GMDSS原理与综合业务ppt课件.ppt

GMDSS原理与综合业务(MSI播发）,第一节。海上安全信息的基本概念p152,MSI（MSI-MaritimeSafetyInformation）的基本概念海上安全信息是指航行警告、气象报告、气象预报和有关航行安全的其它紧急安全信息。岸上有关部门将有关航行安全的重要信息汇集到海岸电台或者INMARSAT的海岸地球站，向主要海域的船舶播发。MSI可分为航警信息，气象信息和搜救信息三大类：可分为远距离MSI、沿海MSI、本地MSI播放。国际海事组织（IMO）和国际航道组织（IHO）为WWNWS（World-WideNavigationalWarningServices）全球航行警告业务划分了16个NAVAREA。,海上安全业务的播发方式,GMDSS系统中，用于播发海上安全信息(MSI)的系统是由三个分系统所构成。（主要播放手段是下述1和2系统）国际NAVTEX系统；INMARSAT系统中EGC安全网系统（国际安全网业务：SafetyNET）；3.可用来扩充这些系统的高频(HF)窄带直接印字电报系统(NBDP)。4.船岸电台的DSC系统构成的临时MSI播发系统。,四.MSI系统及分类汇总示意图,本港MSI只在VHF上播发A1,近海MSI,汇总到NAVTEX发射台播发(A1-A2),影响公海的远程MSI,汇总到NAVAREA协调台,进行发播,通常是利用INMARSAT的EGC系统进行A1-A3,航行在A4海区的船舶,可以通过HF/NBDP要求有关的海岸电台提供所需的MSI.可以利用专用的指令,如WX+或NAV+等.,MSI系统组成图示,海事部门,气象部门,海上船舶,航道部门,RCC,各地海事主管机构,MSI收集,分类,编辑部门,上级海事主管机构,本港的VHF电台,本区所的NAVTEX中心,NAVAREA协调台,HF的主要海岸电台,本港区内的MSI,主要是A1,近海的MSI,主要是A2海区,远程MSI,主要是A3海区,通过EGC发射,海上安全信息的基本概念p155,GMDSS系统的海上安全信息主要有以下七种基本类型：1，航行警告；2，气象警告；3，冰况报告；4，搜救信息；5，气象预报；6，引水业务信息（美国不提供）；7，电子航行系统更新信息。（医疗指导和援助等须双方交流的不提供）,MSI播发的两种情况,沿岸400nmile范围内，其播发方式以NAVTEX系统进行超出沿岸400nmile以上的远距离MSI，其播发方式主要采用EGC方式也可以采用HFNBDP的CEFC方式进行。NAVTEX系统的接收是自动的，不需要人工收听，但须人工设置接收区域。,航行警告的结构化电文内容,任何一份航行警告的结构化电文应该包含4个标准元素的一部分或全部，4个标准元素是：1，信息标志。2，导言。3，航行警告。4，附言。位置区别：在导言部分，位置信息以一定的术语使航海人员不经过标绘就可以识别警告对航线的影响。而在航行警告正文（主体）部分，地理位置以度，分和分的小数给出，最多可以保留小数点以后两位。在特殊情况下，只给出分的最近整数位。航行警告的失效时间，一般由播发机关给出。当电文未说明撤销时间时，其撤销时间通常为警告描述事件的主体消失或项目完成后1小时。电文仅注明日期的，其撤销时间通常为日期当天的2400时,二.全球航行警告区的划分,1、IMO为了能更好地协调全球MSI的发布,提高MSI的可靠性与有用性,把全球海域原先划分成16个NAVAREA区.2007年后在北冰洋地区新增5个到21个NAVAREA区。新区域从原来70N延伸到90N.我国及东南亚等国在第11区.2、每个NAVAREA区指定一个国家为协调国,协调国指定一个电台为NAVAREA区的协调台,负责本NAVAREA区内的MSI的发布.第11NAVAREA区的协调国是日本,协调台是东京(JMC).新区域的协调国是加拿大，俄罗斯和挪威。3、在沿岸海域航行的船舶,主要要接收近洋的MSI,其接收MSI的设备主要是NAVTEX.,五.NAVTEX系统组成中的分时发射,1、每一个NAVAREA的沿岸国家,根据统一协调后,设定最多24个发射台,用于发射本NAVAREA内的MSI.2、每个发射台,规定一个台名标识,一个发射台负责一定沿岸海区的MSI的发射,所以台名标识也可作为发射区AREA区域的标识.3、同一个NAVTEX区内,每六个台为一组,每组的发射时间为一小时,每个台为十分钟;则每个NAVAREA区域可分为四组,每组间的发射间隔4小时.4、全球NAVTEX台都采用相同的频率518KHZ,各组利用分时发射的方法,以避免相互干扰.5、在同一NAVTEX区内,可根据台名标识推算其发射NAVTEX的大约时间.6、对于特别重要的MSI,可以在接到后马上进行发射.7、MSI的发射不是一次的,根据不同的等级及类型,可以在不同时间内多次重复.,NAVTEX分时发射计划p157,分时工作方式,一个航行警告区内最多设24个播发台，可以分为四个组，每组六个播发台。