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GMDSS 卫星通信系统对航海安全的作用及发展前景论文

发布时间:2019-12-12 17:20:50 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):

摘要:当前,随着人们生活水平的提升,越来越多的人选择到海上航行。并且随着我国海洋经济的发展,海上船舶数量也呈递增趋势。航海安全对于航海人员的生命财产安全具有重要的影响,GMDSS卫星通信系统是全球海上遇险和安全系统,研发目的是为了保护海上人民及财产安全。自1992年GMDSS卫星通信系统在航海安全中的运用,极大地提高了船舶的航海安全,并在未来的船舶遇险报警中有着广阔的发展前景。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fMsI)新系统使得GMDSS有着更广阔的发展前景。文章主要从介绍GMDSS卫星通信系统的内涵及功能出发,分析了GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用,展望了GMDSS卫星通信系统的发展前景。

关键词:全球海上遇险报警系统;GMDSS卫星通信系统;航海安全;发展前景

本文引用格式:台静静.GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用及发展前景[J].教育现代化,2019,6(22):228-230.

         近年来,我国信息科学技术得到了显著的发展,但是海上航行安全还是面临着台风天气等恶劣的外界环境的影响,在大自然的面前,尤其是在海上,人类力量的渺小、生命的脆弱也都就显现出来了。为了有效提高航海安全,保障航海人员的生命财产安全,深入推进我国的海洋经济发展战略,完善海上遇险报警系统是船舶航行中的必然要求。全球海上遇险和安全系统(Global Maritime Distress and Safety System,GMDSS)自1992年开始启用以来,对保障海上人命财产安全和保护海洋环境起到了举足轻重的作用。GMDSS卫星通信系统在航海安全方面的运用,极大地提高了航海的安全性。

一 GMDSS卫星通信系统的内涵及功能

(一)GMDSS卫星通信系统的内涵


         GMDSS的全称为“全球海上遇险与安全系统”,是由INMARSAT、COS-PAS/SARSAT、地面无线电通信系统、海上安全信息播发系统组成。GMDSS卫星通信系统利用上述信息技术为船舶提供畅通的通信手段,一旦船舶遇到危险,就能够自动地向附近最近的搜救点发送信号,帮助搜救点在第一时间获得船舶的信息以及位置信息,帮助搜救点准确定位船舶,并采取科学有效的救援手段,提高海上搜救的效率。

        GMDSS系统主要使用两大通信系统。其一是:由IMMARSAT国际海事静止卫星通信系统和COSPAS/SARSAT极轨道卫星系统组成的卫星通信,另一是:地面通信系统,它是由MF电台,MF/HF电台和VHF装置等通信分系统组成的。

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(二)GMDSS卫星通信系统的功能

        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:

1.报警功能

        报警功能是GMDSS卫星通信系统的基础功能,也是其最重要的功能。一旦船舶在航海过程中遇到危险,船舶就可以借助GMDSS卫星通信系统发出求救信号,帮助海上搜救队更快地找到遇险船舶,将船舶遇险损失降到最低。
GMDSS卫星通信系统的报警功能分为三类报警,分别为船对岸报警、船对船报警和岸对船报警。通过这三类报警方式可以使得海上搜救中心在第一时间获取到船舶的信息,并迅速作出反应,报警成功率和获救几率都得到了显著提升。

2.搜救现场通信功能

        在海上搜救过程中,海上信号频段与空中信号频段存在一定的差异。但是借助GMDSS卫星通信系统便能够实现搜救船舶之间、搜救船舶与搜救飞机之间以及搜救船舶与遇险船舶之间利用高频无线电的通信,能够帮助搜救队及时准确地了解遇险船舶的情况,并根据实际情况调整船舶的搜救方案。

3.定位功能

       GMDSS卫星通信系统能够使得遇险船舶在遇险后发出归航信号,归航信号是一种独特的无线电信号,能够帮助海上搜救队及时准确地定位到遇险船舶的位置,节约救援时间。

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4.发布海上航行安全信息功能

       GMDSS卫星通信系统不仅能够在船舶遇险后第一时间安排救援活动,还能够在船舶海上航行过程中,通过卫星通信技术,向其提供所在海域的天气情况、广播各类危险信息,督促船舶离开危险地带,行驶到安全地带,有助于降低船舶遇险的发生几率。

5.点对点通信功能

        在海上航行过程中,如果驾驶人员操作不当,就容易引发船舶相撞事故,严重威胁着船舶上人员的生命财产安全。借助GGMDSS卫星通信系统可以实现点对点的通信,为两船之间的有效沟通提供了有效的手段,在水道狭窄的区域或者航行繁忙的区域能够有效保障航行安全。

二 GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用

       GMDSS卫星通信系统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的求救报警系统,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一切相关信息。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。

(一)报警作用

         GMDSS卫星通信系统在航海安全中的最大的作用便是报警作用。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,是一个救援行动最重要的开始。利用GMDSS卫星通信系统可以分为两种类型的报警,分别为卫星系统报警和地面系统报警,都可以在紧急情况下向GMDSS卫星通信系统进行一键报警。

1.卫星系统报警

       卫星系统报警主要是通过海事卫星通信系统实现的,通过一键报警按钮以及船舶上的GPS卫星定位系统,可以在第一时间将求救信号发送到搜救中心,帮助其尽快定位遇险船舶的位置以及航线信息,缩短救援时间。

         同时,还可以利用COSPAS-SARSAT系统卫星进行卫星系统报警。尽管这一类型的报警系统是手持式的,但其可以在船舶遇险后在自动发送船舶的定位信息,且其温度耐受阈值较大,性能较高,具有相对稳定性,保障了船舶报警的效率和质量,为航海安全提供了良好的保障。

