0327VHFDSC设备的功能与应用.doc..解析

1、iVHF DSC 设备的功能与应用专 业：航海技术姓 名：学 号：指导教师：2摘要VHF DSC （近距离遇险报警）系统设备主要由两部分组成，一部分为无线电话收发机， 另外一部分为 DSC 系统控制器，它主要是集成在全球海上遇险与安全系统中，当船舶遇到 紧急情况时，位于船舶上的电台会发送遇险报警，由海岸电台再对此报警信号进行收妥和确认，船舶电台和海岸电台还可以利用DSC 系统来将报警信号转发出去。同时，DSC 系统还具有无人自动值守等功能，它可以取代船员和无线电话的值守，降低了通信值班人员的工作强度。因此，在航海过程中，VHF DSC 具有十分重要的意义，对其进行的研究是十分是有必要且有价值的

2、。本文主要研究了VHF DSC 的主要结构组成，主要的功能以及DSC 终端及数据的格式等，并在此基础上从VHF DSC 设备的常规的通信以及 VHF DSC 遇险报警两个方面对 VHF DSC 的主要的业务进行了概括总结，力求为海上船舶系统的安全的航行等提供一定的具有参考价值的理论依据。关键词：VHF DSC 设备，海上通信，遇险报警31 前言.12 VHF DSC 设备的功能与组成 . 22.1 DSC 的主要的功能.22.1.1 遇险报警. 22.2.2 无线链路自动沟通 .22.2.3 无人自动值守功能 .22.2.4 自动呼叫应答. 32.2 DSC 的组成.32.3 DSC 终端及数

3、据格式 .32.3.1 DSC 终端.32.3.2 DSC 编码格式 .33 DSC 设备的主要业务 . 43.1 DSC 设备的常规通信 . 43.1.1 DSC 设备的常规呼叫 .43.1.2 对 DSC 系统设备呼叫的收妥确认 .53.2 DSC 遇险报警 . 53.2.1 不同情况下遇险报警 . 63.3.2 呼叫尝试. 73.2.3 DSC 遇险报警时呼叫的格式 .73.2.4 DSC 遇险报警的收妥确认 .73.2.5 VHF DSC 遇险报警转发的收妥确认 .84 结语. 10参考文献. 1111 刖言DSC（DIGITAL SELECTIVE CALLING）是全球海上遇险与安

4、全系统（globalmaritime distress and safety system 中的一个重要组成部分，它主要进行遇险报警 和选择性呼叫功能，由一个具有选择性呼叫功能数字终端搭载在船上。DSC 系统作为船舶近海航行中安全保障的一种非常关键的重要通信方式，根据传输过程中无线电信号的频率差别， 其又可以具体划分为： 近距离近距离遇险报警 （VHF DSC） 、中距离遇险报警（MF DSC）和远距离遇险报警（HF DSC）。其中 VHF DSC 系统通常应用于 A1 海区的船舶航行安全系统中。DSC 呼叫大致分为遇险呼叫、安全呼叫和日常呼叫等几种类型。具体可以 分为遇险时呼叫（报警、确认和

5、转播等）、紧急情况呼叫、安全呼叫、船舶业务 功能呼叫以及常规呼叫等。DSC 系统是使用了检错编码的技术。它是由海岸电台和船舶电台共同组成 的一个数字选择性呼叫系统，其中电台工作频率为MF、HF 和 VHF 海上通信频带。它集成在全球海上遇险与安全系统中，当船舶遇到紧急情况时，位于船舶上 的电台会发送遇险报警，由海岸电台再对此报警信号进行收妥和确认。此外，为了实现海上遇险通信和救援的快速响应，船舶电台和海岸电台还可以利用DSC系统来将报警信号转发出去。同时，DSC 系统还具有无人自动值守等功能，它 可以取代船员和无线电话的值守，降低了通信值班人员的工作强度。利用DSC系统设备的常规通信功能可以完