每组的第一个台在每小时00-10分钟工作，第二个台每小时的10-20分钟工作，以此类推。各组的六个播发台不同时工作，既保证了每小时的每10分钟内有台在播发信息，又避免了各播发台之间的互相干扰。,中国NAVTEX台名,每个NAVTEX播发区的播发台识别可在无线电信号书第三卷中NAVTEX部分的图表中查找。我国国内的NAVTEX(518KHZ,英语）播发台有五个，分别是;三亚M广州N福州O上海Q大连R.香港L.(台湾P).我国国内的NAVTEX(486KHZ,中文）播发台有七个。分别是;三亚M广州N福州O上海Q大连R湛江天津.,NAVTEX报文格式,定相信号ZCZCB1B2B3B4小时分钟日月年识别编号流水号、报文内容NNNN,NAVTEX技术格式(1),1）定相信号：每个播发台在起始播发时，至少发射10秒的定相信号，当一次播发两份以上的电文时，两份电文中间所需的定相时间只要5秒就够了。2）起始字组ZCZC:表示定相已经结束，收发双方已同步，仅是NAVTLX电文的起始标志。而NAVTLX接收机正确收到ZCZC和技术编码B1B2B3B4后，才能启动打印。,NAVTEX技术格式(2),3.技术格式中,字母B1B2B3B4的解释:1)B1:为台标(AREA),也是MSI的区域.第11区NAVAREAXI内,我国的主要NAVTEX台标有:R大连,Q上海,S天津,N广州,P台湾,L香港2)B2:为MSI类别标志(MSG),表示MSI的种类,其中A,B,D,L标志是不可拒收的.A是航行警告,B是气象警告,D是与SAR有关的信息,L是A的补充(当航行警告编号超过99时,用L字母替代A,编号从01开始，航警信息量较多，有效期较长。防止在某个时间段出现代码枯竭).E是气象报告,F是引航报告,C是冰况报告,J是卫星导航,K是电子导航.Z是当前没有信息P1583)B3B4:是各个发射台发射的MSI的序列号,用01-99表示,当为00时,说明这是一份SAR有关的MSI,是不可拒收的MSI.,NAVTEX技术格式(3),4，小时，分钟，日，月，年：信息发布的时间。5，报文：指播发的安全信息的具体内容。6，NNNN；结束序列，表示电文结束。当序列终止符有残缺接收时，例如收到三个N时，就要重新接收。注意：信息接收时，B1和B2丢失或电文误码率超过30%，将不予打印。,NAVTEX电文的优先等级p158,NAVTEX电文的优先等级分三级:VITAL(非常重要),播发台收到后要立即播发，如果频率被占用，要确定是哪一个电台发射，然后联系要求该台中断前发射，待频率空闲立即广播。如：海啸等IMPORTANT(重要),当频率未被占用时可立刻广播。如：大风等。ROUTINE(常规).在规定的下一个广播时间内广播。,NAVTEX的技术要求,当电文结束符NNNN出现误码时,不能打印,标志不存贮,将会重新接收.至少在开航前8小时打开接收机;航行中应做好接收的相关设置,不得关闭接收机.一般要设计储存接收航线前方2-4个接收台。NAVTEX电文的重发时间间隔不应超过8小时.接收机断电6小时后,存贮的信息不应消失.NAVTEX打印出来的MSI电文保管期为半年,NAVTEX系统的特点,接收方面：只有当接收到报文的误码率小于4%时,接收机才会打印,并把标志（技术编码B1B2B3B4)存贮在接收机内,至少72小时.但不储存电文的具体内容，这样当接收机再收到与原来技术编码相同的电文时将不再打印。对于误码率高于4%但小于30%的电文时，只打印电文的内容供参考，但不保存技术编码，便于发射台重发时再正确接收。对于误码率高于30%或B1和B2丢失的电文，既不打印也不储存。当需要重新接收已经接收过的电文时，需要对机内接收过的电文的技术编码进行删除。但对于技术编码B3B4是00编号的电文，不管是否接收过，均强制打印。发射方面：采用分区，同区顺时针方向。分时方式在同一频率播发，以避免相互干扰。