全球海上抢险和安全系统的发展与展望

全球海上抢险和安全系统的发展与展望

自1992年开始实施以来，全球海上灾难和安全系统（pms）一直在为确保海上人命安全并保护海洋环境发挥着重要作用。作为国际海事组织电子航海(IMOE-Navigation)战略的重要组成部分,GMDSS的通信技术和通信设备都发生了巨大的变革。而信息技术和网络技术的普及,促使GMDSS系统面临新的发展机遇和挑战。作为主管机关、船公司、航海院校以及系统使用者的无线电操作员,熟悉GMDSS系统的新要求及发展趋势,对适应电子航海的改革进程非常必要。1gmdss的现代化项目GMDSS系统目前主要功能集中在遇险报警及通信、海上安全信息的播发、寻位定位、远程识别跟踪等方面,是电子航海框架中的重要组成元素。作为电子航海中承担信息传递的主要手段,GMDSS系统以其成熟性和稳定性成为电子航海战略不可或缺的成员。在TITANIC号邮轮沉没100周年之际,2012年3月,IMOCOMSAR(无线电通信与搜救分委会)召开了第16次会议。会议对GMDSS通信工作组提交的复审工作范围及计划,进行了完善并提出了要求和展望;会议同意采用SMART(specific,measurable,achievable,realistic,time-bound)分析法,将工作计划分为高层级项目和具体项目两个层次。高层级项目主要包括对GMDSS九大功能、海区划分、通信等级划分等内容;具体项目则包含了操作员培训和操作能力、知识和技能的提升、设备备份要求等细节,并考虑将AIS、LRIT、SSAS等新系统纳入到GMDSS系统的必要性;还将深入研究NBDP、DSC等传统通信设备的实际作用是否与计划相符等。在GMDSS的现代化发展蓝图中(如表1),将会把回顾过程产生的更现代化更高效的高层级项目完全满足E-Navigation战略需要。由此可见,在GMDSS系统现代化实施进程中,操作员的能力、知识、技能和对设备的掌握程度等,将关系到GMDSS现代化发展能否有效运转,更关系到海上航运安全是否能够得到更好的保障。2系统发展2.1卫星通信系统的多元化国际移动卫星(Inmarsart)自服务于GMDSS系统以来,一直在不断进步和完善。但该系统也有其自身的局限性,如覆盖范围只能到南北纬70°之间,对于如今北极附近新航线就显得鞭长莫及;又如第4代Inmarsa卫星已经上天组网成功,但是太空环境恶劣,难保卫星遇到各种威胁,光依赖一个系统势必降低整个通信系统的可靠性和安全性。根据COMSAR分委会的工作计划,未来10年,将是卫星通信系统实现大跨步、大跳跃的10年。届时,卫星通信系统将实现多元化发展,IMSO一统市场的局面将会被打破。根据IMO第1001号决议,凡是满足该决议以及相关标准要求的卫星通信系统都可加入并成为GMDSS卫星服务提供商。目前,美国铱星系统、中国北斗系统以及阿拉伯区域卫星通信系统等正在努力完善相关设施,以取得GMDSS卫星通信服务提供商资质,进而在海事卫星通信系统实现通信服务多元化。此外,卫星系统业务也将扩展,遇险报警方式可能不仅局限于电话和电传,利用Inmarsat-F船站或者FB船站进行E-MAIL遇险报警的相关细则正在研究制订中。随着网络和数据中心建设的日益完善,LRIT(船舶远程识别与跟踪系统)的重要作用也渐显现,并已在防海盗、搜救、船舶报告等方面作出贡献。2.2地—巩固地面通信系统成果,研发系统新功能地面通信系统在GMDSS中的运用相对比较成熟,然而,随着技术的发展,原先的通信手段和通信技术可能面临一次技术革新,其中比较典型的就是地面通信系统中唯一的文字通信方式是NBDP(窄带直接印字电报),因此拓展地面通信系统新功能已经势在必行。2.2.1支持e-table船舶业务如今,支持NBDP的海岸电台数量过少、操作复杂。E-MAIL等新通信手段都对NBDP系统的生存构成威胁,如Inmarsat通信系统下的C、F船站都能较好地支持E-MAIL业务。尤其是Inmarsat-F船站,在MPDS和ISDN等高速数据接入系统的支持下,可以实现全功能E-MAIL通信,即可同时传送图片、音视频等多媒体资料,这使得船岸的通信更加便捷,从而更好地支持船舶的安全营运和绩效管理。