gmdss-地面通信業(yè)務(wù)簡介-CHN解析.ppt

1、青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,地面通信業(yè)務(wù),GMDSS原理與操作,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,主要內(nèi)容,1. 無線電波的產(chǎn)生 2頻率、周期、波長、和電波傳播速度 3頻率的劃分 4無線電波的傳播途徑和傳播特點(diǎn) 5信號的調(diào)制與解調(diào) 工作種類的表示方法 地面通信系統(tǒng)的組成 . 地面通信系統(tǒng)的專用頻率及應(yīng)用 . 遇險報警方式的選擇 10. 地面通信系統(tǒng)的值守 11. 緊急呼叫與緊急通信 12. 安全呼叫與安全通信 13. 信號書的使用,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,第一節(jié) 無線電波的產(chǎn)生,一、無線電波的產(chǎn)生： 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，交變的電場再產(chǎn)生交變的磁場。這樣在空間中交變的電

2、磁場不斷交替變化，波動傳播，從而形成了無線電波。 二、無線電傳播的速度： 近似光速 x10m/s,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,二、頻率、周期、波長的定義,頻率（FREQUENCY）： 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)。 符號： 單位：赫茲（Hz）千赫茲（KHz） 兆赫茲（MHz） G赫茲（GHz） 換算關(guān)系：1000Hz=1KHz ；1000KHz=1MHz ；1000MHz=1GHz,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,二、頻率、周期、波長的定義,周期： ：電波幅值大小與方向變化一次所用的時間。 符號：T 單位：秒（s） 、 毫秒ms）、微秒（s） 換算關(guān)系：1秒（s）=1000毫秒（ms）；

3、1毫秒（ms）=1000微秒（s）。 波長： 定義：電波在一個周期內(nèi)傳播的距離； 符號：； 單位：米（m）、 分米（dm）、厘米（cm） 、毫米（mm） 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）；,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,三、兩個關(guān)系式,、T=1/F 、=V/F =3x108/F,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,第二節(jié) 頻率的劃分,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,地面通信使用的頻段,中頻（MF）：4154000KHz 其中，中頻I（MF I）415-530KHz 中頻II（MF II）2MHz 高頻（HF）：4000-27500KHz 海上高頻分波段：C

4、CIR指定4、6、8、12、16、18、22、25MHz，為海上移動通信使用的頻段。 甚高頻（VHF）：156-174MHz,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,地面通信使用的頻段,信道與頻率（CHANNEL 岸臺的接收頻率(即船發(fā)射頻率）是8390.0KHz。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,第三節(jié) 無線電波的傳播途徑和特點(diǎn),一、無線電波的傳播路徑 地波傳播 空間傳播 電離層波傳播,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,地面波,地面波是指沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姴?青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,空間波:以空氣為媒介直線傳播的電波,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,空間波傳播,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,電離層,大氣層由于太陽紫外線的輻射，氣體分子被電離，形成正負(fù)離子和

5、自由電子組成的電離層。 距地面高度為50到300km。 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。 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)。 D層和E層變化最有規(guī)律中午濃度最強(qiáng)，晚上D層消逝。 F層在白天分為兩層，F(xiàn)1和F2。F1層在晚上消逝。 晚上只剩E層和F2層。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,電離層波(天波):指靠電離層波傳播的電波,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,二、 各波段電波傳播特點(diǎn),1.長波和超長波傳播特點(diǎn) 超長波: 波長為100km - 10km; 頻率為3 - 30kHz; 長波: 波長為10km - 1km; 頻率為 30-30

6、0kHz。 傳播特點(diǎn): 超長波和長波由于波長長,地形對傳播影響很小。 在 300 Km 以內(nèi)傳播基本上是地波傳播。 遠(yuǎn)距離靠天波。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,二、 各波段電波傳播特點(diǎn),長波和超長波傳播主要缺點(diǎn) 地波對其它收信臺干擾大； 易受天電干擾, 尤其是在雷雨的夏季； 收發(fā)設(shè)備笨重, 需要龐大的天線. 應(yīng)用:臺卡、歐美伽等無線導(dǎo)航系統(tǒng)。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,二、 各波段電波傳播特點(diǎn),2、中波的傳播特點(diǎn) 波長：1 km-100m; 頻率：300 - 3000kHz; 傳播特點(diǎn)： 白天靠地波.因?yàn)橹胁ù┻^D 層時,受到強(qiáng)烈的吸收。 夜間靠地波和天波.吸收中波的D層消失,由E層反射。 白天傳播200海里;