6、成船舶之间以及船舶与陆地海岸之间电台的业 务通信功能，系统中还对常规的重复呼叫进行了约定 。因此，在航海船舶运行 过程中，VHF DSC 是发挥着十分重要的作用的，对其进行研究是十分是有必要 且有价值的。本文主要研究了 VHF DSC 的主要结构组成，主要的功能以及 DSC 终端及数据的格式等，并在此基础上从 VHF DSC 设备的常规的通信以及 VHF DSC 遇险报警两个方面对 VHF DSC 的主要的业务进行了概括总结，力求为海上 船舶系统的安全的航行等提供一定的具有参考价值的理论依据。22 VHF DSC 设备的功能与组成2.12.1 VHFVHF DSCDSC 的组成VHF DSC

7、(近距离遇险报警)系统设备主要由两部分组成，一部分为无线 电话收发机，另外一部分为 DSC 系统控制器。其中无线电话收发机工作在甚高 频(VHF)频段。DSC 设备自身是不带有通讯功能的，系统通信功能的实现主 要是由其中的工作与甚高频的无线电收发机来实现 。VHF 无线电话收发机采用单信道，使用 G2B 调制模式，发送包含有量化及 数字信号的载波。DSC 系统的基带信号利用 2FSK 的调制方式，其中心频率为 1700Hz 左右，频偏是 400Hz。当频率为 1700+400HZ 则代表 0,当频率为 1700-400HZ 时代表 1。其数据传输速率为 1200bp。2.22.2 VHFVHF

8、 DSCDSC 的主要的功能2.2.12.2.1 遇险报警目前，DSC 系统设备是全球海上遇险与安全系统系统中的主要组成部分之一，它担任了与地面通信的报警功能。从 90 年代末投入使用以来，DSC 系统设 备逐渐成为了 A1、A2 海区船舶航行安全中遇险报警的主要通信方式。 利用 DSC 系统设备，陆地救援中心可以快速及时可靠地接收到船舶的救援和安全报警信 号，它保障了船舶与陆地之间的通信畅通，对增加海上救援的成功率起到了关键 影响。2.2.22.2.2 无线链路自动沟通利用 DSC 系统设备，船舶能够做到与指定的船舶电台或海岸电台之间建立 稳定可靠的无线链路来进行通信，可以满足船舶到船舶、船

9、舶到海岸、海岸到船 舶等的选择性呼叫、海呼、群呼、或者全呼功能。2.2.32.2.3 无人自动值守功能DSC 能自动在相应的 DSC 呼叫频率上代替人工值守。当前，大多数 DSC 系 统设备均可在遇险频率和安全频率上满足无人自动遇险呼叫值守(DISTRESSWATCH)功能，还可以在国际频率上进行常规的无人呼叫值守(CALL WATCH)。在 VHF DSC 上主要利用 CH70(156.525MHz)频道进行无人自动遇险呼叫值守功 能，MFDSC 上利用 2187.5 KHz 频率实现遇险与呼叫的无人值守功能，HF DSC 上主要禾I用 4207.5KHZ、6312.0 KHz , 8414

10、.5 KH2、12577.0 KHz,16804.5 KHz 等频3道进行遇险与呼叫无人值守功能。 DSC 系统还可以其它指定的频率上设置 自动值守。 DSC系统设备可以实现在以上所有频率上的无人自动值守功能，它 可以替代人工值守功能，在海事救援中发挥着不可替代的作用。2.2.42.2.4 自动呼叫应答在常规呼叫中，DSC 系统设备可以进行呼叫的自动应答功能。在接收到收妥确认消息后，DSC 系统设备会停止 DSC 系统设备的呼叫，这样就节约了全球 海上遇险与安全系统的通信资源。 但是，为了避免遇险呼叫信号和安全呼叫信号 的遗漏，在遇险呼叫与安全通信呼叫功能中不应该进行自动呼叫应答。2.32.3

11、 VHFVHF DSCDSC 数据格式2.3.12.3.1VHFVHF DSCDSC 终端DSC 系统是全球海上遇险与安全系统中地面通信功能中进行遇险报警的重 要的一个终端载体，同时还承担着选择性呼叫等功能。DSC 技术在十九世纪八十年代中 CCIR 的 493 号和 541 号中被首次论证应用于海上船舶移动通信业务 中。此后，又经过了长达四年的海上试验后，于八十年代中期被海安会通过。按照规定，DSC 系统设备主要分为三种类型 ，其中 A 型功能最全，它可 以满足条款规定中的所有功能；B 型设备比较简易，它仅仅具有遇险报警功能，它有部分选择性呼叫功能，但只能进行单台呼叫；C 型设备工作在 VH