而传统NBDP的电报方式,虽然以其低廉的通信资费占有一定市场,但因其操作复杂、功能单一,加上MF/HF频段通信不稳定,在GMDSS的现代化进程中需要展开新的研究。2.2.2imo误报警率高DSC设备是地面通信系统中发射遇险报警的主要设备,但是根据IMO的数据显示,DSC设备尤其是HF-DSC设备的误报警率相当高,这直接威胁到DSC系统的存亡,后虽经IMO会同各签约国的大力治理,误报警率仍居高不下。IMO目前所做的:一是制定相关标准,使DSC操作起来更简单,同时避免误报警;二是接下来5年,与相关工作组一起研究在A2海区利用卫星系统来代替MF/HF-DSC实现报警。2.3传统的navtex面临新的挑战NAVTEX作为主要的海上安全信息播发系统,至今也有20多年历史。该系统在确保船舶安全航行方面做出了巨大贡献,但随着电子航海战略的深入,MSI播发系统也要求具备相应的接口并在ECDIS上显示出来,因此传统的NAVTEX将面临新的挑战。2.3.1交叉设备的ms播发系统早在2008年,法国等国家就已经在试验一种名为NAVDATA的新系统。该系统工作于495kHz~505kHz,是一个数字化、高速化的安全及相关信息播发系统。其最大特点是可以实现类似EGC系统的选择性寻址,即可以指定接收方为所有船、一组船或指定的某条船。相比较而言,该项功能比NAVTEX广播式发射MSI要更具实用性。因此,在COMSAR16次会议上,比利时、法国、德国和罗马尼亚等联合递交了这份新MSI播发系统的提案。该系统的主要结构如图1。2.3.2navtex和inmasat-cecg设备的接口依照现行MSI系统播发方案,NAVTEX主要负责A1、A2海区,EGC系统下的安全网业务主要负责A3海区和补充NAVTEX覆盖不到的区域。根据美国COMSAR16/3/5提案,NAVTEX和Inmarsat-CEGC设备将通过接口把MSI信息数据在ECDIS设备上显示出来。COMSAR对该问题进行深入讨论后,要求国际电工技术委员会(IEC)和IMSO等制定相关接口和数据标准,实现MSI信息集成化,即在一个界面就可以调取NAVTEX和EGC设备的所有数据,以减轻驾驶员获取MSI信息的工作负担。2.4定位与搜索系统的发展趋势2.4.1ais-sart的地位SART设备主要通过9GHz的雷达来实现寻位,但由于其自身限制,探测距离和精度等一直难以令人满意。本次会议明确了AIS-SART的地位,并将其写入新版的IAMSARMANUAL(国际海运和航空搜救手册)中,可以取代船上已安装的RADARSART设备。AIS-SART的主要优点是通信距离远、定位精度高,还可以将船名、MMSI等重要识别信息以图标的形式在ECDIS上显示出来,为精确定位进而搜救提供便利。2.4.2comsar17会议在搜救过程中,对于落水人员的搜救一直比较困难,主要由于落水人员的目标较小不易探测。本次会议讨论了人员落水信标即MOB设备的相关标准,并将在COMSAR17会议上以决议的形式通过。根据美国和中国的提案,该设备以AIS技术为基础,可安装于救生衣上,当人员落水时,发出的AIS信号能在其他的AIS设备上显示并能将数据传送到ECDIS显示出来。这对于遇险幸存者的搜救具有重要意义。2.4.3轨道卫星救援现在的COSPAS-SARSAT系统已经引入了两个卫星系统,LEOSAR(近地极轨道搜救卫星)和GEOSAR(静止轨道搜救卫星)系统。二者互相补充,形成一个相对完善的搜救卫星系统。但是,根据静止轨道卫星的特点,北极航线属于覆盖盲区,该区域只能依赖有相当延迟的LEOSAR搜救卫星系统。基于此,美国提出建立MEOSAR中轨道卫星搜救系统,该系统利用现有美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO卫星进行综合协调,构成全天候、全球覆盖的搜救卫星网络。该系统的特点是定位精度高、实时可用无延迟、全面兼容现有406MHzEPIRB和未来EPIRB;此外,该系统还可提供信息回传,这意味着EPIRB不仅能提供遇险报警,还可以使遇险者确信EPIRB报警已被收妥,使遇险者能够确信报警已被收到。系统的构成如图2所示。3加强革新技术的宣传,建立以法随着技术进步带给广大无线电操作员极大便利的同时,也对使用者、管理者和教育培训者提出了更高的