教案24无线电导航系统分解

教案24无线电导航系统分解一、导航概述

导航设备就是引导船舶航行的设备，天文导航方法，在我国古代叫做“牵星过洋术〞。到了800多年前的宋代，—指南针，出现了磁罗径，导航方法有了新的开展。不同阶段或区域，对航行平安要求也因环境不同而各异,但都是为了保证最小航行交通冲突，最有效地利用日益拥挤的航路，保证航行平安，提高交通运输效益，节约能源。按照导航系统的功能划分大致有以下几类：1、自主导航自主导航系统适于上述五种航路的任何一种，它根本上是一种单纯的导航系统，其主要特征是仅向用户提供位置、航速、航向和时间信息，也可包括海图航迹显示，不需通信系统。适应于任何海面、湖面和内河上航行的船舶，从大型远洋货轮到私人游艇。2、港口管理和进港引导这种系统主要用在港口/码头的船舶调度管理、进港船舶引导，以确保港口/码头航行的平安和秩序。该系统需要双向数据/话音通信，以便于领航员引导船舶；港区情境/海图显示，以说明停泊的船舶和可利用的进港航线，防止冲撞。这种系统对导航系统的精度要求高，要采用差分GPS和其他增强技术。3、航路交通管理系统这类系统与2类似，但主要用于近海和内陆河航路上的船舶导航和管理，通常需要卫星通讯系统支持，如INMARSAT等。4、跟踪监视系统这类系统主要用于海上巡逻艇、缉私艇及各种游艇，特别是私人游艇以防盗。根据具体的使用对象，有些系统需要给出导航参量和双向数据/话音通讯，如缉私艇。而有时那么不需要给出导航参量，如用于私人游艇防盗，仅需要单向数据通讯，一旦发生被盗，游艇上的导航系统不断把自己的位置和航向送到有关中心，以便于跟踪。5、紧急救援系统系统也包括两栖飞机，直升机和陆地车辆。它适应于所有五类航路，用于搜寻和救援各种海面、湖面、内河上的遇险、遇难船舶和人员。这类系统需要双向数据/话音通信，要求响应时间快、定位精度高。6、GPS/声纳组合用于水下机器人导航该类组合系统可用于水下管道铺设和维修〔需要视觉系统〕，水文测量以及其它海下作业，如用于港口/码头水下勘测，以便于进场航道阻塞物去除，保证航道畅通，也可用于远洋捕捞，渔船作业引导等。7、其它应用所采用的导航技术主要有：GPS〔GNSS〕、声纳技术、INS、航海图、无线电导航技术、图象匹配技术、其它技术。二、无线电导航系统

SOLAS公约规定，1600总吨以上的国际海域航行船舶，必须安装无线电测向仪，测量遇险船舶发射的SOS求救信号的传播方向，进展搜索救助。无线电测向仪是最早的一种无线电导航设备。它以岸上两个以上全方向发射的无线电指向标台或无线播送电台的来波方向，来决定船位，也可用于测定发射无线电波的目标所在方位。无线电测向仪由于其作用距离和定位精度等方面远远不如其它一些无线电导航设备，当前在航海中已退居辅助地位，但其测定无线电发射台方位的能力仍然是独一无二的。1、无线电测向仪的组成〔1〕无线电测向仪分类按照天线形状，分为单环旋转式和双环固定式。按测向方式，分为耳听式、目测式和耳听目测式三种。按接收通道分类，分为单通道测向仪和双通道测向仪。〔2〕无线电测向仪的组成接收天线、本机和电源三局部组成。2、无线电测向仪的工作原理

工作原理框图：图8-1无线电测向仪工作原理框图3、无线电测向仪的操作使用〔1〕电源开关〔power〕：控制电源局部工作。〔2〕波段选择旋钮〔band〕：分为1、2、3、4个波段，选择所需要的波段。〔3〕波型选择旋钮〔wavetype〕：分为A1、A2A3两种，A1用于接收电报，A2A3用于测向。〔4〕调谐旋钮〔tune〕：调整电平指针指示正确位置。〔5〕工作方式转换开关〔operation〕：分为自动〔auto〕、手动〔manual〕和接收机〔RCV〕三种工作状态。〔6〕增益旋钮〔gain〕：调节声音或图象效果。〔7〕音量旋钮〔volume〕：调节音量大小。三、无线的种类和业务范围

