gmdss-地面通信業(yè)務(wù)簡介-CHN

1、GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院地面通信業(yè)務(wù)地面通信業(yè)務(wù)GMDSS原理與操作GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院主要內(nèi)容n1. 無線電波的產(chǎn)生無線電波的產(chǎn)生n2頻率、周期、波長、和電波傳播速度頻率、周期、波長、和電波傳播速度n3頻率的劃分頻率的劃分n4無線電波的傳播途徑和傳播特點無線電波的傳播途徑和傳播特點n5信號的調(diào)制與解調(diào)信號的調(diào)制與解調(diào)n工作種類的表示方法工作種類的表示方法n地面通信系統(tǒng)的組成地面通信系統(tǒng)的組成n. 地面通信系統(tǒng)的專用頻率及應(yīng)用地面通信系統(tǒng)的專用頻率及應(yīng)用n. 遇險報警方式的選擇遇險報警方式的選擇n10. 地面通信系統(tǒng)的值守地面通信系統(tǒng)的值守n11. 緊急呼叫與緊急通

2、信緊急呼叫與緊急通信n12. 安全呼叫與安全通信安全呼叫與安全通信n13. 信號書的使用信號書的使用GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院第一節(jié)第一節(jié) 無線電波的產(chǎn)生無線電波的產(chǎn)生n一、無線電波的產(chǎn)生：一、無線電波的產(chǎn)生：q高頻電流在天線流動會在其周圍產(chǎn)生交變的磁場，高頻電流在天線流動會在其周圍產(chǎn)生交變的磁場，在空間中交變磁場再產(chǎn)生交變的電場，交變的電場在空間中交變磁場再產(chǎn)生交變的電場，交變的電場再產(chǎn)生交變的磁場。這樣在空間中交變的電磁場不再產(chǎn)生交變的磁場。這樣在空間中交變的電磁場不斷交替變化，波動傳播，從而形成了無線電波。斷交替變化，波動傳播，從而形成了無線電波。 n二、無線電傳播的速度：二、

3、無線電傳播的速度：q近似光速近似光速qx10m/sGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院二、頻率、周期、波長的定義二、頻率、周期、波長的定義n頻率（頻率（FREQUENCY）：）：q定義：電波在單位時間（）內(nèi)幅值大小與方向周期性變化的次數(shù)。q符號：q單位：赫茲（Hz）千赫茲（KHz）兆赫茲（MHz） G赫茲（GHz）q換算關(guān)系：1000Hz=1KHz ；1000KHz=1MHz ；1000MHz=1GHzGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院二、頻率、周期、波長的定義二、頻率、周期、波長的定義n周期：q：電波幅值大小與方向變化一次所用的時間。q符號：Tq單位：秒（s） 、 毫秒ms）、微秒（s）q

4、換算關(guān)系：1秒（s）=1000毫秒（ms）； 1毫秒（ms）=1000微秒（s）。n波長：q定義：電波在一個周期內(nèi)傳播的距離；q符號：；q單位：米（m）、 分米（dm）、厘米（cm） 、毫米（mm）q換算關(guān)系：1米（m）=10 分米（dm）； 1分米（dm）=10厘米（cm）； 1 厘米（cm）=10毫米（mm）；GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院三、兩個關(guān)系式三、兩個關(guān)系式n、T=1/F n、=V/F =3x108/FGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院第二節(jié)第二節(jié) 頻率的劃分頻率的劃分波段名稱波段名稱波長范圍波長范圍波段名稱波段名稱頻率范圍頻率范圍極長波極長波105m以上極低頻（ELF）

5、3KHz以下超長波超長波105m-104m甚低頻（VLF）3-30KHz長波長波104m-1000m低頻（LF）30-300KHz中波中波1000m-100m中頻（MF）300-3000KHz短波短波100m-10m高頻（HF）3-30MHz米波（超短波）米波（超短波）10m-1m甚高頻（VHF）30-300MHz微波分米波分米波10-1dm特高頻（UHF）300-3000MHz厘米波厘米波10-1cm超高頻（SHF）3-30GHz毫米波毫米波10-1mm極高頻（EHF）30-300GHzGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院地面通信使用的頻段n 中頻（MF）：4154000KHz 其中，中頻I

