海上数字通信技术介绍

合集下载

GMDSS现代化及海上通信技术创新分析

GMDSS现代化及海上通信技术创新分析【摘要】

本文旨在分析GMDSS现代化及海上通信技术创新对航行安全的

重要性和影响。首先介绍了GMDSS现代化的背景及意义，探讨了其

发展历程和海上通信技术创新对航行安全的影响。随后分析了航海安

全与通信技术的结合，以及未来海上通信技术的发展方向。本文强调GMDSS现代化对海上通信技术的重要性，指出海上通信技术创新对航行安全的促进作用，同时展望未来海上通信技术的发展预期。综合以

上内容，本文呼吁加强海上通信技术创新，促进航行安全水平的提升，为海上交通运输行业的可持续发展贡献力量。

【关键词】

GMDSS, 现代化, 海上通信技术, 创新, 航海安全, 发展历程, 结合, 未来发展方向, 重要性, 安全促进作用, 发展预期.

1. 引言

1.1 GMDSS现代化及海上通信技术创新分析

现代化的潮流推动着各行业的快速发展，海上通信技术作为航海

领域不可或缺的一部分，也在不断创新与发展之中。全球海上通信系

统(GMDSS)作为国际海事组织(IMO)规定的国际标准，是海上通信技

术的重要组成部分。本文将就GMDSS现代化及海上通信技术创新进

行深入分析，探讨其背景、发展历程、影响、与航海安全的结合，以及未来的发展方向。

GMDSS的现代化意味着海上通信技术必须与时俱进，适应不断变化的海事环境和技术需求。通过引入新技术、提高通信系统的覆盖范围和可靠性，GMDSS现代化能够提升海上通信的效率和安全，为航行提供更加可靠的支持。

海上通信技术的创新一直在不断推动航海发展的进程，从卫星通信系统到智能导航装备的应用，都为航海安全和效率的提升做出了重要贡献。未来，随着技术的不断进步和应用范围的拓展，海上通信技术的发展前景将更加广阔，为海事行业带来更多的机遇和挑战。

水声通信技术研究进展及应用

摘要：水声通信是当前唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式，由于其在民用和军事上都有重大意义，水声通信的研究一直是国内外研究的热点。文章介绍了水声

通信的历史，分析了水声通信发展的关键技术，讨论了水声信道的特点、系统组

成和国内外的发展现状。最后对未来的水声通信技术作了预测。

关键词：水声通信，通信信道，声纳，正交频分复用，声纳信号处理

1 引言

当今世界已进入了飞速发展的信息时代，通信是这一进程中发展最为迅速、进歩最快的行业。陆地和空中通信领域包括的两个最积极、最活跃和发展最快的分支--Internet网和移动通信网日臻完善，而海中通信的发展刚刚崭露头角。有缆方式的信息传输由于目标活动范围受限制、通信缆道的安装和维护费用高昂以及对其他海洋活动（如正常航运）可能存在影响等缺点，极大地限制了它在海洋环境中的应用。另外由于在浑浊、含盐的海水中，光波、电磁波的传播衰减都非常大，即使是衰减最小的蓝绿光的衰减也达到了40dB/km，因而它们在海水中的传播距离十分有限，远不能满足人类海洋活动的需要。在非常低的频率（200Hz以下），声波在海洋中却能传播几百公里，即使20 Hz的声波在水中的衰减也只有2—3dB/km，因此水下通信一般都使用声波来进行通信。而在这个频率范围内，声波在水中（包括海水）的衰减与频率的平方成正比，声波的这个特性导致了水下声信道是带宽受限的。采用声波作为信息传送的载体是目前海中实现中、远距离无线通信的唯一手段。

海洋水下信道是一个极其复杂的时间-空间-频率变化、强多径干扰、有限频带和高噪声的信道，这是至今还存在的难度最大的无线通信信道。研究水声通信必须综合物理海洋学、声学、电子技术和信号处理等多种学科和技术的知识，现在水声通信的研究已经成为各国科学和工程技术人员研究的热点之一。另外，海洋声学技术尤其是水声通信技术是国际发达国家对我国实行封锁的领域，因此研制具有自主知识产权的水声通信技术意义深远。