1、我国无线业务种类〔1〕国内公众船舶无线〔2〕国际公众船舶无线〔3〕航务无线2、

国际常用业务〔1〕叫人业务〔2〕受话人付费业务〔3〕信用卡业务〔4〕会议3、无线通信的优先顺序〔1〕

遇险和遇险通信〔2〕

紧急呼叫和紧急通信〔3〕

平安呼叫和平安通信〔4〕

常规通信

4、无线遇险和平安通信〔1〕无线遇险通信频率2182kHz、4125kHz、6215kHz、8291kHz、12290kHz、16420kHz、156.8MHz〔VHF16CH〕〔2〕遇险报警1、遇险报警必须由船长或船舶负责人签署命令下发送；2、遇险报警的内容包括：遇险船的识别和位置，遇险性质、要求援助的种类或任何有利于援助的其他任何信息。〔3〕遇险报警的路径1、船到岸的遇险报警是向RCC发出有关船舶遇险的报警；2、船到船的遇险报警是向遇险船附近的其他船舶发送的遇险报警；3、岸到船的遇险报警是RCC转发的遇险船的遇险报警。〔4〕遇险报警的转发在以下情况下必须转发遇险报警：1、当遇险移动单位本身不能发送遇险报警时；2、当非遇险移动单位的负责人认为需要作进一步帮助时。〔5〕遇险呼叫格式遇险信号MAYDAY三次THISIS字样〔如语言困难，可用DE，读作DELTAECHO〕；遇险船舶电台的呼号或其他识别，三次。〔6〕遇险报警的收妥成认①船、岸电台当收到船舶发送的遇险报警时，并确信遇险船位置位于本船附近或本岸台搜救区内，经负责人同意后给予收妥确认。②如距离较远时，应先继续守听，稍许推迟收妥成认，在确认遇险船附近没有其他船岸电台给予收妥成认时，再给予收妥成认；③如距离很远，自已又无救助可能时，可不予收妥成认。〔7〕现场通信是指遇险船舶在遇险中和其他援助单位之间进展的通信。现场通信可使用无线或无线电传一般使用无线。〔8〕无线紧急通信呼叫电台有关于移动单位或人员平安的十分紧急的信息待发。呼叫格式：紧急信号“PANPAN〞三次；被呼叫电台的呼号或其他识别，三次；“THISIS〞字样〔如语言困难，可用DE〕；发送紧急信息的电台呼号或其他识别，三次。〔9〕无线平安通信是指发送有关船舶航行平安的重要的气象警告或航行警告。呼叫格式：平安信号“SECURITE〞，三次；HELLOALLSTATIONS，三次；发送通告电台的呼号或其他识别，三次。四、常规无线通话通信

1、无线呼叫与答复格式〔1〕无线呼叫格式①国际无线呼叫格式：－－被呼电台的呼号或其他识别，不超过三次－－THISIS字样〔如语言困难，可使用DE〕－－呼叫电台的呼号或其他识别，不超过三次－－OVER字样②国内无线呼叫格式：－－被呼叫电台的名称，不超过三次；－－“我是……台，〞不超过三次；－－“听到没有，请答复〞，一次。2、无线答复格式①国际无线答复格式：－－呼叫电台的呼号，名称或其他识别，不超过三次；－－THISIS字样〔如语言困难，可用DE〕－－被呼叫电台的呼号、名称、或其他识别，不超过三次－－OVER②国内无线答复格式：－－呼叫电台的名称，不超过三次；－－“我是……台〞－－“听到了，有事请讲〞，一次。3、呼叫与答复的其他规定〔1〕如果被呼叫电台不能立即接收，沟通后应告稍等，等待时间超过10min，应说明原因。〔2〕当一个电台收到一个不能确定是否对它的呼叫时，应等到该呼叫重复并听清后在答复。〔3〕按呼叫顺序和先急后缓的原那么，予以安排通话的次序。〔4〕假设被呼叫电台对间隔2min一次的呼叫发送三次后，仍未答复时，呼叫电台应在3min后重新呼叫。4、的发送呼叫格式〔1〕国际无线－－被呼叫电台的呼号、名称或其他识别，一次；－－“THISIS〞－－呼叫电台的呼号、名称或其他识别，一次；－－“OVER〞〔2〕国内无线－－被呼叫电台的名称，一次；－－“我是……台〞〔呼叫电台的名称〕一次；－－“听到没有，请答复〞，一次。双方通话完毕，国际无线用“OUT〞〔或VA〕国内无线应以“无事，再见〞。完毕通话。5、无线通信的管制在岸台与船台通话中，船舶电台应遵守岸台发送次序和时间、频率的选择及工作持续时间和中止的所有要求。〔遇险和平安通信除外〕在船台之间的通话中，呼叫台应遵守被呼叫电台对通信的管制。6、利用无线发送无线电报的规定当利用无线发送无线电报中的数字组时，每个数字应分开读出，在发送每组数字或几组数字之前应冠以“infigures〞字样。用字母书写时，应按其书写的形式读出，在发送每组字母或几组字母之前应冠以“inletters〞的字样。7、船舶内部无线通信〔1〕主台发送的呼叫格式－－本船船名，后随一个外表副台的字母〔ALFA，BRAVO等〕，不超过三次。－－“THISIS〞－－本船船名，后随CONTROL字样如：REDSTARALFA，三次THISISREDSTARCONTROL，三次。〔2〕副台发送的呼叫格式－－本船船名，后随CONTROL字样，三次；－－“THISIS〞－－本船船名，后随一个说明副台的字母〔ALFA，BRAVO等〕三次。五、无线通话表