12、F CH70频道上，它主要作为 VHF 电台的一种终端，专门用来发送和接收遇险报警信号。2.3.22.3.2VHFVHF DSCDSC 编码格式DSC 系统数据采用独特的编码方式，它的每个字节均由十个二进制的码元来组成，这些码元的前七位用来当作信息码元， 搭载各种信息，其后三位被用来 进行检错，称为检错码元。最后三位码元中表示的数字即为信息码元“ B”的个 数，因此，它总共可以表示 128 种信息，对应着 128 种编码序列7。B B B B B R BY V Y倍恳码元图 DSC 数据编码格式在 DSC 数据中，前 99 号编码是传输信息中的数字编码。 这些信息按十进制表示，相邻两位可以构成

13、一个字节，两位二进制的数字量最多可以达到99 个4例如：1 个 10 位十进制数宇的信息可划分为 5 个字节（表 3-6）。X1X2X3X4X5X6X7XSX9XJ0字IH字节2 V 3字壯4k 1-表 10 位十进制数字信息的编码序列第 100? 127 号编码序列被用作功能编码。这 28 个功能编码在序列中的不同 编码位置则代表不同的信息。多个字节组成码组，多个不同含义的码组再组成呼叫序列。功能码组只有一 个字节，因此后 28 号编码在序列中都是一个字节呈现。呼叫序列中功能编码通常表示该呼叫信号的不同性质，如遇险呼叫、海呼、 全呼等等；有时也表示该序列信号的类别，如紧急状况、安全、遇险、常

14、规等； 或者表示遇到危险的性质。同样的代码在不同的位置也会表示不用的意思。这种编码具有检错功能，但不具备纠错功能，不能纠错，故群计数码的基础 上加垂直校验，构成垂直校验群计数码，可纠一位错码。DSC 系统设备采用二重时间分集方法在信号传输过程中对呼叫序列进行处 理，这样呼叫信号的就不容易受到干扰和衰减。3 VHF DSC 设备的主要业务3.13.1 VHFVHF DSCDSC 设备的常规通信3.1.13.1.1VHFVHF DSCDSC 设备的常规呼叫利用 DSC系统设备的常规通信功能可以完成船舶之间以及船舶与陆地海岸 之间电台的业务通信功能，系统中还对常规的重复呼叫进行了约定。1海岸陆地电台

15、对船舶电台的呼叫海岸陆地电台用某一固定频率连续发送二次呼叫信息，两次呼叫的时间间隔在 45 秒之上。如果连续二次呼叫之后仍然没有收到目标电台的回复确认，海岸 陆地电台会在 30 分钟之后用上述频率再次发送呼叫信号，或者更换其他频率在 5 分钟后反复进行呼叫。2船舶电台对海库电台呼叫如果船舶电台呼叫海岸电台后没有接收到应答消息的话， 它会在 5 分钟内使 用此前频率或者更换频率来反复发送呼叫。 如果仍旧无法接收到回复消息，它会 在 15 秒后重5新发送呼叫信息。如果采用 VHF 半自动以上连接方式的话，5 秒过 后，它会重新发送呼叫。3.1.23.1.2 对 VHFVHF DSCDSC 系统设备

16、呼叫的收妥确认1船舶电台收到海岸电台呼叫如果系统具有自动操作功能，那么收到呼叫后系统自动回复消息进行收妥确 认。如果系统不具有自动操作设备与功能，那么在收到 DSC 系统呼叫的 5 分钟 左右的时间内，由值守员人工来发送收妥确认消息。 如果在 5 分钟内没有进行回 复应答，系统会采用相应标准的呼叫序列应答以此来代替收妥确认9。2海岸电台收到船舶电台呼叫由值守人员在接到呼叫的 5 秒到 4.5 分钟内给出应答进行收妥确认。如果 VHF 工作在自动或者半自动模式下，系统会在 3 秒内自动进行收妥确 认。3发送收妥确认的要求当发送收妥确认消息时，使用的频率应当相对应。如果对呼叫信息的工作频率有更换要