7、晚上傳播400海里。 有衰落現(xiàn)象。接收機(jī)須加AGC控制線路。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,二、 各波段電波傳播特點(diǎn),3、短波傳播特點(diǎn) 波長為10010m; 頻率為330MHz。 傳播特點(diǎn)： 主要靠天波來傳播。地波傳播距離一般不超過100Km； 白天頻率越高，傳輸距離越遠(yuǎn)；頻率越高, 衰減越小; 晚上通信要選用低一些的頻率通信。原因 天波傳播時可借助于電離層進(jìn)行一次或多次反射,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。 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)。,青島遠(yuǎn)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)）,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,二、 各波段電波傳播特點(diǎn),4、超短波和微波的傳播特點(diǎn)

8、頻率:30MHz以上;波長:10M以下。 傳播特點(diǎn)： 主要靠空間波傳播。原因：地波;天波 傳播距離一般僅有幾十海里。天線絕對高度(距海平面的高度)為幾十米時,VHF通信距離30-50海里。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,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,所在海區(qū) 白天最佳頻段 夜間最佳頻段 印度洋 16MHz、22MHz 8MHz、12MHz 紅海 16MHz、22MHz 8MHz、12MHz 地中海西部 16MHz（1530LT左右） 8MHz、12MHz 12MHz（1630LT左右） 大西洋東部 12MHz（1630LT左右） 8MHz、12MHz,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,第四節(jié)

9、調(diào)制與解調(diào),為什么要使用調(diào)制? 聲波在空氣中傳播慢，約為340m/s，衰減快，不會傳播很遠(yuǎn)。 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 音頻=3003000Hz, =1000100KM,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,調(diào)制與解調(diào)的基本概念,調(diào)制信號：要經(jīng)過調(diào)制傳送的原始信號 如：語音信號；從TELEX和DSC MODEM送出的信號等都為調(diào)制信號。 調(diào)制: 調(diào)制信號加載到高頻信號的技術(shù). 載波: 該高頻信號稱為載波。 已調(diào)信號:經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號。 解調(diào)或者檢波:在接收端從已調(diào)信號中檢取出原始信號的技術(shù)。 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,FMIN,FMAX

10、,fc,fc-FMAX,fc+FMAX,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,調(diào)幅制原理,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。 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 真正有用的是邊帶功率。當(dāng)M=1時，兩上邊帶的功率之和僅是載頻功率的一半。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,調(diào)幅制原理,uc(t)=Uccos(ct+c) (1-4-1) 其中: uc(t)是瞬時值，Uc是振幅， ct 是角頻率， c 是初相位。 u(t)=Ucost (1-4-2) 用音頻去調(diào)制Uc ，調(diào)幅波的瞬時值表達(dá)式為: u(t)=Uc + u(t)cos (ct+c

11、) = 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),青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,調(diào)幅制原理,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) 載頻m/2 UC cos(c - ) t + c (1-4-5) 載頻c ，上邊頻（c+ ），下邊頻（ c - ）。兩個邊頻分量的振幅相等；當(dāng)m 1時，邊頻振幅等于音頻振幅的一半

12、。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,單邊帶調(diào)制,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(yán)重，信號易失真。理想的調(diào)制方式應(yīng)當(dāng)是： （1） 沒有載頻。(2) 只有一個邊帶。 單邊帶(SSB)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。 USSBuSSB(t) = Uc * m/2 cos(c+ ) t + c 高頻振蕩，角頻率，上邊帶，振幅，初相位c 。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,單邊帶通信優(yōu)點(diǎn): 節(jié)約頻譜。帶寬僅是調(diào)幅制的一半BW=FMAX 節(jié)省功率。是調(diào)幅發(fā)射機(jī)峰包功率的1/8。 抗干擾能力強(qiáng)。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,工作種類（發(fā)射類型）表示方法,工作類型

13、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。 一般只表示基本特征。 基本特征由兩個字母和中間夾一位數(shù)字組成，其中: 第一位字符是字母，表示主載波的調(diào)制方式。 A- 表示雙邊帶調(diào)制。 F- 表示頻率調(diào)制。 G- 表示相位調(diào)制。 H- 單邊帶全載波。 J- 表示單邊帶全抑制載波。 K- 表示用幅度調(diào)制的脈沖系列。 P- 表示末調(diào)制的脈沖系列。 R- 表示單邊帶減幅或變幅載波。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,工作種類（發(fā)射類型）表示方法,第二位是數(shù)字，表示調(diào)制信號的性質(zhì)。 1-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。 2-單路，采用副載波調(diào)制，包括量化或數(shù)字