1、

一般规定“通话〔报〕表〞由岸台拟与之通话的所有船舶电台的呼号或其他识别按字母顺序排列组成的。在岸台的工作时间内，通话表每次发送时间至少相隔2h，但不得超过4h。海岸电台播发通话表应呼叫船名。2、呼叫格式对所有电台发送通话表引语的普遍呼叫，可在呼叫频率上发送：〔1〕国际－－“HELLOALLSHIPS〞〔或“CQ〞〕－－“THISIS〞－－“……RADIO〞，三次－－“LISTENFORMYTRAFFICLISTON……kHz〔或CHANNEL〕注意：在任何情况下，此项引语不得重复。〔2〕国内－－“各台注意〞，三次－－“我是……台〞三次－－“现在发播通话表〞，一次－－“请到……千赫〔或……频道上〕收听〞3、在工作频率上发送通话表格式〔1〕国际－－“HELLOALLSHIPS〞，三次〔VHF频道上仅发一次〕－－“THISIS〞－－“MYTRAFFICLISTREADSASFOLLOW……〞〔2〕国内－－“各台注意〞，三次－－“我是……台〞，三次－－“现在播发通话表，本台有到以下船舶……〞六、无线通信语言我国水上无线通信主要使用英语和汉语。〔1〕窄带直接印字电报业务主要是指中高频〔MF/HF〕地面通信系统中的无线电传通信，即窄带直接印字电报〔NBDP－－NarrowBandDirectPrinting〕通信。〔2〕无线电传的工作方式1、自动请求重发〔ARQ〕〔AUTOMATICREPETITIONREQUEST〕是电传通信中的一种主要方式，它是由两个台以F1B的调制方式进展点对点的具有检纠错能力的通信；ARQ方式工作的主要特点：要求通信双方的收发信机同时工作。2、前向纠错方式〔FEC〕采用与ARQ不同的纠错方式，采用二重时间分集前向纠错；适应点对点，点对面的单向通信；当采用FEC方式通信时，接收方电台不需启动发射机；FEC方式常用来播发“遇险，紧急和平安电文，及气象警告、航行警告等海上平安信息。FEC工作方式可分为两类：1、CFEC方式〔COLLECTIVEFEC〕：集群式FEC方式，即接收台多于一台。2、SFEC方式〔SELECTIVEFEC〕：选择性FEC方式，即接收台是一个或具有某特征的一组台。〔3〕NBDP遇险和平安通信1、无线电传遇险通信〔1〕遇险信号MAYDAY〔2〕无线电传的遇险呼叫格式－－遇险信号“MAYDAY〞一次－－“DE〞字样－－遇险船舶电台的呼号或其他识别，一次七、数字选择性呼叫〔DSC)业务数字选择性呼叫〔DIGITALSELECTIVECALLING〕,简称DSC.1、DSC的功能：〔1〕完善的遇险呼叫功能；〔2〕日常用于沟通MF/HF/VHF台间通信联络；〔3〕代替人工进展连续DSC值守和船舶查询功能。2、DSC的特点〔1〕海岸电台能够在公共呼叫频率上，向一个指定的船舶电台发送DSC呼叫，在海岸电台的覆盖范围内，尽管所有的船舶都能接收的信号，但是唯有被指定的船舶电台响应海岸电台的呼叫并显示出“收到呼叫〞〔2〕数字选择性呼叫主要用于电台之间的遇险报警、自动呼叫和值守，还可用于紧急和平安呼叫，发送船舶管理等其它信息。

〔3〕DSC遇险报警只是一个报警信号遇险呼叫频率相应频率中的无线或无线电传遇险平安频率上使用，并包含有有关遇险的一些简单信息。而在DSC遇险呼叫后，应在DSC无线或无线电传来进展随后通信。因此，在初始的DSC遇险呼叫中应包括随后通信的方式，以便接收到DSC遇险报警的电台能够知道是使用无线还是无线电传来进展随后的通信。