6、（MF I）415-530KHz 中頻II（MF II）2MHzn高頻（HF）：4000-27500KHzq海上高頻分波段：CCIR指定4、6、8、12、16、18、22、25MHz，為海上移動通信使用的頻段。n甚高頻（VHF）：156-174MHzGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院地面通信使用的頻段n信道與頻率（CHANNEL&FREQUENCY):q單工信道:SIMPLEX CHANNEL;多用于船到船通信,及重要通信;q雙工信道:DUPLEX CHANNEL;多用于船到岸通信q分工作類型指定：RT、BDP(TELEX）、DSC等n例如:無線電傳通信的828信道，對應(yīng)的岸臺的發(fā)射

7、頻率(即船接收頻率)是8430.0KHz; 岸臺的接收頻率(即船發(fā)射頻率）是8390.0KHz。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院第三節(jié)第三節(jié) 無線電波的傳播途徑和無線電波的傳播途徑和特點特點一、一、GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院地面波地面波是指沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姴℅MDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院TR空間波空間波:以空氣為媒介直線傳播的電波GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院直射波 RT反射波 入射波 空間波傳播 GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院TR空間波 空間波 衛(wèi)星GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院電離層電離層n大氣層由于太陽紫外線的輻射，氣體分子被電離，形成正負離子和自

8、由電子組成的電離層。n 距地面高度為50到300km。n隨高度不同電離層電離程度不同，形成不同的濃度。大致分為D、E、F1、F2層。n電波在穿越電離層時，會受到吸收和衰減。吸收和衰減大小與頻率和電離層的濃度有關(guān)。nD層和E層變化最有規(guī)律中午濃度最強，晚上D層消逝。nF層在白天分為兩層，F(xiàn)1和F2。F1層在晚上消逝。n晚上只剩E層和F2層。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院電離層波(天波):指靠電離層波傳播的電波 電 離 層發(fā)射臺地波傳輸TR2R3寂靜區(qū)250KM200KM100KM60KMF2層F1層E層D層二次反射R1 GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院二、二、 各波段電波傳播特各波段電

9、波傳播特點點n1.長波和超長波傳播特點長波和超長波傳播特點q超長波:n波長為100km - 10km;n頻率為3 - 30kHz;q長波:n波長為10km - 1km;n頻率為 30-300kHz。q傳播特點:n超長波和長波由于波長長,地形對傳播影響很小。n在 300 Km 以內(nèi)傳播基本上是地波傳播。 n遠距離靠天波。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院二、二、 各波段電波傳播特各波段電波傳播特點點q長波和超長波傳播主要缺點長波和超長波傳播主要缺點n 地波對其它收信臺干擾大；地波對其它收信臺干擾大；n 易受天電干擾易受天電干擾, 尤其是在雷雨的夏季；尤其是在雷雨的夏季；n 收發(fā)設(shè)備笨重收發(fā)設(shè)備

10、笨重, 需要龐大的天線需要龐大的天線.1.應(yīng)用應(yīng)用:臺卡、歐美伽等無線導(dǎo)航系統(tǒng)。臺卡、歐美伽等無線導(dǎo)航系統(tǒng)。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院二、二、 各波段電波傳播特各波段電波傳播特點點n2 2、中波的傳播特點、中波的傳播特點q波長：1 km-100m;q頻率：300 - 3000kHz;q傳播特點：傳播特點：n白天靠地波白天靠地波. .因為中波穿過因為中波穿過D D 層時層時, ,受到強烈的吸收。受到強烈的吸收。n夜間靠地波和天波夜間靠地波和天波. .吸收中波的吸收中波的D D層消失層消失, ,由由E E層反射。層反射。n白天傳播200海里;晚上傳播400海里。n有衰落現(xiàn)象。接收機須加A