2.地面系统报警

         地面系统的报警是根据不同海区的划分,利用DSC系统在不同的频率上进行报警处理,准确性和灵敏度都较高,能够提高船舶遇险后的获救率。同时,由于在GMDSS卫星通信系统下可以进行点对点的通信,也为遇险船舶向临近船舶求救提供了极大的便利。

(二)减少船员对于航海安全进行监视的工作量

          GMDSS卫星通信系统是当前较为先进的航海安全监控系统,在航海过程中可以利用计算机技术对航海情况进行宏观控制,只需要准确设定航海安全监视内容就基本可以保证航海安全。这一通信系统在航海安全中的应用改变了以往船员需要长时间监视航海情况,减少了船员的工作量,有利于人力的解放,一定程度上可以减少船舶的人力成本。

(三)报警体系更为全面

          GMDSS卫星通信系统在航海安全中的应用取代了莫尔斯电报,为船舶的航行提供了全方位的报警体系,能够使得船舶在危险发生时第一时间做出报警反应。相对来说,GMDSS卫星通信系统报警的成功率更高,为搜救中心提供的信息也更为全面具体,不需要值班人员时刻注意海上频率的变化,极大地降低了船员的工作量。

(四)安全信息自动化接收

          GMDSS卫星通信系统在航海安全中的应用,能够为船舶航行提供比较全面的安全信息,其中包括天气信息、航行警告等各类信息,改变了以往抄报员要定时抄写岸上发布的航行信息的情况。GMDSS卫星通信系统应用也提高了航海安全信息的准确性,有助于船舶根据岸上发布的信息安排航行任务。

三 GMDSS卫星通信系统的发展前景

          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。GMDSS系统替代了原来的Morse系统,大量采用当时先进的卫星通信技术、计算机技术、纠检错技术和数字通信技术等,极大改善了海上遇险与安全通信,受到全世界特别是航海界的广泛关注,也给各国海事部门、船舶公司和船员带来新的改变,可谓船舶通信的巨大革命.如COSPAS-SARSAT全球卫星搜救系统自1982年9月投入运行以来,据俄罗斯航天仪表制造科研所统计,截至2007年7月的近25年里共拯救2万人的生命。

         但是GMDSS系统目前也存在一些问题,从1992年GMDSS系统开始运行至今,系统在实际使用中暴露出一些缺陷,如完成全球覆盖尚待时日,各国不再发展计划中的MF/HF地面通信系统而改为发展VHF/MF DSC系统,随着通信技术的发展、水路运输信息化需求不断加大,港航企业日益重视发展信息化等对GMDSS系统提出更高的要求。GMDSS系统作为目前世人公认的、先进的和唯一的全球海上搜救通信系统,肩负着海事搜救通信的重任,其作用是其他设备和系统所不能替代的。GMDSS系统在科技与信息化迅速发展的全球环境中,不可避免地遇到各种挑战,在应用中暴露出自身存在的一些缺陷亦属正常。重要的是,急需以科学发展观对GMDSS的现状与未来发展进行积极、冷静的思考,使其成为一个完备的海上遇险报警系统,因此在未来要继续努力改善和发展GMDSS系统.

(一)GMDSS卫星通信系统的辐射范围进一步拓展

        当前,相对来说GMDSS卫星通信系统中的国际移动卫星覆盖率与航海安全和航海事业的发展需求存在较大差距。随着第四代国际移动卫星的升空,未来GMDSS卫星通信系统的辐射范围将明显扩大,实现质的飞跃。根据IMO决议及相关文件的内容,多元化才是GMDSS卫星通信系统的发展目标,将来各种各样符合IMO决议的卫星将逐渐纳入GMDSS卫星通信系统,帮助其实现多元化发展的目标,其业务辐射范围也将进一步扩大。同时,将来GMDSS卫星通信系统的报警方式也不再局限于电话电报,网络报警方式将随着其业务辐射范围的扩张得到广泛的应用。

(二)地面通信系统的扩展

1.电子邮件被逐渐纳入地面信息系统建设


        传统的电话报警等方式因为信号受干扰性强且随着信息科技的发展,电台数量逐渐减少,严重影响了报警信息的传播效率。当前电子邮件已经获得国际移动卫星系统的部分支持,能够在F船站的支持下发送图片、音频等网络信息,同时还能够加强船舶之间的沟通,简便地传递船舶信息。同时,电子邮件在GMDSS卫星通信系统中的应用还具有相对较低的优势,有助于推动卫星通信系统向着高科技化方向发展。

2.集成化MSI新系统

         在将来,GMDSSS卫星通信系统将引进NAVDAT系统,增强海上通信的信号,有选择地进行地址选择,集成化NAVTEX和EGC数据,推动GMDSS卫星通信系统向着集成化的方向发展,进一步坚强MSI工作人员的工作量,提高GMDSS卫星通信系统的信息化管理水平。

四 结语

         综上所述,随着科学技术的不断突破及因特网业务的飞速发展,人们对船舶通信业务的需求逐渐由简单遇险报警和语音业务变为对数据、图像和语音的多种综合业务需求。当前,随着恶劣天气出现的概率不断提升,航海安全问题也成为了国家和人民关注的焦点。GMDSS卫星通信系统在保障航海安全方面发挥着重要的作用。通过一键报警的卫星报警系统以及地面报警系统大大提高了船舶遇险后报警的成功几率,在保障航海人员人身财产安全方面发挥着关键性的作用。GMDSS卫星通信系统在航海安全方面有着广阔的发展前景,随着信息技术的进一步发展,现代化的通信技术也会逐步被应用于航海安全报警中,GMDSS卫星通信系统将向着集成化的方向发展,对于我国航海安全性能的提升具有积极的意义。

参考文献

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