船载应急通信技术研究及系统验证

DCW

Technology Study

技术研究

数字通信世界

2024.03

海上应急通信场景具有时间突发性、地点不确定性、容量需求不确定性、信息多样性以及环境复杂性等特点，海上应急通信效率及通信的可靠性直接影响到待救援人员的生命和财产安全。本文通过探讨海上应急通信现状，对船载应急通信及关键技术进行研究，开展船载应急通信系统设计，并对船载应急通信系统进行验证。

1 海上应急通信技术现状

国际海事组织（I M O ）建立了G M D S S 海上全球性的通信搜救系统[1]，该系统主要由卫星通信系统——INMARSAT （海事卫星通信系统）和COS_PAS SARSAT （极地轨道卫星搜救系统）、地面无线电通信系统（即海岸电台）以及海上安全信息播发系统三大部分构成。GMDSS 作为遇险报警、协调平台及常规

通信平台，其现场通信依赖于VHF/HF/MF 无线电岸

台、船台，作用范围受限且受干扰影响大，难以体系化地发挥作用[2]。中国加入国际海事组织的SOLAS 公约后，沿用其海上应急通信技术，尚未形成自主完整的海洋应急通信体系。

2 船载应急通信关键技术

文献[3]就海上应急通信技术提出了“空天地海”一体化应急通信网络构想，将天基、空基、陆基、海基网络联合在一起，构成海上应急通信网络，主要包括卫星通信、短波/超短波通信、移动通信、可见光通信、水下通信等。

2.1 应急通信技术

船载应急通信技术须适应海洋环境、具备应急通

信能力，其关键技术包括以下几方面。

船载应急通信技术研究及系统验证

谭奇坤1，金上玺2

（1.中国电子科学研究院，北京 100041；中电科海洋信息技术研究院，海南陵水 572427）

基于海上数字广播(NAVDAT)技术的海上定位、导航和授时(PNT)优化性研究

定位、导航和授时（PNT）体系是每一个国家的重点安全战略，可获取与播发时空信息，提供导航服务。海上数字广播（NAVDAT）技术在国际上还处于研究阶段，我国在其技术、实践以及标准制定方面都处于优势地位，根据前期的研究成果，有能力拓展其在PNT 服务方面的应用。

1　海上定位导航和授时（PNT）能力现状

目前，PNT 体系主要以卫星导航系统为核心、多个协同工作的定位导航授时系统相互增强、补充、备份、融合[1]，共同提高安全保障能力。

1.1　全球卫星导航系统（GNSS）

海上PNT 体系采用全球导航卫星系统（GNSS）为主要手段，包括美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO 和中国北斗卫星导航系统等四大GNSS 全球系统[2]，以及其他区域系统和增强系统。GNSS 具有精度高、全球覆盖的优点，但由于发射功率小、收发设备距离远以及高频段特性的原因，其存在抗干扰能力低、绕射能力差的脆弱性，单独作为航海定位、导航和授时的支撑系统有着较大的风险，需要其他手段作为辅助或备份，以提高整个PNT 体系的可靠性。

基于海上数字广播（NAVDAT）技术的高　迎

（交通运输部东海航海保障中心，上海 200086）

摘要：海上定位、导航和授时（PNT）的可靠性是海上船舶安全航行的重要保证，其卫星和陆基技术是国际海事领域内各国重要的技术竞争点。在卫星方面，我国的北斗卫星系统已在PNT 体系中开始发挥作用，而陆基方面的技术研究还相对匮乏。本文通过对海上数字广播（NAVDAT）这一未来海事领域中重要技术的拓展研究，提出了一种陆基PNT 服务方式，有效优化现有PNT 系统，同时可凭借我国在NAVDAT 技术研究上的主导性国际地位，有力维护我国海域上的安全和权益。

国际海上安全应急通信及应用简介

1.国际移动卫星组织

Inmarsat是一个提供全球范围内卫星移动通信的政府间合作机构，即国际

移动卫星组织 ( 原名国际海事卫星组织，英文简称 Inmarsat) 。Inmarsat 成立于1979 年，初期旨在为海上用户提供卫星通信服务，现已发展为世界上唯一为海

陆空用户提供全球卫星移动公众通信和遇险安全通信的业务提供者。 Inmarsat 总部设在伦敦，到 1997 年已有 80 个成员国。成员国政府即签字国指定一企业实体作

