GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用及发展前景

赵文栋

摘 要：GMDSS卫星通信系统，也就是所谓的全球海上遇险和安全系统，其开发目的在于保护海上人民及财产安全。因为现代科技发展迅速，GMDSS也面临着更大的挑战。文章主要介绍了GMDSS的系统和功能，GMDSS系统和遇险安全通信对海难搜救及航行安全中的重要作用，并指出了GMDSS系统的发展前景。

关键词：GMDSS卫星通信系统；航海安全；发展前景

GMDSS卫星通信系统，中文翻译为全球海上遇险和安全系统，开发于1992年，该系统开发目的在于保护海上人民及财产安全。随着现代科学技术的发展，GMDSS系统产生了日新月异的变化。但也因為现代科技发展迅速，GMDSS也面临着更大的挑战。由此，科学研究者、GMDSS系统操作员，作为GMDSS接触最密切的成员，使GMDSS系统的革新与发展跟上时代的需求与脚步，是他们最大的使命之一。

1 GMDSS系统概述

1979年由联合国提出的国际海上搜救条约是建立GMDSS卫星通信系统的最初动力。其目的在于建立起最全球性的现代通讯系统，涵盖面广。在系统范围内无论什么类型的海上行驶工具出现任何故障，距离较近的各个搜救点得到求救信号后，由可以提供支援的、可在最短时间内进行搜救与各项协助的搜救点提供最直接的帮助。若事故范围较大，可由较多个搜救点通力合作，一同处理海上事故。在平时，GMDSS系统还可以为各个海上行驶中的船只提供日常安全信息[1]。

2 GM DSS的功能概述

GMDSS最主要的功能是全球范围内的海上救助。当有船只发生事故，附近搜救点与海上船只可迅速获取其求救信息，并在第一时间内提供海上救援。其次，GMDSS还提供日常的海上信息，如天气警报，保障海上船只的安全行驶。为了GMDSS系统可以更好的发挥作用进行第一时间内的海上救援行动，它要求进行海上行驶的船只，不论行驶在哪个地方，都须具有以下5大功能：一、船上有至少两个报警系统，且必须相互独立；二、可以接收到其余船只的事故报警；三、可以发送并且接收协助救援的船只信号；四、可以发送并且接收GPS定位信号；五、可以发送并且接收日常的安全信息，如天气警报等。自1992年起GMDSS系统存在，利用它的遇险警报可以发射出第一时间需要救助的求救信号。GMDSS系统的主要功能是在船只发生各种事故时向RCC发出求助警报，RCC可以在第一时间内规划出搜救行动，并立即执行[2]。由联合国发布的海上救助公约规定，救助附近发生事故的船只是海上行驶的所有船只的义务。但此公约在真正实行中的结果是在船只较少的区域中，海上救援活动并不是时时都能在第一时间开展。

3 GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用

报警信息可以准确无误地从遇险船只处发射、迅速地被附近搜救点接收，这是一个救援行动最重要的开始。GMDSS系统正是为此而生的。它可以提供各种各样不同情况下的求救方式，让遇险的船只在各种遇险情况下准确无误、快速地发射出求救信号变成现实。GMDSS系统提供的是一键式得求救报警系统，在任何紧急情况下，只要遇险船只上的工作人员按下此键，就可以完成快速的求救报警。求救报警可以告诉搜救点遇险船只具体的遇险位置、船只类型、遇险类型等有助于救助行动的的一切相关信息[3]。若遇险情况有缓和的现象，遇险船只可通过具体的求助信号补充一些遇险信息，来帮助搜救船队的救援行动。当岸上的搜救点接收到遇险警报后，可以通过派遣救援队伍、发射相关信息给遇险船只附近船只等方式进行救援行动的开展。具体救援行动从实际情况考虑出发，一切以生命安全为先作为考虑因素。

3.1 卫星系统报警

首先，可以通过INMARSAT系统进行报警。设置于A、B、C、F77船站上的报警按钮或报警菜单，便于相关人员在事故第一时间内进行报警，通过GPS技术与其他船舶相连接，可以将本船的位置、航线等信息发至别船来进行相救。

其次可以通过COSPAS-SARSAT系统卫星示进行位置的标定，并通过（EP IRB）系统自发报备。EP IRB的报警操作方式是手持方法，在遇到紧急情况下会自动发放卫星示位标，使其在海面上漂浮。另外， EP IRB的工作环境温度在-30～+70度的范围之间，从 20m的高度落入水中也不会有丝毫损伤，能在水下10m狗狗正常工作，保持5min以上的密闭性，无论怎样的倾斜或是摇晃，都能够保证准确无误的想求救信号发出。

3.2 地面系统报警

地面系统的报警工作原理是带有DSC功能的甚高频、中高频、高频技术。能够在频率为VHFCH70、2187.5KHz、及4、6、8、12、16MHz频段的频道上完成报警。在A1海区中的船只，主要通过DSC在VHF的70频道上进行报警，同时也可以使用MF（2187.5KHz）的频道进行报警。在A2海区中的船只，主要在2187.5KHz频道上进行报警，也可以通过VHF的70频道进行报警，以上两种方法都是可行的。在A3、A4海区中的船只，主要以HF（4、6、8、12、16MHz频段）的频道进行报警，也可以通过VHF的70频道、MF（2187.5kHZ）报警进行报警，以上两种方法都是可行的。由此可见，无论船舶处于1、2、3、4海域，都可以通过两种以上的方式进行预先报警[4]。此外，GMDSS针对每个报警频道都有专门的后续通信频率，有助于下一步的救援开展。