11、GC控制線路。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院二、二、 各波段電波傳播特點各波段電波傳播特點n3 3、短波傳播特點、短波傳播特點q波長為波長為10010m; 頻率為頻率為330MHz。q傳播特點：傳播特點：n主要靠天波來傳播。地波傳播距離一般不超過主要靠天波來傳播。地波傳播距離一般不超過100Km100Km；n白天頻率越高，傳輸距離越遠；頻率越高白天頻率越高，傳輸距離越遠；頻率越高, , 衰減越小衰減越小; ;n晚上通信要選用低一些的頻率通信。原因晚上通信要選用低一些的頻率通信。原因n天波傳播時可借助于電離層進行一次或多次反射天波傳播時可借助于電離層進行一次或多次反射, ,實現(xiàn)遠實現(xiàn)遠距離

12、通信。距離通信。n多路徑傳播的原因，可引起衰落性干擾；電離層波動，信多路徑傳播的原因，可引起衰落性干擾；電離層波動，信號傳輸不穩(wěn)。號傳輸不穩(wěn)。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院地波傳播范圍天波傳播范圍寂靜區(qū)無信號寂靜區(qū)（啞區(qū)）寂靜區(qū)（啞區(qū)）GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院二、二、 各波段電波傳播特各波段電波傳播特點點n4 4、超短波和微波的傳播特點、超短波和微波的傳播特點q頻率頻率:30MHz以上以上;波長波長:10M以下。以下。q傳播特點：傳播特點：q主要靠空間波傳播主要靠空間波傳播。原因：地波原因：地波;天波天波q傳播距離一般僅有幾十海里傳播距離一般僅有幾十海里。天線絕對高度天線絕對

13、高度(距海平面距海平面的高度的高度)為幾十米時為幾十米時,VHF通信距離通信距離30-50海里。海里。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院三、在主要航線上不同海區(qū)和國內(nèi)主三、在主要航線上不同海區(qū)和國內(nèi)主要海岸電臺通信使用的頻段要海岸電臺通信使用的頻段所在海區(qū)所在海區(qū) 白天最佳頻段白天最佳頻段 夜間最佳頻段夜間最佳頻段印度洋印度洋 16MHz、22MHz 8MHz、12MHz紅海紅海 16MHz、22MHz 8MHz、12MHz地中海西部地中海西部 16MHz（1530LT左右）左右） 8MHz、12MHz 12MHz（1630LT左右）左右）大西洋東部大西洋東部 12MHz（1630LT左右）

14、左右） 8MHz、12MHzGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院第四節(jié)第四節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)n為什么要使用調(diào)制為什么要使用調(diào)制?q 聲波在空氣中傳播慢，約為340m/s，衰減快，不會傳播很遠。q 交流信號要有效輻射，天線的尺寸應(yīng)和波長相比擬。 天線長度 q 音頻=3003000Hz, =1000100KM GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院調(diào)制與解調(diào)的基本概念n調(diào)制信號：要經(jīng)過調(diào)制傳送的原始信號q如：語音信號；從TELEX和DSC MODEM送出的信號等都為調(diào)制信號。n調(diào)制: 調(diào)制信號加載到高頻信號的技術(shù).n載波: 該高頻信號稱為載波。n已調(diào)信號:經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號。n解調(diào)或者檢波:

15、在接收端從已調(diào)信號中檢取出原始信號的技術(shù)。n常用的調(diào)制方法有：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等.調(diào)幅波頻譜圖調(diào)幅波波形圖FMINFMAXfcfc-FMAXfc+FMAXGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院調(diào)幅制原理調(diào)幅制原理n載頻本身和調(diào)制信號無關(guān)，所要傳遞的聲音信號只包含在兩個邊帶之中，而且兩個邊帶中包含著完全同樣的信息。n調(diào)幅波的頻帶寬度是調(diào)制信號中最高頻率的兩倍，即：BAM=2max n真正有用的是邊帶功率。當M=1時，兩上邊帶的功率之和僅是載頻功率的一半。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院調(diào)幅制原理nuc(t)=Uccos(ct+c) (1-4-1) 其中: uc(t)是瞬時值，Uc是振幅， ct