限制发射功率白天最大为500瓦，晚上为150-200瓦，覆盖的范围为400海里。,NAVTLX系统播发的规定,1，各发射台共用518频率播发，为避免相互干扰，各台在规定的广播时间用英语进行广播，广播时间的间隔应不超过8h。2，电文的播发次序与电文收到的次序相反，即后收到的先发。3，销号电文只应播发一遍，已被注销的电文在广播中应不再出现。4，航行警告只要处在有效期，一般在规定的广播时间内应于重播。5，气象预报一般每天播发二次。6，气象警告应立即播发，然后在下一个广播时间重播。7，搜救通知NAVTLX广播不适用于遇险通信。但为了使航海人员了解遇险情况，最初的遇险电文应使用B2为D在NAVTLX进行广播，并可用B3B4为00.8，现无电文：在无信息播发时，可用TESTMSG检查机器工作情况。9，电文中尽量少用缩略语。如使用，应严格按照国际上公认的用法。,NAVTLX接收机工作规定,1）船舶应根据本船航行区域有关的NAVTLX电台的业务开放情况，设定NAVTLX接收机的B1B2.2)船舶在开航前8H开机值守。3）根据航区和电文种类的需要和变化，不断更新设定B1B2选择状况。4）各类报文保管期限为半年NAVTLX接收机特点见P160.注意：接收并打印过误码率小于4%的电文，其技术编码被存72H，容量可达128个，超过此容量时，最早的存储被清除。超过72H的技术编码也将被清除。,组成,接收机应包含以下几个单元：接收单元518/490接收机微处理器检测纠错、设置、自检打印机不清楚字符打印*号电源单元,接收518KHz85Hz的CFEC信号选择播发台选择报文种类，抑制非强制性信息拒收已正确接收的报文存储72h内的已正确接收的报文标识，断电6h信息不丢失计算所收报文中的错字率，小于4%认为完全收妥具有自检功能，能检查各部分工作是否正常如果518航警接收机出现故障，可用NBDP终端，频率调到518khz使用“B”模式（FEC)接收.,主要功能,整机固定及天线、地线的连接海图桌上有源天线应能保证天线放大器电源供应天线1.5米，易折，影响作用距离。使用替代天线时，充分考虑天线的灵敏度要求不高不低。适合即可。地线接船体钢板纸的选用热敏纸,储存在干燥，避光的地方。操作使用1，要先设置2，可自动测试。,安装使用事项,主要特性(记录）,IMO决议A.525(13)规定了船载NAVTEX接收机的性能标准。主要特性如表所示。,公海的气象和海浪报告（记录）,公海的气象和海浪报告一定包括：一：警报。二：地面分析图主要大势。三：预报。有时还包含：四：用简式气象码语播发的分析和（或者）预报。五：海洋气象站的气象报告选播。六：陆地气象站的气象报告选播。第一部分：警报:1,警告的种类。2，日期和以世界协调时（UTC）表示的时间。3，用经纬度或熟知的陆标表示的扰动位置。4，影响区域的范围。5，影响区域内的风速或风力及风向。有时还包含：6，用百帕表示其中心气压值的扰动类型（比如低压，飓风等）7，扰动移动的方向和速度。8，影响区域内的大浪和涌浪情况。9，其他适当的信息，如扰动的未来位置等。,公海的气象和海浪报告内容,气象警告包括大风警告（8-9级）暴风警告（10-11级）和热带气旋（北大西洋和东北太平洋为飓风，西太平洋为台风，印度洋为气旋）第二部分是天气大势。包括：1，日期和用世界协调时UTC表示的时间。2，地面天气图主要大势。3，重要气压系统和热带扰动的移动方向和速度。第三部分是预报。包括：1，预报的有效时间。2，主要海上安全信息（MSI)区域内的预报区域名称或代号。3，具体内容的描述。如：风速或风力及风向等。,例子,110250UTCMAY1996XMZWXDALIANOBSYNOWARNINGSTOPSYNOPTICSITUATION101800ZLOW995HPAAT39N107EMOVINGE8KTSXCOLDFRONFROM39N107ETO33N110EANDWARMFRONTFROM39N107ETO40N115EXLOW989HPAAT49N126EMOVINGE5KTSWITHCOLDFRONTFROMCENTERPASSING45N129ETO40N115EXHIGH1016HPAAT33N127EMOVINGE8KTSSTOP24HOURSWEATHERFORECASTFROM110000ZBOHAISEABOHAISTRAITSNORTHANDCENTRALHUANGHAISEAXPARTLYCLOUDYTOCLOUDYBECOMINGOVERCASTWITHRAINNIGHTXSWINDSFORCE5TO6XSEAMODERATESTOPNNNN,我国气象台覆盖范围,气象播发的内容，时间等资料查无线电信号书第三本。