14、的信息。 3-單路，包含模擬信息。 7-雙信道或多信息，包括量化或數(shù)字的信息。 第三位字符是字母，表示所發(fā)信息的類型。 A-代表人工接收的無線電報。 B-代表自動接收的無線電報。 C-代表傳真。 D一一-數(shù)據(jù)傳輸、遙測技術(shù)、遙控操作。 E-代表無線電話(包括廣播)。 F一一-電視(視頻)。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,工作種類（發(fā)射類型）表示方法,2、常用的工作種類 電話體系方面的有: A3E，H3E，R3E，J3E，F(xiàn)3E，G3E等。 A3E - 雙邊帶調(diào)幅電話。 H3E - 單邊帶全載波電話。 R3E - 單邊帶減幅載波電話。 J3E - 單邊帶抑制載波電話。 F3E - 調(diào)頻電話。 G3E - 調(diào)

15、相電話。 TELEX、DSC有：MF/HF F1B VHF G2B 氣象傳真：F3C,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,地面系統(tǒng)的組成,組合電臺 甚高頻（VHF）設(shè)備,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,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,DSC、無線電話、無線電傳遇險與安全專用頻率 MF HF DSC： 2187.5 8414.5 4207.5 6312.0 12577.0 16804.5 VHF CH70 無線電話: 2182.0 8291.0 4125.0 6215.0 12290.0 16420.0

16、VHF CH16 無線電傳：2174.5 8376.5 4177.5 6268.0 12520.0 16695.0,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,地面通信系統(tǒng)遇險報警和遇險通信,地面通信系統(tǒng)遇險報警方式與設(shè)備： VHF DSC（在VHF CH70進(jìn)行） MF/ HF DSC（在MF/HF DSC遇險和安全呼叫頻率上進(jìn)行） 能夠進(jìn)行遇險通信的設(shè)備及通信方式： VHF無線電話 MF/ HF 組合電臺的無線電話和無線電傳,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,遇險報警信息傳遞路由：,VHF DSC 近距離（3050海里）范圍內(nèi)的船舶（或者海岸電臺）； MF DSC 中距離（200海里左右）范圍內(nèi)的船舶（或者海岸電臺）； HF DS

17、C 遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)的海岸電臺（或者船舶）；,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,GMDSS地面通信系統(tǒng)值班要求,VHF DSC CH70值守機(jī)應(yīng)24小時開機(jī)值守。 VHF CH16信道值守:航行中設(shè)置在VHF CH16信道,24H開機(jī)守收聽。 MF DSC(2187.5KHz)的值守: 值守機(jī)應(yīng)24小時保持值守。 在4、6、8、12和16MHZ用HF DSC值守機(jī),保持24小時連續(xù)不斷的值守。 NAVTEX設(shè)置接收航區(qū)WX、N/W。 HF WX、N/W 的接收。 相關(guān)海岸電臺的通報表（或者通話表）。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,緊急呼叫與緊急通信,緊急通信： 是指某移動單位或人員就有關(guān)人命安全等緊急情況而進(jìn)行的通信。比如船

18、員嚴(yán)重疾病、船舶擱淺、機(jī)器嚴(yán)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(jìn)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(fù)責(zé)人或者海岸電臺和海岸地球站負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后，才能發(fā)送。 緊急信號：PAN PAN 可在MF/HF/VHF波段遇險與安全專用頻率上進(jìn)行。,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,緊急呼叫與緊急通信,船對船： DSC呼叫：優(yōu)先等級與頻率 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。 無線電傳緊急信號為PAN-PAN。 船對岸： 醫(yī)療指導(dǎo)： ARQ電傳使用MED+ 無線電話,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,安全通信是指有關(guān)航行安全的通

19、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(jī)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。,安全呼叫與安全通信,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,安全呼叫和安全通信,優(yōu)先等級：SAFETY 安全信號： SECURITE 船舶日常HF DSC與岸臺進(jìn)行測試可以選擇安全呼叫方式。 船對船播發(fā)安全信息： 先進(jìn)行DSC呼叫； 約定方式與頻率，并在DSC安全頻率上發(fā)出呼叫； 然后用電話或者電傳方式播發(fā)。 岸對船：NAVTEX /HF FEC,青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院,安全呼叫和安全通信,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： SECURITE TO ALL SHIP STATIONS OUR SHIP MAIN ENGINE OUT OF ORDER AT 0815UTC/24TH NOW REPAIRING AND DRIFTING NWWARDLY POSN 36N 120E PLS OTHER SHIP