为该国的签字者参加这一组织的商务活动。 Inmarsat 制订整套的卫星移动通信系统技术指标，负责采购卫星和运营空间段。任何成员国的签字者都可以建立和运营地面站，通过它向用户提供服务。任何有实力的生产厂商都可获得用于生产用户终端的技术资料，终端经过 Inmarsat 类型批准后，可销售给世界各地用户。Inmarsat 支持的用户服务在海事应用上包括直拨电话、电传、传真、电子邮件和数据连接；航空应用包括驾驶舱话音、数据、自动位置与状态报告和直拨旅客电话；陆地应用包括微型卫星电话、传真、数据和运输上的双向数据通信、位置报告、电子邮件和车队管理等。 Inmarsat 还在人为灾难和自然灾害发生时提供应急通信。 Inmarsat 用几种不同的移动通信系统，通过一系列终端向用户提供不同的服务，其中包括 Inmarsat －A、C、B/M、Aero/Mini-M 系统。此外， Inmarsat 还开

发出未来第一家全球寻呼业务，并正在积极探索其卫星在定位和导航方面的应用。

宽带海事卫星通信系统技术的基本特点及应用

1. 引言

1.1 前言

在当前信息化时代，海事行业对通信技术的要求越来越高，传统的通信手段已经无法满足海上船舶的信息传输需求。宽带海事卫星通信系统以其快速、稳定、全球覆盖的特点，成为海事行业的首选通信方式。通过卫星信号传输，可以实现海上船舶与岸上指挥中心之间的实时语音通话、数据传输和视频监控，极大地提高了海上航行的安全性和效率。

本文将介绍宽带海事卫星通信系统技术的基本特点，包括高速传输、抗干扰能力强、覆盖范围广等方面，并探讨其在海事领域的主要应用领域。还将解析宽带海事卫星通信系统的技术原理、发展趋势和通过案例分析来展示其重要性。通过本文的研究，希望可以深入了解宽带海事卫星通信系统技术的特点与应用，为海事行业的信息化发展提供参考和借鉴。

1.2 研究背景

海事卫星通信系统是指利用卫星技术进行海事通信的系统。随着航运业的快速发展和船舶数量的增加，海事通信在海上交通中的作用日益重要。传统的海事通信系统存在带宽狭窄、数据传输速率低、信号覆盖范围有限等问题，无法满足现代海事业务的需求。发展高效、

快速、可靠的宽带海事卫星通信系统成为当前海事通信领域的研究热点。

海事卫星通信系统的发展背景主要包括以下几个方面：随着信息

化时代的来临，海事业务中的数据量不断增加，传统通信系统已无法

满足海事业务的需求；船舶数量的增加和船舶规模的扩大使得海事通

信变得更加复杂，需要更高效的通信方式来保障海上交通安全；全球

化经济的发展导致海上贸易活动的增加，海事通信在国际间的重要性

日益凸显。

海上数字化通信技术体系

一、GMDSS 框架下海上通信技术体系构建

20 世纪 90 年代我国启动建设的 GMDSS 工程，莫尔斯报退出历史舞台，海岸电台的通信设备得到彻底更新，遇险与安全通信业务有了重大发展。是一个与 IMO 推出的GMDSS 全面接轨的工程。1994─1999 年工程建设阶段，完成设备引进、安装、调试及系统开通；1999 年─2006 年完成 GMDSS 工程验收、试运行。通过 GMDSS 建设，我国海岸电台功能全面增强，在保障我国沿海和国际西北太平洋搜救责任区的海上航行安全中发挥了重要作用。

二、传统海岸电台技术改造升级

2016 年，海事航保完成“海岸电台通信信息系统国产化研发”项目，开发了“海岸电台综合播发系统”、“海岸电台 DSC 系统”、“英文 NAVTEX 海上安全信息播发工作站”、“单边带 SSB 海上安全信息播发工作站”等系统，填补了国内海事通信领域的技术空白，改变了国内无海岸电台特种通信产品的现状。

进入 21 世纪，我国船舶通信导航得到了快速发展，船舶通信导航系统已步入世界先进行列。主要表现在：海上通

信（地面）通过 GMDSS 进一步完善、全国 VHF 安全通信系统等建设，已初步形成以 GMDSS 为基本框架、多种技术手段结合、符合国际公约要求并适应我国国情的多层次海上安全通信体系。