通过GMDSS，可在船到岸、船到船、岸到船这三个方向上进行遇险报警。系统对于报警的灵敏度极高，因此失误率极低，使得船只的预先救援成功率大大增加。但是，只有在100米之内的船到船的报警才会有效，因此如果遇险船只的周围100内没有其他船只，GMDSS就可利用卫星通信或高频（HF）通信，向海岸救援站援助。救助协调中心（RCC）一单接受到这样的营救援助信号后，就会向其他船只发信遇险船舶的相关信息进行海上援助。RCC可利用卫星通信系统将船舶的遇险信息发送的其他电台，便于获得更加宽广的救援力量。在接收到遇险报警的转发后，在遇险船只附近的船舶可以在第一实践与岸上与海上相关人员建立建立通信，以便协调援助。

4 GMDSS卫星通信系统的发展前景

4.1 拓宽卫星通信系统辐射范围

GMDSS卫星通信系统由各种服务板块组成，其中一块是国际移动卫星。随着现代技术的发展，国际移动卫星也在被不停地修改与完善。但是，该系统的覆盖面较小，只有南纬700到北纬700的范围，这就是它最大的局限所在。近年来新开发的北极附近的航线就无法在此范围之内。经过科学研究者不断的努力，第四代国际移动卫星已经冲上云霄在天上建立了区域网，但由于之后太空中未知因素的影响，并不确保它不会遇到各种挑战，若GMDSS系统对于国际移动卫星的依赖性过强，将会导致GMDSS也受到未知的挑战。根据GMDSS系统改革工作规划，在未来的十年中，GMDSS卫星通信系统将完成质的飞跃。多元化是GMDSS系统改革的最终目标。届时，只要是符合IMO决议及相关文件要求的，都可以成为GMDSS系统的服务商，打破IMSO“独权”的现象[5]。目前，中国北斗系统正在加紧系统改善的步伐，争取早日可以符合IMO决议及相关文件，成为GMDSS系统的服务商之一。

与此同时，电话与电传也不将再是求助报警的唯一方式，GMDSS卫星通信系统的业务将得大大幅度的扩张，E-MAIL等新型的报警方式正在研究试行中。随着科技日新月异的发展、数字网络方式的传输，海上的救援方式和救援行动将会开展得更加高效。

4.2 巩固地面通信系统成果

4.2.1 引入E-MAIL新设备

传统的NBDO由于存在电台数少、操作不简便等缺点，E-MAIL等新媒体下的网络产物已经有取代NBDO的趋势。目前，E-MAIL已经被国际移动卫星系统下的某些船站接收，并得到了大力支持。尤其是国际移动卫星系统中的F船站，已经可以实行E-MAIL通信，该方式下的通信支持图片、音频都新型格式，方便船只与船只、船只与船岸的信息交流，从而增强了对于海上船只的安全、有效管理。传统的NBDP相较于E-MAIL而言，虽然成本较低，但是它的功能有限、操作方式复杂，且在海上通讯中容易造成信号不稳定，有被E-MAIL替代的风险。

4.2.2 简化数字选择性呼叫系统（DSC）操作

地面信息通讯系统中承担发射求救报警任务的设备是数字选择性呼叫系统，可根据近年来IMO的调查结果显示，地面數字选择性呼叫系统的误报率很高，这就使人们开始质疑数字选择性呼叫系统存在的意义。为解决此问题，IMO与各个签名国家联手大力治理，可还是无法大幅度降低数字选择性呼叫系统的误报率。目前，IMO制定了标准，让数字选择性呼叫系统在简便操作的同时降低误报率。

4.3 集成化海上安全信息（MSI）新系统

随着近年来航海战略的数字化，海上最主要的安全信息收发系统NAVTEX也正接受新的挑战。首先，改变NAVTEX广播式播发，试验NAVDAT的新系统。2008年，法国科学研究者开始试验一个新系统，名为NAVDAT。该系统的工作信号为四百九十五到五百零五赫兹，相较于传统的NAVTEX，它具有安全高效的特点。最大的区别在于它类似于EGC系统，可以进行有选择性的寻找地址。其次，集成化NAVTEX和EGC数据，降低GMDSS操作员工作负担[6]。根据如今在实行的MSI系统方案，海区A1、A2主要由NAVTEX负责，海区A3和NAVTEX无法顾及到的海区主要由EGC系统负责。美国就此现象提案，通过现代技术将MSI接收到的数字信息在ECDIS中现实，国际电工技术委员会根据该提案制定了相关接口的标准，这一系列举动意味着MSI的信息将集成化，方便船只工作人员查看NAVTEX、EGC上的数据，大大减轻了工作负担。

GMDSS卫星通信系统，中文翻译为全球海上遇险和安全系统，开发于1992年，该系统开发目的在于保护海上人民及财产安全。通过卫星系统报警和地面系统报警，GMDSS卫星通信系统对航海安全有着重要作用。随着科学技术的迅猛发展，GMDSS卫星通信系统也面临着更新和变革，通过拓宽卫星通信系统辐射范围，巩固地面通信系统成果，集成化海上安全信息（MSI）新系统使得GMDSS有着更广阔的发展前景。

参考文献

[1]彭晓星.GMDSS系统存在问题及应对措施[J].上海海事大学学报.2011（01）.

[2]邸彦强，朱元昌，孟宪国，冯少冲，刘颖，梁冠辉.基于网格技术的多用户多任务模拟训练系统[J].系统仿真学报.2010（03）.

[3]张治国.软件测试简介及其常见认识误区[J].乐山师范学院学报.2012（05）.

[4]林长川，洪爰助，林鸿，黄丽卿，符强，陈智辉.网络型GMDSS模拟器开发研制[J].中国航海.2009（04）.

[5]陈驻民.GMDSS模拟器系统中通信过程的研究与实现[J].交通与计算机.2010（06）.

[6]王化民.船舶遇险报警与误报警的取消程序[J].航海技术.2011（01）.