典型DSC呼叫序列1、点阵是由0〔1785HZ)和1〔1615HZ)即B、Y交替数码组成的位同步信号，作为呼叫的起始标志，有利于实现快速定相。2、定相序列为了使收发双方迅速取得帧同步，即字符同步。

3、格式符表示本次呼叫的性质或呼叫范围，共有6种：〔1〕遇险呼叫(DISTRESSCALL)，又称遇险报警。〔2〕全呼(ALLSHIPSCALL)，对所有船舶的呼叫。〔3〕单呼(INDIVIDUALCALL)，对单个电台的呼叫。

〔4〕群呼(GROUPCALL)，对一个船队的呼叫。〔5〕海呼(AREACALL)，又称区域呼叫，对某一海域内的所有船舶的呼叫。〔6〕自动/半自动业务呼叫(A/SSERVICECALL),即通过DSC呼叫被呼叫岸台，沟通后续呼陆上网络中某个用户，与之进展类通信。4、地址表示与格式符相对应的具体呼叫对象。“遇险呼叫〞和“全呼〞是不含地址的，它的呼叫对象就是所有的船舶电台和海岸电台。

其它选择性呼叫的地址由10位数字组成：〔1〕单呼使用被呼叫电台的9位海上移动业务识别码〔MMSICODE),为了凑成10位数字，末尾添个“0〞。〔2〕群呼使用被呼叫电台的9位海上移动业务识别中的群呼识别，在识别码后面添加一个“0〞凑成10位数字。〔3〕海呼海呼的地址被规定为墨卡托投影区参考点的坐标及矩形区域的范围。5、类别

表示本次呼叫得通信优先等级，共有5级：

〔1〕遇险：主要用于“遇险转发〞和“遇险收妥〞；

〔2〕紧急：用于紧急呼叫，并随后有关于船舶和人员平安方面非常紧急得报告待发；

〔3〕平安：用于平安呼叫，并随后有关于船舶航行平安方面得重要得气象警告和航行警告待发；

〔4〕船舶优先业务：后续通信是船长与公司之间有关船舶调度或其它公司内部事务得通信；

〔5〕日常通信：有关船舶抵港、物料供给或船员旅客私人通信。

6、自识别

表示呼叫者，采用9位MMSICODE,发送时，在末尾也需添加一个“0〞以凑足10位数。

7、电文

对于不同类型呼叫，其电文组成方式是不一样得：

〔1〕遇险呼叫〔电文包含4个内容〕

电文1：表示遇险性质。

电文2：表示遇险船舶遇险时得地理坐标。

电文3：表示遇险时间。

电文4：表示遇险船舶要求的随后遇险通信使用的通信方式。

〔2〕除遇险外的其它呼叫〔电文由2个内容〕

电文1：它是指令信息，例：第一指令〔或称遥指令一〕，第二指令〔或称遥指令二〕。

电文2：要求的随后通信时的信道或频率。

8、序列终止符

〔1〕

EOS

表示序列完毕后，不需要对方应答；

〔2〕

ACKRQ

表示序列完毕，同时要求对方立即发送“呼叫得收妥确认〞；

〔3〕

ACKBQ

表示序列完毕，同时也是对带有“ACKRQ〞呼叫序列得收妥确认。

自动校验发送过程中出现的错误

3、DSC遇险、紧急和平安呼叫

1．概述

采用两种方法发送DSC遇险报警：

〔1〕

单频呼叫尝试

〔2〕

多频呼叫尝试

2.DSC遇险、紧急和平安呼叫频率

中频频带：2187.5kHz

高频频带：4207.5kHz、6312kHz、8414.5kHz、12577kHz、16804.5kHz

甚高频频带：CH70(156.525kHz)

3.DSC遇险报警格式：

〔1〕

格式符：遇险

〔2〕

自识别

〔3〕

遇险性质

〔4〕

遇险船位

〔5〕

遇险时的有效时间

〔6〕随后通信方式

4.DSC遇险报警的发送程序

〔1〕将发信机调谐到DSC遇险频率；

〔2〕如时间许可，在DSC控制器上选择或键入以下信息

－－遇险性质

－－船舶的最新位置

－－船位的有效时间

－－随后遇险通信的方式，一般选用无线；

〔3〕根据设备使用说明书，发送DSC遇险报警；

〔4〕当收到DSC遇险收妥确认后，应将收发信机调谐到同上频带中的遇险频率上，进展随后的通信。

遇险性质

－－起火，爆炸(Fire,expl