16、 是角頻率， c 是初相位。n u(t)=Ucost (1-4-2)n用音頻去調(diào)制Uc ，調(diào)幅波的瞬時值表達式為: u(t)=Uc + u(t)cos (ct+c) = Uc (1+ m cost ) (ct+c) (1-4-3) 式中: m為小于1的常數(shù)，m= u / Uc ，叫做調(diào)幅系數(shù)。調(diào)幅波的振幅應(yīng)為: Uc (1+ m cost ) (1-4-4) GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院調(diào)幅制原理n 將式(1-4-3) 展開可得： u(t)=Uc cos (ct+c) + Uc * m/2 cos(c+ ) t + c + Uc * m/2 cos(c - ) t + c (1-4-5

17、)n載頻m/2 UC cos(c - ) t + c (1-4-5)n載頻c ，上邊頻（c+ ），下邊頻（ c - ）。兩個邊頻分量的振幅相等；當m 1時，邊頻振幅等于音頻振幅的一半。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院單邊帶調(diào)制n調(diào)幅制通信的功率利用率不高，占有的頻帶寬,選擇性衰落現(xiàn)象嚴重，信號易失真。理想的調(diào)制方式應(yīng)當是： （1） 沒有載頻。(2) 只有一個邊帶。n單邊帶單邊帶(SSB)(SSB)通信：通信： 采用只傳送一個邊帶，而抑制另一個邊帶和載頻(或部分抑制載頻)的通信稱為單邊帶通信。n USSBuSSB(t) = Uc * m/2 cos(c+ ) t + c 高頻振蕩，角頻率，上

18、邊帶，振幅，初相位c 。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院單邊帶通信優(yōu)點:n節(jié)約頻譜。帶寬僅是調(diào)幅制的一半BW=FMAX n節(jié)省功率。是調(diào)幅發(fā)射機峰包功率的1/8。n抗干擾能力強。 GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院工作種類（發(fā)射類型）表示方法n工作類型可用5個字符表示，其中前3個字符是必須遵循的基本特征，后2個字符是可以選用的附加特征。n一般只表示基本特征。n基本特征由兩個字母和中間夾一位數(shù)字組成，其中:q第一位字符是字母，表示主載波的調(diào)制方式。nA- 表示雙邊帶調(diào)制。nF- 表示頻率調(diào)制。nG- 表示相位調(diào)制。nH- 單邊帶全載波。nJ- 表示單邊帶全抑制載波。nK- 表示用幅度調(diào)制的

19、脈沖系列。nP- 表示末調(diào)制的脈沖系列。nR- 表示單邊帶減幅或變幅載波。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院工作種類（發(fā)射類型）表示方法q第二位是數(shù)字，表示調(diào)制信號的性質(zhì)。n1-表示單路的，不用調(diào)制副載波，但包括量化或數(shù)字的信息。n2-單路，采用副載波調(diào)制，包括量化或數(shù)字的信息。n3-單路，包含模擬信息。n7-雙信道或多信息，包括量化或數(shù)字的信息。q第三位字符是字母，表示所發(fā)信息的類型。nA-代表人工接收的無線電報。nB-代表自動接收的無線電報。nC-代表傳真。nD一一-數(shù)據(jù)傳輸、遙測技術(shù)、遙控操作。nE-代表無線電話(包括廣播)。nF一一-電視(視頻)。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院

20、工作種類（發(fā)射類型）表示方法n2、常用的工作種類、常用的工作種類n電話體系方面的有: A3E，H3E，R3E，J3E，F(xiàn)3E，G3E等。q A3E - 雙邊帶調(diào)幅電話。q H3E - 單邊帶全載波電話。q R3E - 單邊帶減幅載波電話。q J3E - 單邊帶抑制載波電話。q F3E - 調(diào)頻電話。q G3E - 調(diào)相電話。nTELEX、DSC有：MF/HF F1Bn VHF G2Bn氣象傳真：F3CGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院地面系統(tǒng)的組成地面系統(tǒng)的組成q 組合電臺q 甚高頻（VHF）設(shè)備 中/高頻收/發(fā)信機DSC終端TELEX終端無線電話MF/HF DSC遇險安全頻率值守機天線調(diào)諧

21、單元電源地面通信系統(tǒng)設(shè)備基本組成框圖之一MF/HF組合電臺的組成框圖甚高頻(VHF)收/發(fā)信機DSC終端無線電話 VHF DSC遇險安全值守機電源地面通信系統(tǒng)設(shè)備基本組成框圖之二：甚高頻（VHF）與VHF DSC的組成 地面通信系統(tǒng)遇險和安全頻率及應(yīng)用nDSC、無線電話、無線電傳遇險與安全專用頻率 MF HF qDSC： 2187.5 8414.5 4207.5 6312.0 12577.0 16804.5 VHF CH70 q無線電話: 2182.0 8291.0 4125.0 6215.0 12290.0 16420.0 VHF CH16 q無線電傳：2174.5 8376.5 4177.

