海岸电台DSC通信系统功能分析

    陈泽忠+李钰庚

    摘 要：海岸电台肩负着海上航行船舶遇险搜救通信、航行警告、海上气象报告、船舶运输生产调度及船岸之间的日常公众通信等任务，在国际和国内航海安全通信中发挥着重要的作用。其中，船舶遇险搜救通信是海岸电台最重要的一项职责，而DSC通信系统的主要功能就是为船舶遇险搜救提供必要的通信服务。文章对海岸电台DSC通信系统功能进行了分析。

    关键词：GMDSS；数字选择性呼叫系统；海岸电台；系统功能；DSC

    1 GMDSS系统概述

    全球海上遇险与安全系统（Global Maritime Distress and Safety System， GMDSS）是一個服从于《1979年海上国际搜寻与救助公约》的全球性综合通信网络系统，实施 GMDSS的目的是最大限度地保障海上生命和财产安全。海上船舶发生遇险事件时，GMDSS系统可以使岸上搜救机构（Stop and Reverse，SAR）和遇险船舶附近的其他船舶立即收到遇险船舶的报警，并以最短时间延迟进行协调救助。同时，该系统还可播发海上航行安全信息（航行警告、气象警告、气象预报及其他紧急和安全信息），并为船舶提供必要的紧急、安全通信和常规通信服务。

    GMDSS系统由卫星通信系统和地面通信系统两部分组成。地面通信系统由工作在中高频和甚高频段的通信分系统组成，具体包括：数字选择性呼叫（Digital Selective Calling，DSC）系统、窄带直接印字电报（Narrow Band Direct Print Telegraphy，NBDPT）系统、单边带（Single Side Band，SSB）无线电话系统、甚高频（Very High Frequency，VHF）无线电话系统和奈伏泰斯（NATEX）安全信息播发系统等。在中国，地面通信系统的值守职责主要由海岸电台承担。地面通信系统的遇险报警框架是基于DSC系统构建的，DSC是工作在中高频和甚高频段的一种自动呼叫系统，是地面通信系统中唯一遇险报警设备。船舶遇险需要救助时，可通过DSC系统发射遇险报警呼叫。呼叫可携带的信息包括：遇险时间、船舶呼号、船舶MMSI码、遇险位置、遇险性质、后续通信手段等。岸台收到呼叫并收妥确认后，再利用SSB无线电话、VHF无线电话或NBDP电报进行船岸间遇险后续通信。

    按照国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）要求，GMDSS系统于1992年2月1日在世界范围内开始实施建设，1999年2月1日全面建成。中国政府于1992年由交通运输部投资近3亿人民币，开始实施GMDSS地面通信系统的工程建设。按照工程建设规划，中国将新建1座高频段DSC值班台、18座2 M中频段DSC值班台和13座VHF频段DSC值班台 。

    地面无线电DSC值班台新建工程是全国各海岸电台GMDSS系统建设的重点，建设内容包括开发DSC通信系统和新建DSC值班站点。按照工程实施规划，在上海新建1座HF频段国际DSC值班台，开设4/6/8/12/16 MHz频段DSC值班电路及相应频段的窄带直接印字电报/单边带后续通信电路，覆盖西北太平洋第七搜救区海域；新建包括天津海岸电台在内的18座MF频段国际DSC值班台，开设2 MHz频段DSC值班电路及相应频段的窄带直接印字电报/单边带后续通信电路，可以链状覆盖距岸100海里以内沿海海域；新建包括天津海岸电台在内的13座甚高频频段国际DSC值班台，开设甚高频 70频道DSC值班电路及 16频道后续通信电路，可以覆盖距各岸20～25海里以内的港口水域。

    天津海岸电台目前共有3套DSC通信系统，分别是：JRC-DSC通信系统、甚高频安全通信系统、国产一体化DSC通信系统。下面依次分析这3套DSC通信系统的功能。

    2 JRC-DSC通信系统功能分析

    JRC-DSC通信系统是由日本JRC公司开发的，主要提供DSC遇险值守与后续通信功能，同时兼容常规通信功能。系统采用服务器/客户端（C/S）模式，采用JRX-9100数字交换机为核心处理器，由NCT-32G System Rack进行音频转换，并通过收发信Modem Rack与收发信台连接进行信号的收发，3台终端互为备份构成网络连接，并对系统进行控制。其中两台终端设在天津海岸电台，另一台终端设在天津海事局搜救中心值班室，通过租用通信专线与系统连接。天津海岸电台JRC-DSC通信系统建设完成后开通GMDSS-DSC业务，开始承担所覆盖海域（A1，A2海区）的遇险安全通信任务。天津海岸电台DSC值守中频2 187.5 kHz和甚高频70频道（156.525 MHz），在A1海区使用甚高频70频道完成DSC遇险报警，16频道完成遇险通信；在A2海区用2 187.5 kHz完成DSC遇险报警，用2 182 kHz单边带无线电话或2 174.5 kHz窄带印字电报完成后续遇险通信。

