
(2.4kbps)
传真，数据
(9.6kbps)
传真
(2.4kbps)
高速数据
(55/64kbps)
<
/p>
数据（
2.4kbps
）
通信方式
实时
终端重量
25kg
天线
方向性
直径约
1
米
实时
9-12kg
方向性
平板天线阵
存储转发
2.5-5kg
全向性
小陀螺状
实时
2.2kg
方向性
A4
纸大小
实时
+
包转发
定向性
直
径
50-60
厘米
收发频率
发射：
1625.5-1660.5MHZ
接收：
1525.0-1559.0MHZ
GPS:1575.42MHZ
信道间隔
20kHz
功耗
EIRP
收：
75W
发：
180W
33/25dBW
10kHz
收：
28W
发：
105W
25/19dBW
-12
1.25/2.5/5kHz
收：
15W
发：
110W
14dBW
-23
1.25kHz
收：
0.8W
发：
12W
17/11dBW
-17
1.25kHz
G/T(dB/K)
-4
10
-
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