22、5 6268.0 12520.0 16695.0 GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院地面通信系統(tǒng)遇險報警和遇險通信 n地面通信系統(tǒng)遇險報警方式與設(shè)備：qVHF DSC（在VHF CH70進行）qMF/ HF DSC（在MF/HF DSC遇險和安全呼叫頻率上進行） n能夠進行遇險通信的設(shè)備及通信方式：qVHF無線電話qMF/ HF 組合電臺的無線電話和無線電傳GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院遇險報警信息傳遞路由： qVHF DSC 近距離（3050海里）范圍內(nèi)的船舶（或者海岸電臺）；qMF DSC 中距離（200海里左右）范圍內(nèi)的船舶（或者海岸電臺）；qHF DSC 遠距離范圍內(nèi)的海岸電臺

23、（或者船舶）；GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院GMDSS地面通信系統(tǒng)值班要求nVHF DSC CH70值守機應(yīng)24小時開機值守。nVHF CH16信道值守:航行中設(shè)置在VHF CH16信道,24H開機守收聽。nMF DSC(2187.5KHz)的值守: 值守機應(yīng)24小時保持值守。n在4、6、8、12和16MHZ用HF DSC值守機,保持24小時連續(xù)不斷的值守。nNAVTEX設(shè)置接收航區(qū)WX、N/W。nHF WX、N/W 的接收。n相關(guān)海岸電臺的通報表（或者通話表）。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院緊緊急急呼呼叫叫與與緊緊急急通通信信q緊急通信： 是指某移動單位或人員就有關(guān)人命安全等緊急

24、情況而進行的通信。比如船員嚴重疾病、船舶擱淺、機器嚴重故障、人員落水、氣象突變、緊急臺風(fēng)警告和緊急航行警告等緊急情況而進行的通信。緊急通信的優(yōu)先等級僅次于遇險通信。這類呼叫和通信應(yīng)由船舶負責(zé)人或者海岸電臺和海岸地球站負責(zé)人批準后，才能發(fā)送。q緊急信號：PAN PANq可在MF/HF/VHF波段遇險與安全專用頻率上進行。GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院緊緊急急呼呼叫叫與與緊緊急急通通信信q船對船：n DSC呼叫：優(yōu)先等級與頻率n無線電話緊急信號為 PAN PAN，這組用語的每個字應(yīng)該按法語單詞“Panne”讀音。n無線電傳緊急信號為PAN-PAN。q船對岸：n醫(yī)療指導(dǎo)： ARQ電傳使用MED

25、+n無線電話GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院q安全通信是指有關(guān)航行安全的通信。比如海岸電臺或海岸地球站播發(fā)的航行警告、氣象警告、氣象預(yù)報等有關(guān)航行安全的信息屬于安全通信；船舶在航行中發(fā)現(xiàn)危及船舶航行安全的情況，或者本船主機發(fā)生故障，正漂流修理，需告知其它船舶注意，這類通信也屬于安全通信。安安全全呼呼叫叫與與安安全全通通信信GMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院安全呼叫和安全通信安全呼叫和安全通信n優(yōu)先等級：SAFETYn安全信號： SECURITEn船舶日常HF DSC與岸臺進行測試可以選擇安全呼叫方式。n船對船播發(fā)安全信息：q先進行DSC呼叫；q約定方式與頻率，并在DSC安全頻率上發(fā)出呼叫；q然后用電話或者電傳方式播發(fā)。n岸對船：NAVTEX /HF FECGMDSS原理與操作青島遠洋船員學(xué)院 安全呼叫和安全通信安全呼叫和安全通信n使用DSC呼叫后，隨后在約定的方式和頻率上播發(fā)安全信息，電文舉例如下：nSECURI