17、求的话， 应当进行明确说明并且指出更 换到哪个频率。可以用人工和自动两种形式来进行收妥确认，但是，如果船舶电台无法在5分钟内进行应答的话，为了代替收妥确认，DSC 系统就会发送标准默认的呼叫序列。3.23.2 VHFVHF DSCDSC 遇险报警DSC 设备最重要的功能就是在船舶遭遇紧急情况时，船员可以快速方便地 使用 DSC系统设备来发送遇险报警等信息，其它船舶或者海岸电台接收到这种 信息后可以及时得到遇险船舶的详细信息，方便组织快速有效的救援，保障了船舶和船员的航行安全10。3.2.13.2.1 不同情况下遇险报警简单的自动遇险报警船舶在航行过程中，如果发生危险情况，比如船舶很快要下沉或者

18、存在爆炸 的危险，这时没有充足的时间让船员输入具体的遇险信息，此时可以直接按下 DSC 控制器按钮中的遇险报警按钮，持续按下 6 秒钟，DSC 系统就会自动发送 遇险报警信号。6如果遇险船舶没有连接 GPS 系统的话， 报警信号中的位置信息将用 10 个“9” 来替代，遇险报警的时间则用 4 个“8”来替代，遇险原因与性质为未知11。如果船舶连接有 GPS 的话，报警信号中则包含位置和时间信息，但是报警 信号的遇险类型仍然是未知。上述报警方法可以把报警信号发射出去，其它船舶 或海岸救援中心可以据此知道什么船只遇到危险， 无法得到对救援有效的确切信 息，给救援工作带来了一定的难度。(2) 人工

19、DSC 遇险报警船舶遇到危险的时候，如果时间允许的话，电台值守人员可以利用DSC 系统设备输入遇险的详细信息，然后将船舶的详细信息发送给其他电台。 这种详细 信息不仅包含船舶遇险时的时间和位置信息、 遇到危险的性质，还包括随后的通 信模式和频率，这样可以方便救援中心和其它船舶能够及时在遇险海域开展搜救 活动，提高了救援的速度，增大了救援成功率。所有的船舶和海岸电台都可以接 收到这种遇险报警时信号。当终端电台收到报警信号时，为了能够使人员尽快发 现，这些电台通常都有声音和灯光指示，将通信等级定位最高级。在DSC 软件的设计过程中，应当完善遇险报警的各项功能，使其完整而全面，可以使船舶用 最短的时

20、间发出遇险报警信息。DSC 设备在启动了遇险报警功能后，其每隔 4 分钟左右都会用之前的频率 重复发送遇险报警呼叫。当其收到有相同频率上的遇险报警收妥确认或者人为地 关闭了 DSC 发信机的电源时，遇险报警会终止呼叫。船舶电台如果接收到了遇 险报警信息，应该以同样频率继续收听等待周围海岸电台对该遇险报警信号进行 收妥确认，并持续守听。3.2.23.2.2 呼叫尝试为了提高遇险呼叫和遇险转播的成功率，DSC 系统设备具有呼叫尝试功能。它可以在短时间内使用若干个频率上对某一船舶发送一组或多组呼叫序列。在遇险情况发生时，呼叫功能的使用可以更快速准确地发出遇险报警信息。 呼叫尝试 有两类12:单频呼叫

21、尝试：使用某一固定频率连续发送5 次呼叫尝试；多频呼叫尝试：使用 MF/HF 频带中的某一频率上，进行 6 次呼叫。323323 VHFVHF DSCDSC 遇险报警时呼叫的格式DSC 遇险呼叫格式包含以下内容：7格式符：遇险(自动插入)。自识别：船舶的海上移动业务识别(MMSI,自动插入)。遇险性质：遇险性质通常包含如下类别：起火、爆炸(fire/explosion)；搁浅(Grounding)； 倾斜(Listi ng);倾覆危险(Indan ger of capsiz in g)；浸水(Flood ing)； 弃船(Abandoning ship)；沉没(Sinking)；碰撞(Coll