三、VDES、NAVDAT 通信新技术研究

为适应未来海上通信的新发展，2015 年以来，海事航保部门开展海上移动通信、公网通信、卫星通信、以及基于航标的海上低功耗物联网技术等研究，特别是开展了 e 航海通信技术体系中的甚高频数字交换系统（VDES）、海上数字广播系统（NAVDAT）原理研究和原型系统研制。2017 年，分别开展了 VDES 和 NAVDAT 演示验证原型系统的海上测试，实验了电子海图更新、安全信息播发等数据传输功能，为船岸信息交互探索更加多元化的通信技术手段。

海上数字通信新技术

摘
要：随着通信技术的快速发展，传统的海上通信手段在传输速率、通信质量、通信功能、资费管理等方面存在
的弊端越来越明显，使其不能完全满足航运界的通信要求。因此，在海上通信中有效地引入数字通信新技术势在必行。ＶＳＡＴ卫星通信系统、铱星通信系统、高频电子邮件技术以及ＣｅｍａｉｌＦａｘ通信系统等数字通信新技术都将有望成为连接船舶与陆地用户的主要通信手段。关键词：ＶＳＡＴ；铱星通信；高频电子邮件；ＣｅｍａｉｌＦａｘ
术；ＱＰＳＫ或ＢＰＳＫ调制解调技术；编码使用前向纠错ＦＥＣ
（ｆｏｒｗａｒｄｅｒｒｏｒｃｏｎｔｒｏ１）编码、卷积编码；解码使用维特比译码或序列译码；天线采用固态功放ＳＳＰＡ（ｓｏｌｉｄ — ｓｔａｔｅ
目前ＶＳＡＴ已经实现地面网络与海上通信网络的连接，为船
公司和船舶提供基于卫星的宽带通信服务。
１．系统组成

AIS的功能和发展趋势

A I S的功能和发展趋势

郭滨

(天津海运职业学院天津300457)

摘要:目前A IS的快速发展,已成为船与船、船与岸之间通信及安全避碰的一种重要手段。文章系统地介绍了A I S的由来、结构和功能、在航海安全中的应用、使用时的局限性和发展前景。

关键词:A I S结构功能避碰应用趋势注意事项

1A I S的由来

目前,航运事业发展迅速。各个国家的船舶正朝着大型化、高速化方向发展,船舶数量和水域交通密度及危险货物装载量不断增加,海损事故时有发生,严重威胁船舶航行安全和海洋生态环境。为了改变这种状况,瑞典提出了A I S系统。国际海事组织(I M O)、国际航标协会(I ALA)和国际电信联盟(I T U)等国际组织经过多次研究和讨论,基本确定了船舶自动识别系统(A I S-Auto m atic I dentificati o n syste m)的概念、工作频率、系统构成、信息交换方式和系统性能标准。

2A I S的结构和功能

1.1A IS的结构

A IS系统主要由岸台系统和船台设备两部分组成。

1.1.1岸台系统

由一系列岸台联网而成。一个典型的岸台由VHF TD MA收发机、VHF DSC接收机、基站控制器(BSC)、网络设备、控制软件和应用软件组成。A IS 基站收发机遵从I TU-RM.1371-1建议案5A I S技术特性标准6,可安装在V IS系统中或作为A I S沿海网络的核心单元。借助基站控制器(BSC),基站收发机可以相互连接实现对海岸线的覆盖。收发机还可配置为转发站。

1.1.2船台设备

船舶通信导航技术及发展趋势研究

摘要：船舶通信导航技术的服务对象主要是船舶业务方面，运营的环境是水下腾讯空间为主，保持全程跟踪和服务于船舶的所有航行操作，直到船舶达到目的地为止。船舶通信导航技术所涉及的方面较多，操作也是比较复杂的，例如行为推算无线电波的发送以及接收地图观测卫星定位等等。通过这些技术之间的配合，相关人员可以掌握船舶的位置以及动态状况。本篇文章将着重分析船舶通信的特点以及船舶通信导航技术的发展趋势，希望位相关人士提供帮助。