    GMDSS在中国正式运行后，根据交通部委办规定，天津海岸电台继续承担500 kHz，2 182 kHz和156.800 MHZ（16频道）常规国际遇险频率的值守工作。工作电路上发生特殊通信后也按照遇险通信处理程序处理。此后，天津海岸电台仍然接收并处理了许多非GMDSS-DSC遇险紧急安全通信。经统计分析，在成功实施GMDSS-DSC系统以后，传统方式的遇险电路和常规电路在遇险值守方面仍具有重要作用。

    3 甚高频安全通信系统功能分析

    甚高频安全通信系统主要服务于海上船舶遇险、安全通信业务，也适用于日常安全管理通信业务，是沿海船岸通信的重要手段。该通信系统的DSC通信部分主要是甚高频频段DSC，共布局4座甚高频站点，分别位于天津海岸电台大楼、海上WHPA（原11A）钻井平台、黄骅和曹妃甸。在天津海岸电台设甚高频控制中心实现对整个系统的控制。该系统通过改造天津海岸电台基站，配置16，70，25，26共4个频道，新建WHPA钻井平台基站，配置16，70频道和一个工作频道。黄骅和曹妃甸基站的16，70频道设备为河北海事局和天津海事局共同使用，并在以上两个站点各新增一个工作频道，频率与河北海事局黄骅、曹妃甸港区甚高频岸台的工作频率不同。每座基站均具备DSC遇险报警接收功能。在传输路由方面，WHPA钻井平台基站信号通过微波传输至曹妃甸基站。曹妃甸、黄骅基站通过租用数字专线接入天津海岸电台的控制中心，在控制中心配置收发信机遥控设备、DSC处理及操作终端、转接设备、数字录音和PCM等设备。船舶用户的呼叫可通过各个站点经过微波或者光纤传输到控制中心，由天津海岸电台对报警信息进行处理。

    本系统建设中，甚高频收发信机采用澳大利亚频谱（Spectra）公司MX800收发信机，DSC系统使用英国ICS公司的V4数字选呼系统，天馈线则采用国产设备，由全球最大的应急通信控制系统的生产商美国先创（ZETRON）的设备S4000进行甚高频控制，最终形成一套完整的系统。2011年12月14日，甚高频安全通信系统在经过一年试运行后，通过竣工验收。该系统投入运行后，增强了天津海事局辖区甚高频安全通信的覆盖水域范围，改善了天津辖区甚高频通信质量，提高了天津海事局辖区甚高频遇险通信值守和遇险搜救能力，对海上船舶遇险、船岸通信增强有重要意义。

    4 国产一体化DSC通信系统功能分析

    国产一体化DSC通信系统是由天津海岸电台与大连海事大学合作开发的，利用软件无线电技术、TTS技术设计研发了DSC工作站硬件，开发服务器和客户端软件。系统采用Windows操作系统和SQL Server数据库软件，采用分布式体系架构，包括客户端、服务器端、电台工作站端、电台设备4层结构，服务器和客户端基于Windows操作系统，工作站操作系统为Linux，可同时支持多个客户端。该系统软硬件全部为自主研发，彻底摆脱日本JRC公司的硬件束缚，解决原有DSC系统存在问题。以虚拟海岸电台架构为平台，完成相关硬件研发和系统集成，实现了全球遇险安全系统中的遇险报警、语音通信、窄带直接印字电报通信、无线设备遥控等功能，自主研发了数字选择性呼叫调制解调器，技术指标与进口产品完全持平，打破了国外设备厂商的技术垄断。

    5 结语

    3套DSC通信系统在功能上互为补充，使天津海岸电台能够顺利完成所辖北方海区的DSC遇险值守和后续通信任务，保证船舶在遇险时能够尽快得到及时的救助，保障船舶的航行安全，在国际和国内航海安全通信中发挥着重要的作用。