22、ision)；失控和漂浮(Disable and adrift) ；EPIRB 发射(仅用于 VHF EPIRB)以及遇险性质不明(Un desig nated distress)(仅在无遇险信息时使用)等类别。遇险位置：用经纬度坐标进行船舶定位，或者与GPS 连接进行位置修正。遇险时间：遇险时的发送信息时间。随后通信方式：说明随后救援中遇险通信采用的方式，一般使用无线电或者NBDP 系统。3.2.43.2.4 VHFVHF DSCDSC 遇险报警的收妥确认船舶电台如果接收到了遇险报警信息，应该首先以同样频率继续收听等待周 围海岸电台对该遇险报警信号进行收妥确认。接收到遇险报警呼叫后，海岸电台

23、会用相同频率对该DSC 遇险报警信号进行收妥确认，时间通常在 1 到 3 分钟内。如果船舶电台接收到了遇险报警信息，当其进行收妥确认活动时有以下注意 事项：如果船舶电台是在 MF 或者 VHF 上收到报警信息，那么其应当继续等待， 待海岸电台对该报警呼叫进行收妥确认。船舶电台可以使用 2182KHZ 频率继续 守听，此频率为无线电遇险频率。(如果接到遇险报警 3 分钟后仍旧没有海岸电台对此报警呼叫进行收妥确认的话，船舶电台可以用无线电遇险频率对此遇险报警呼叫进行收妥确认，然后转发其它电台或救援中心。3船舶电台持续接收到 DSC 的报警呼叫，但是没有海岸电台进行收妥确 认，此时可以使用 DSC

24、对该呼叫进行收妥确认，让报警呼叫终止，然后转发给 其它电台、海岸站或救援中心。（如果遇险报警信息是由船舶上的电台在 HF 上收到的话，并且海岸电台 在三分钟的时间之内并没有进行一定的确认的话， 这种情况下就可以将报警信息 转发给海岸上8的电台。船舶上的电台在收到报警的信息之后， 可以采取以下几种 方式：一方面船舶上的电台可以在相应的频率之上通过用无线电话的方式来进行 确认；一方面船舶上的电台也可以对报警的电话进行监听一定的时间，并且做好一定的笔录。325325 VHFVHF DSCDSC 遇险报警转发的收妥确认海岸上的电台在收到了 DSC 遇险报警之后，在进行转发过程之后，应该给 予 DSC遇

25、险报警进行转发的收妥与确认13。在接收到了遇险报警的信号并且进行转发之后， 船舶电台应该将收信机进行 调整到同频率中，并且要在无线电话遇险以及安全的频率之上进行守听五分钟。 如果在监听过程中并没有听到任何有关于遇险通信的信号，那么船舶电台就应当 在工作日志上进行相应的记载。但是如果在监听过程中收到了任何遇险通信的信 号的话，要进一步确定遇险的船舶是否需要一定的援助，如果需要援助的话，则需要立即用无线电话给与收妥确认。 与此同时，也应该在工作日志上做好相应的 记录。一般来讲，DSC 紧急呼叫以及安全呼叫，都是分为两个步骤，即紧急和安 全信息引语的发送以及紧急与安全信息的发送。紧急和安全信息引语的

26、发送主要 是采用了 DSC 紧急和安全呼叫格式，并且在遇险和安全频率（ VHF）上来进行 发送的。，其中发送紧急和安全信息引语的主要的程序如下：首先是将发信机进行调谐到遇险和安全的频率之上。并且在控制器的键盘上 进行键入或者是选择如下的内容：如果所有的船舶进行呼叫或者单呼，其中包括 了被呼叫电台的种类是紧急或者是安全、发送之后的紧急信息或者是安全信息所 使用的通信方式以及使用的频率等等。 再发送紧急呼叫或者是安全呼叫之后， 应该马上把发信机进行调谐到呼叫中所给出的频率或者频道之上，同时采用无线电话或者窄带直接的印字电报进而发送紧急信息或者安全信息。而当海上的船舶接 收到了发送给所有船舶的紧急呼叫或者是安全呼叫的时候，就不再需要对于该呼叫进行发送的收妥确认，而是只需要将收信机进行调谐到紧急呼叫或者是安全呼 叫中所标明的频率之上来进行紧急信息或者安全信息的接收。94结语DSC 是全球海上遇险与安全系统全球海上遇险与安全系统中的一个重 要组成部分，它主要是集成在全球海上遇险与安全系统中，由一个具有选择 性呼叫功能