关键词：船舶通信；导航技术；发展趋势

引言

通信技术也被称为通信工程，它主要是指利用现代信息信号的传播与处理，对信息进行采集，处理，传播，交换等等。随着网络的发展，通信技术被运用到各行各业当中。船舶的通信技术也属于移动通信的运用范围，船舶通信技术是以导航技术为主的，而导航技术是保证通信技术能够实现目标的主要条件，两者的关系密不可分，因此应该对这两种先进技术进行分析，本篇文章将着重阐述船舶通信的注意之处，为其未来发展的趋势提供建议。

一、船舶通信的内涵及主要特点

通信系统构架主要分为三个部分，首先海上的用户终端，其次陆地上的用户终端，最后是指挥型基站。其中海上用户终端是指将系统部署在运输船以及渔船上，通过终端的综合船桥系统，利用平台管理系统对船舶的安全信息以及数据进行有效管理并且监控，能够将数据信息有效传到陆地，使陆地上的用户终端能够准确掌握海上船舶的安全状态，并且能够及时沟通以此提高管理水平，对船舶的海上安全有所保证。陆地上的用户终端主要建立在海上用户终端上，利用陆地用户终端能够与海上用户终端保持数据通信以及安全业务。对海上用户终端起到监控的作用。

船舶导航网络通信技术要点分析

I G I T C W

技术分析Technology Analysis

84DIGITCW

2023.05

船舶航行中使用导航系统，能够明确船向，合理规划船舶运行路径，有助于完成各类水上运输任务。为此，需要大力开发导航系统功能，积极利用各类技术，满足船舶导航通信的需求，制定完整的导航通信方案，高效传输导航通信信息传输。

1 船舶通信技术概述

1.1 技术内涵

船舶通信传输的内容具体有语音类、声波类等多种类型的信息。通信技术是对传输内容进行数据分析、信号滤波、解码处理，利用网络将处理后的信息传输至接收目标处。当前，通信技术服务于各个行业，包括工业生产活动、车辆运输等。在船舶航行中，使用通信网络进行信息传输，主要利用海上船舶的各类动态数据，比如风向、温度等，综合获取船舶的运行情况。在使用船舶导航技术时，主要借助无线电判断船舶位置，以地形信息作为参考，准确推定船舶位置，能够保障定位信息的通信质量[1]。

1.2 技术实践

船舶导航技术能够快速获取运行中的船舶位置，

动态给出更合适的航行路径，具有较强的航海运输支

持作用，能够减少海上运输风险。导航通信技术的功能综合性较强，成功融合了各类通信技术，能够从多个角度提供通信支持，确保船舶运输安全。将导航通信技术应用于航海体系中，主要借助无线设备，进行海上导航通信。海面区域具有空间大、环境空阔的特点，通信内容有“即时性传输”“国际翻译”等要求，由此增加了海上通信的难度。海上通信主要借助于卫星、短波，以此确保信息传输效果。海上信息通信表现出地理环境的特殊性，导航通信功能的实现，需要多点通信覆盖、相应设计通信设施，相应提高了海上导航通信体系建设的困难性。为此，需布设多个通信点，形成集成程度较高的通信体系，便于船舶管理人员及时获取海面各处信息，科学应对海面水运险情。例如，2022年9月，国内研发出最新的导航通信平台应用于船舶运输领域。第一阶段试用期间，导航通信平台表现出导航信息精度高、水上交通警示及时、综合服务全面等技术特点。此平台接入掌上App 移动应用，便于船舶管理者自行查看导航通信内容。系统依据船舶实时运行情况、航行目标地等信息，自主选出最优航线，管理者可选择App 中的航线任意点，查看“航道水深”“航标数据”等内容，实时掌握船舶运行的“地

船用通信技术简介

一、引言

由于地球上四分之三的面积是海洋, 因此争夺海上优势通讯至关重要。船作为一种能在

水下作战的手段, 已愈来愈成为争夺制海权的重要力量。随着大船使用能力的日益增强, 船自身固有的一些弱点也日渐暴露。

二、水下短波通信现状及特点

1.短波通信概述

无线电短波是指波长在10米以上100米以下的电磁波, 其频率为3～30兆赫兹。在这

个频段, 电波可以通过高层大气的电离层进行折射或反射而回到地面达到远距离通信, 当电波被地面再次反射而由天空二次返回时, 传送距离更远, 多次反射的电波可以实现全球通信。短波通信可以传送电报、电话、传真、低速数据和语音广播等多种信息。短波在国际通信、防汛救灾、海难救援以及通信等方面发挥了独特的重要作用。