我国目前在大连，上海，广州，香港，基隆，花莲和高雄都设有气象播发台。大连气象覆盖范围：渤海，黄海北部，黄海中部，渤海海峡。上海气象覆盖范围：渤海，东海，台湾海峡，广州气象覆盖范围：南海（曾母暗沙），台湾海峡，广东省。香港气象覆盖范围：香港，南海，广东省。,什么是EGC?,EGC(EnhancedGroupCall)系统是INMARSAT卫星通信的子系统。是以C标准移动站为基础的报文广播业务。它将地面上的有关组织或机构的信息通过NCS和INMARSAT卫星以报文或数据流的形式在公共载波信道发射，送到具有EGC接收机功能的用户自动接收并打印。,EGC系统,EGC信息传输,EGC报文在地面上由指定机构如：WMO、NAVTEX、NAVAREA以电传形式送到某一地面站。由地面站经过报文处理后再送到NCS，通过NCS的公共载波信道发射EGC信号。,EGC接收机的分类与特点,1，仅用于海上安全业务的接收机。2，仅用于船队业务的接收机。3，两者兼有的接收机。EGC接收属于标准船站的一种，它的信道传输速率为600bits，采用前向纠错，再用12卷积码，交织扩散突出的误码，使整个系统误码率很小，保证有很高接收报文的准确率。从通信信道使用的角度来看，EGC系统大大提高了信道利用率。凡是涉及到某此海域航行安全的信息都可以使用EGC载波发射，而不必对每个有关移动站一个一个地通知，从而提高了信道变量的使用。,EGC与NAVTLX,EGC系统与NAVTLX系统相同的海上安全信息播发功能。但两者区别是NAVTLX应用无线电的中频信号播发，传播距离有限。而EGC利用INMARSAT卫星播发，全球INMARST卫星覆盖范围内的具有EGC接收机功能的用户都能接收到任意区域的MSI.此外，EGC还可以提供商业性的海上信息服务。,EGC业务,EGC有两类业务，第一类是海上安全网业务(SafetyNET)，另一类是船队业务(FleetNET)与系统信息。(1)安全通信网业务SafetyNET发布的区域范围a.船到岸遇险报警圆形海区b.搜救协调圆形、矩形或固定海区c.气象警告和航行警告圆形海区d.气象NAVAREA警告NAVAREA区域或整个洋区e.沿海警告(NAVTEX)NAVTEX海区f.气象预报NAVAREA海区或整个洋区g.海图修正业务NAVAREA海区或整个洋区。,EGC业务,(2)系统业务发布的区域范围a.普遍呼叫整个洋区b.INMARSAT系统信息整个洋区c.EGC系统信息整个洋区d.群呼下发船队(3)船队通信网业务FleetNET发布的区域范围a.船队营运业务群呼船队b.船队商用业务群呼船队,首先由诸如水道测量局、气象局、救助协调中心或新闻单位等信息提供部门将信息传递到有关的陆地地球站(LES),再经NCS通过卫星在公共信道上将这些信息发送给有选择的船舶、或发给指定船队的船舶、或发给指定地理区域的船舶、或发给悬挂相同国旗的船舶或发给所有船舶。目前由于某些EGC接收机可能不完全具备连续地监控卫星广播信道的功能,所以,陆地地球站LES在首次播发临时性的重要EGC电文的六分钟之后,将重播该重要的EGC电文。,EGC信息的传递途径,GMDSS原理与操作,EGC电文,EGC所有电文都有编号，编号按电文的顺序，该顺序编号是唯一的。与NAVTLX一样，对于同一LES发送的电文，如后来的电文编号识别码与以前的相同，EGC接收机不打印。EGC采用C码接入见P161-163.EGC业务的C码由5个部分组成，即C1:C2:C3:C4:C5C1是优先等级码，1位数字，分别用0、1、2、3表示常规、安全、紧急和遇险四个等级C2是业务类别码，2位数字C3是地址码，小于等于12个字母字符C4是重复率，2位数字C5是显示码，2位数字，表示发送的电文和打印使用的字符型号,EGC接收机的功能,EGC接收机是一个具有专用报文程序处理器的单通道接收机，附属于C标准移动站一部分。A标准船站或B标准船站也可配备EGC接收机，获得EGC接收功能。EGC接收机功能：1.能连续在NCS公共信道上接收信息,并按EGC报文协议处理这些信息。2.能自动识别指向固定用户的用户码和由操作员选定海域范围的用户码。