浅谈外业测量船舶通讯方式的应用与比较论文_周菲,王荣林

摘要：海洋测绘工作绝大部分需要依靠测量船舶来完成，目前常用的船舶通讯方式有卫星电话、甚高频电话和船用AIS一体机，三种通讯方式具有不同的特点和应用场合，在实际工作中共同配合，保障船舶与外界的正常通讯。

关键词：外业；测量；船舶；通讯；方式；应用；比较

引言

随着海洋测绘方式的逐步多样化，测绘范围的逐步扩大，在由浅蓝到深蓝的转变过程中，对外业测量船舶也提出了更高的要求。测量船舶是海洋测绘工作的基础和依托，常用的多波束、声呐、单波束等测量设备也必须按要求搭载于测量船舶来实现基本的外业测量工作，但由于海上部分测量区域离岸较远，普通手机信号难以覆盖，因此保障测量船舶与外界的实时通讯就成为了保障外业测量人员安全、顺利完成测量任务的重要工作之一。

目前，天津海事测绘中心（以下简称“海测中心”）外业测量船舶使用的通讯方式主要有卫星电话、高频电话及北斗AIS一体机 ，这几种方式各有其不同的特点与应用方法。

一、卫星电话

卫星通信（satellite communication）是利用人造地球卫星作为中继站，实施一个或多个地球站之间的无线电波的传输、发射和（或）接收。大多数通信卫星都位于地球上某一地区上空的固定轨道上，与地球自转方向和速度相同，同步运行。卫星通信地面站负责向卫星发送信息、控制卫星上转发器的运行以及接收信息。卫星通信距离远，覆盖面积大，组网灵活，容量大，不受气候和自然条件变化的影响，可同时实施电报、电视、传真和数据等信息。卫星通讯主要分为海事卫星通讯和铱星通讯。

1、海事卫星

海事卫星是一种用于海洋和陆地之间无线通讯的通信卫星，可实现全球海上常规通讯、特殊战备通讯、遇险安全通讯等多种功能，是实用性较强的高科技通讯方式。利用海事卫星来实现船与岸、船与船之间通讯联络的电话设备就是国际海事卫星电话（International Maritime Satellite Service）。国际海事卫星电话一般用于船舶海上航行作业时与其他船舶以及陆地之间的通话、数据传输和传真等，在保障船舶航行安全的同时，也便于岸台的及时调度。

图1.1 Oceana800型国际海事卫星电话

图1.1是目前使用较为普遍的Oceana800型国际海事卫星电话，主要由话机、电话线和天线组成。该设备可提供稳定的语音和数据通信，并具有IP54的防护等级，话机背部有SIM卡插槽，并可支持连接最大600米的电话线。

国际海事卫星电话使用简便，只需将天线架在船外与座机相连，并直接进行拨打即可，具有信号稳定，通讯质量较高的特点，目前在海测中心现有的两条测量船上都已配备安装。

2、铱星电话

铱星系统（IRIDIUM）是一种区别于海事卫星的全球卫星移动通信系统，该系统共包括66颗环绕地球的低轨道卫星，可以作为地面固定和移动电话网的补充和延伸，使通讯服务不再受时间和地点的限制。铱星系统卫星网络可以实现包括南北两极的全球覆盖，是迄今覆盖范围最广的卫星通信系统。

图1.2 铱星9555卫星电话

目前广泛使用的铱星卫星电话为图1.2所示的铱星9555手持型卫星电话，使用前先将天线拔出，通话时要保持天线垂直指向天空，确保天线与天空之间没有遮挡。开机后卫星电话即开始自动搜索卫星，此时屏幕显示“搜索”，当注册到铱星网络后，屏幕将显示为“已注册”，此时便可正常使用卫星电话，铱星用户拨打普通手机用户的拨号规则为：00+国家码+地区码+电话号码，拨打铱星用户的拨号规则为：00+12位铱星电话号码。