2.水下通信包括以下几个方面

(1)岸对水下通信。岸对水下的通信联络主要是用于从岸基广播站到水中的各型大船

的信息交换, 这类通信联络由ELF/VLF/LF和用户卫星通信系统提供。

(2)船对岸通信。船对岸基台站的通信联络电路是为支持船到岸上指挥节点间的

信息交换而建立的。通常使用卫星通信手段, 并且均需采用突发方式。

(3)船对水下船通信。船对水下船的通信联络, 主要是为支持工作群中的某一船与直

接支援通信指挥的船间的信息交换, 较常使用船用数据链。因其基本上在近程线路上进行, 所以可采用HF/VHF/UHF无线电路和卫星通信。

(4)水下船对船通信。水下船对船的通信联络通常使用近程通信线路, 支援船到通信

群中某一船间的信息交换, 主要使用HF/VHF/UHF无线通信线路以及卫星通信。

船舶内部通信系统介绍

船舶内部通信系统介绍
目录
• 通信系统概述 • 船舶内部通信系统的构成 • 船舶内部通信系统的工作原理 • 船舶内部通信系统的应用场景 • 船舶内部通信系统的优势与不足 • 船舶内部通信系统的未来发展趋势
01
通信系统概述
定义与功能
船舶内部通信系统是一种用于船舶内部通信的设备和网络，旨在实现船员之间、船员与船舶设备之间以及船舶与外部之间的有效通信。
可靠性
船舶内部通信系统经过专业设计，能够在恶劣的海上环境下稳定运行，保证通信的可靠性。
多功能性
系统不仅支持语音通信，还能实现数据、图像等多种信息的传输，满足船舶运营过程中的多样化需求。
不足之处及改进方向
• 覆盖范围有限：目前船舶内部通信系统的覆盖范围主要局限于船舶内部，无法实现与岸上或其他船舶的有效通信。未来可以研究扩展通信范围的技术，如通过卫星通信等手段实现远程通信。
THANKS
感谢观看
船舶局域网（LAN）标准船舶内部通信系统常采用局域网技术，遵循IEEE 802.3以太网等局域网标准。
船舶内部通信系统的应用场
04
景
驾驶室与机舱通信
航行指令传达
驾驶室向机舱传达航行计划、航速调整、舵角调整等指令，确保船舶安全、准确航行。
紧急情况下的协同
在遇到紧急情况时，如主机故障、火灾等，驾驶室和机舱需通过内部通信系统迅速协同，采取相应措施。

水声通信技术的发展及特性分析

海洋面积占据着地球总面积的70.8%，因此如何在海上通信是人们很自然就会提出的问题。原始的海上通信方式包括烽火、信号弹、旗语等，到了电气信息时代，产生了现代化的通信手段。现在的海上通信包括水上通信和水下通信两种形式。由于海上通信主要是船舰、潜艇等移动物体之间的通信，因此主要是无线通信，不考虑有线通信。而水上无线通信环境完全相似与陆地的无线通信环境，因此完全可以使用无线电通信系统。但水下无线通信却不能再使用无线电通信系统，这是因为电磁波在水这种介质中衰落特别严重，导致无线电通信系统根本无法在水下应用。后来人们发现声波这种信号在水中的传播距离可以达到通信的要求，因此就催生出了水下声波通信技术。

作为一个通信系统，水下声波通信技术具有通信系统的一般结构，因此跟无线电通信系统相比，它们的唯一区别就是通信所使用的波的种类不同，无线电通信系统使用电磁波实现通信，而水声通信系统使用声波实现通信。无线电通信系统使用天线发送和接收电磁波，水声通信系统使用换能器在发送端将电信号转换成声波信号，在接收端将声波信号转换成电信号。水声通信系统如图1所示。

图1 水声通信系统

一、水声通信技术的发展概述

1914年英国海军部队将研制成功的水声电报系统安装在巡洋舰上，这可以看做是水声通信技术的开端。第二次世界大战后的1945年，美国海军将研制的水下电话应用在潜艇之间的通信上。到了20世纪70年代，随着军事和民用对水声通信技术需求的提高，并且电子信息技术也迅速发展，数字调制技术开始应用在水声通信系统中，而在此之前水声通信系统主要使用模拟调制技术。数字通信技术的优点提高了水声通信系统的传输速率和可靠性。