对于需要船队业务的EGC接收机具有如下附加功能:3.能自动识别指向某一特定EGC接收机的唯一地址的报文。4.能自动识别指向由操作员选定的用户组的报文。5.能自动响应组用户识别码及不断更新的用户组呼识别码,并按命令可增加或删除组呼的用户码。,GMDSS原理与操作,EGC接收机的使用性能,应能输入船位信息;应能选择电文种类;EGC业务可提供的电文种类有:对所有船的呼叫:群呼;矩形区域的气象警告(不可拒收);INMARSAT系统信息;NAVTEX广播(不可拒收);岸船遇险报警(不可拒收);WMO气象预报;EGC系统信息;圆型区域的气象警告(不可拒收);航区警告(不可拒收);海图更改业务;DownloadGroupIdentify;WMO矩形气象预报:WMO气象警报(不可拒收)。应具有自检功能;接收时应能进行适当报警并自动打印出报文;对已收到的报文,应能进行清除或控制打印。,EGC的工作种类,1、对所有船呼叫2、INMARSAT系统报文3、组呼（群呼）4、单台呼叫5、区域性呼叫6、EGC系统电文7、电子海图修改,安全网业务设置,如果希望连续接收某个洋区的安全信息，操作者可以在INMARSAT-C船站上通过设置该洋区为首选洋区或独立值守洋区的方法，使接收机只扫描设定的洋区。为了减少EGC接收机不必要的报警次数。操作员应定期输入最新船位，使接收机拒收与本船无关的其他区域的电文，而且将接收机设定在只有遇险和紧急电文收悉时报警。如果错过了规定时间而漏收了某些信息，可以将C站关闭重开，这样可以清除内存的所有信息的关联号，一旦信息重播，接收机就不会认为它是重复性信息，能够正常完成打印，存储。,(1)接收遇险电文EGC接收机或INMARSATE-C移动地球站MES终端就会显示出DISTRESS或指示灯闪亮并发出声音警报,同时在打印机上将接收到的EGC遇险报警电文自动打印出。某些EGC接收机或INMARSAT-C移动地球站终端在接收到遇险优先EGC电文时,其数据终端上的DISTRESS显示和声音警报持续不断,船舶操作员需按下键盘上的控制键以消除该警报;比如,有些机型的INMARSAT-C移动地球站终端要求同时按下Ctrl和Alt键,才能消除警报。,EGC遇险电文的接收与处理,(2)接收日常EGC电文若接收到日常的EGC电文,EGC接收机或INMARSAT-C移动地球站终端设备会发出蜂鸣声并自动打印出EGC电文。在接收EGC电文几秒钟后,蜂鸣声会停止。(3)EGC业务的收费安全通信网(SafetyNET)业务对接收该业务EGC电文的用户免费EGC信息的初始发送人将向陆地地球站(LES)支付有关通信费用。EGC系统中开放的船队通信网FleetNET业务对接收该业务EGC电文的用户,将向EGC电文初始发送人支付费用;而EGC初始发送人将向陆地地球站(LES)支付有关通信费用。,EGC电文的接收与处理,例1典型的EGC安全网航行警告,EGC：1071995/02/1318:14:35SAFETYBTCSAT46464HYDRNWG13-FEB-199518:14:07929960ZCZCNAVAREAONE075.BALTICSEA.KADETRENDEN.CHARTBA2365.DANGEROUSWRECKLOCATED54-43.0W12-24.6EMAKEDBYSOUTHCARDINALLIGHTBUOY100METRESSOUTHWARD.NNNN,EGC：107世界时1995/02/1318：14：35安全优先等级BTCSAT（发信台识别代码）水道测量航行警告发送于世界时1995/02/1318：14：07929960（电文编号）ZCZC（电文开始标志）NAVAREA1区波罗地海KADETRENDEN.英版海图2365。危险沉船位于54-43.0W12-24.6E距其南侧100米标志以南方位灯标。NNNN（电文结束标志）,一份标准的安全网信息主要包括报头和电文主体两部分安全网信息的前一至二行为信息的报头部分，主要包括提供该信息的地面站代码，信息种类，优先等级，覆盖区域，终端设备地理位置更新情况等资料。报头部分视交发的地面站，信息种类，优先级别的不同而略有不同。主要的信息均译自发射台的C码。LES222-MSG4625,DISTRESSDISTRESSCALLTOAREA:17N87W150-POSOK7+4S150+5E10GA，NOPOS,安全网信息内容,例2典型的EG