与海事卫星相比，铱星系统具有覆盖范围更广的特点，可实现全球覆盖（海事卫星可覆盖大部分地区，两极无覆盖），由于铱星卫星是沿地球经线方向运行，因此无信号时只需等待卫星经过即可。同时，该卫星电话也具有像普通移动电话一样的短信收发、信息存储等功能。铱星卫星电话也可选配蘑菇头天线，在信号不稳定时架在室外可提高通话质量。

二、甚高频电话

甚高频通信（VHF communication）是指在30-300MHz频率范围内无线电波的传输、发射和（或）接收。主要靠地面波和空间波视距传输，通信距离短。可在不同区域重复使用频率，但易受通信双方中间存在高大阻碍物体而影响通信。主要用于通话，也可通报和数据传输。甚高频无线电话设备是指实施并完成在30-300MHz频率范围内无线电话的传输、发射和（或）接收的装置，一般由发射机和接收机、天线、电源组成。主要用于视距内通信，多采用调频制，发射功率为数瓦至数十瓦。

图2.1 建伍甚高频电话

甚高频电话具有设备体积小、通信容量大、信号稳定、保密性较好的特点，但其作用距离有限（一般为5-6海里），且易被视距间较大物体阻隔电波传播，影响通信。同时，根据《中华人民共和国无线电管理条例》和国家相关规定，无线电产品需申请执照方可进行安装和使用，如图:

图2.2 中华人民共和国无线电台执照

三、船用北斗AIS一体机

船用北斗AIS一体机是目前测量船舶广泛应用的北斗船载型用户机。由主机、北斗天线、AIS天线、GPS天线及稳压电源组成，通过北斗和GPS系统与外界实现船舶航行过程中的数据交互，达到导航、报警、通信、避碰等目的。海测中心主要使用的船用北斗AIS一体机为普适导航A1000型北斗AIS一体机，如图3.1所示。

图 3.1 普适导航A1000型北斗AIS一体机

使用时将该一体机安装于外业船舶上，将三个天线置于船外空旷处分别接收AIS、北斗和GPS信号。待屏幕下方的信号提示框变为绿色时，即表明设备信号接收正常。在使用过程中，该设备可实时显示附近海域船舶的运行情况，并可与其他船舶进行信息通讯，若发现有可疑船舶存在危害本船航行隐患，即触发声音和屏幕颜色闪烁警报，便于船上工作人员及时发现并调整航向，避免事故发生。

该系统在保留GPS定位功能的同时，也采用北斗定位系统。因北斗系统同时具有定位和通信两种功能，所以船用北斗AIS一体机也具备短报文通讯能力，可实现两台一体机之间、手机和一体机之间的实时短报文通讯。2016年海测中心派工作人员随船极地考察，在距离较远，状况未知的情况下，以短报文形式与海测中心PC调度端保持联络。

图3.2 PC调度端与北斗AIS一体机之间的部分短报文通讯

同时，在北斗AIS一体机中输入手机号码便可直接给手机发送短信，手机回复时只需在短信前加“北斗号码+#”，就可直接回复给一体机，可便捷实现一体机和手机之间实时的短报文通讯。

为了对船舶进行区分标识，每台船上固定安装的AIS一体机都有唯一的水上移动业务标识码（Maritime Mobile Service Identify），简称MMSI码。它是船舶无线电通讯系统在其无线电信道上发送的能唯一识别各类台站的一列九位数字码，如果出现船舶遇险等紧急情况，搜救人员便可通过接受到的该船舶MMSI码迅速找到船舶信息并及时进行沟通和救援。海测中心向交通部无线电管理部门申请了15个MMSI码供外业测量船舶使用，将MMSI码输入船载终端，在海上船舶AIS数据交互过程中过程中作为外业船舶的唯一标识，证书如图：

结语

船舶通讯方式的多样化使船舶与船舶、船舶与岸台之间的沟通不再受时间、地点、环境的限制。卫星电话、甚高频电话和船用AIS一体机三种主要的船舶通讯方式各有其特点和优势，应用的范围和场合也不同 ，在实际的外业测量工作中，可视具体情况采用相应的通讯方式，保障外业测量人员和测量船舶的安全，进一步提高外业测量的工作效率。

图3.3 船舶自动识别系统AIS标识码证书

参考文献

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论文作者:周菲,王荣林

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/12

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