VDES(包括 AIS,VDE 和 ASM)通信技术介绍

VDES（包括 AIS，VDE 和 ASM）通信技术介绍

自动识别系统（AIS）提供了传输数字数据的有效方法。除最初用于提供船舶位置和相关信息以支持VTS 和航行安

全的目的之外，AIS 还被用于许多其他应用。使得某些地区的 VHF数据链路负载。

VHF 数据交换系统（VDES）提供了一种解决方案，可确保现有的 AIS VHF 数据链路不会过载。通过开发软件可定义无线电（SDR）使 VDES 成为可能，并且在频率分配时将现有 AIS 纳入系统内；提供 VHF 数据交换（VDE）；和应用程序特定消息（ASM）。VDE 包括商定的地面元素（VDE-T）以及正在开发的卫星元素（VDE-S）。VDES 的卫星部分将确保全球通信能力，包括接入极地地区的能力。VDE-S 正在开发中，将于 2019 年向世界无线电大会提供研究结果。

VDES 可以有效且高效地利用无线电频谱，建立在 AIS 性能基础之上，并通过该系统满足日益增长的数据需求。VDES 的核心要素是提供比 AIS 更高数据速率的新技术。此外，VDES 网络协议针对数据通信进行了优化，因此每个VDES 消息都以高可信度的接收方式进行传输。

一、VDES的主要概念

➢VDES 通过地面或卫星链路向船舶和岸上用户提供数据交

换能力；

➢船舶的数据交换可以自动或手动进行；

➢数据交换使用指定的 VHF 信道；

➢数据的传输和接收是在船舶人员最少参与的情况下进行的；

➢VDES 包括现有 AIS 应用；

➢VDES 包括现有 ASM；

➢VDES 额外性能包括支持 VHF 数据交换（VDE）；

“空天地海”一体化的海上应急通信网络技术综述

作者：林彬张治强韩晓玲刘琳刘振秋车雨笛

来源：《移动通信》2020年第09期

【摘要】

随着航运业的不断发展，现有的海上应急通信技术资源分散，已经难以应对复杂的海上紧急情况。基于多通信平台融合，“空天地海”一体化的海上应急通信网络应运而生。介绍了海上应急通信研究背景、意义及发展现状，阐述了天基、空基、岸基、海基通信手段及其在海上应急通信中的应用，最后对海上应急通信技术的发展前景进行了展望。海上应急通信将成为“空天地海”一体化通信网络的重要应用领域，实现快速高效的海上救助和通信接入，对建设“海洋强国”发挥重要作用。

【关键词】海上应急通信;“空天地海”一体化;GMDSS;海上救援

0 引言

随着“一带一路”倡议和“海洋强国”战略的提出，坚持海陆统筹，进一步加快海洋科技创新步伐，开拓海上经济带成为我国经济增长新的着力点。目前，我国海上运输船舶数量及从事水上工作的人员迅速增长，而海难事故也经常发生，海上搜救任务日益繁重。海上应急通信是指在海上突发紧急情况或海洋自然災害时，综合利用各种通信资源，提供紧急救助和必要信息数据传输的通信方法与手段。不同于陆地应急通信保障，海上应急通信保障通常需要面对海上基础通信设施缺乏、海上工况环境恶劣等不利条件，通常具有事发突然、应急响应窗口短、后果

严重等特点，因此海上应急通信保障要求相对较高。这也增加了建立全球覆盖、重点部署、持续保障的海上应急通信体系的紧迫性[1]。

为了保障海上航行安全，IMO（International Maritime Organization，国际海事组织）提出的GMDSS（Global Maritime Distress and Safety System，全球海上遇险与安全系统），用于海上遇险、安全和日常通信的海上无线电通信系统。由国际移动卫星通信系统、低极轨道搜寻救助卫星系统和甚高频（VHF）、中/高频（MF/HF）地面频率通信系统等组成，具有遇险报警、搜救协调通信、救助现场通信、海上安全信息播发、寻位、日常通信以及驾驶台对驾驶台安全避让通信等功能。