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科技支撑 航海通信行稳致远

gecimao 发表于 2019-05-15 06:46 | 查看: | 回复:

  在渤海之滨,有这样一支“水上卫士”队伍,他们隐身幕后,为海上通信提供技术支持,保障船舶正常航行;他们聚焦前沿,活跃在海事通信研究前列,只为给航行者提供最好的服务。他们,就是天津通信人……

  北海航海保障中心天津通信中心(简称“天津通信中心”)又名海岸电台,是我国北方海区最大的海岸电台,代表国家履行国际公约,担负着向辽宁、河北、天津、山东等海域播发航行警告,为远洋、近洋及国内海域船舶提供公众通信服务等职能,在我国海上遇险和安全通信体系中处于重要地位。

  不驰于空想、不骛于虚声。近年来,天津通信中心每年播发海上安全信息近20万份次,处理DSC遇险上万次,完成船舶公众通信3万份次,为4万艘次船舶提供通信服务,大约80%进出天津港的内贸船舶通信是通过天津海岸电台实现,有效支持了港口及地方经济建设,奏响了以行动保安全、助力海洋强国建设的乐章。

  “冰上丝绸之路” 是由中俄两国联合打造,是指穿越北极圈,连接北美、东亚和西欧三大经济中心的北极航道。随着北极冰雪消融的加剧,“冰上丝绸之路”通航环境最好、航运价值最高的东北航道将会越来越适合航行。

  据中国极地研究中心极地战略研究室主任张侠测算,“冰上丝绸之路”将使上海以北港口到欧洲西部、北海、波罗的海等港口的航程缩短25%—55%,每年可节省533亿到1274亿美元国际贸易海运成本。建设“冰上丝绸之路”,不仅能促进中国释放更多经济能力、促进全球经济增长,亦有利于国际贸易体系稳定发展。

  但高纬度航行,通信存在短板。目前,我国北极航线沿岸航海保障能力比较落后,没有专门针对北极航道的短波通信系统,且北极部分航道海事卫星无法覆盖,航行船舶遇险报警、船岸间的有效通信难以保障。

  没有通信保障,船舶在北极航线航行,就像海中小岛一样,孤立无援。尽快实现北极航线短波通信服务成为推动北极航线、国家北极开发、落实政策关键一环。

  为北极航线补齐通信短板,提供船舶海上航行安全保障,天津通信中心砥砺奋进四年,实现了北极航海通信研究理论先行、数据验证、实地考察的“三步走”目标——

  2014年,天津通信中心针对我国首艘北极航行船舶“永盛”轮首航通信情况展开了调研,形成了《北极通信调研报告》,项目组赴青岛中国电子科技集团公司第二十二研究所开展项目审查,提出了北极航线与我国海岸电台间船岸短波通信的最佳方案,为我国北极航海通信提供了较为权威的理论研究基础。

  2016年,天津通信中心与“祥云口”轮全程开展了高频数字选择呼叫系统(DSC)(全球海上遇险与安全系统)通信和高频单边带电话(SSB)语音的通信效果测试,为我国有针对性地开展北极航线无线电通信基础设施建设提供数据验证。

  2017年,天津通信中心派出技术骨干登上“大安”轮,开展北极东北航道通信保障随船测试,先后进行通信测试800余次,搜集沿线发布国际NAVTEX海上安全信息400余份,实地验证了天津海岸电台在北极航线通信保障中的可行性,为北极航线通信研究积累了宝贵的通信数据资源。

  理论贵在现实担当。下一步,天津通信中心将利用乌鲁木齐、满洲里、喀什等站点与北极航线船舶开展通信测试,并结合软件仿真推演,最终研究提出北极航线通信保障方案,全力服务北极航线政策。

  “‘冰上丝绸之路’是继‘一带一路’倡议之后的又一创新性国际合作模式,对于我国意义重大,下一步,天津通信中心将编制《海上丝绸之路通信指南》,开展面向北极的高频数字通信系统海上应用研究,为国家北极战略和‘冰上丝绸之路’建设提供更加有力的航海保障。”天津通信中心副主任云泽雨说。

  随着数字化航海技术的迅速发展,各种现代技术在航海领域广泛应用的同时,也给航海人员增加了许多的工作负担。为保证多种航海技术安全应用、保护海洋环境和有效货运,甚高频数据交换系统(又称“VDES”)应运而生,用以解决AIS动态监控系统数据链路中的过载问题和航海数据无缝传输、船岸数据通信问题。畅通船与船、船与岸之间的通信渠道,提高通信效率。

  作为当前国际通信研究的前沿和热点,自VDES被提出以来,受到国际海事组织和国际电信联盟的极大重视。

  “VDES技术的研究,谁先做出来谁就有话语权,是未来带动我们大国航保走出国门的重要契机和手段。”云泽雨告诉记者,VDES将全面提升水上数据通信的能力和频率使用效率,对推动水上无线电数字通信产业发展具有重要意义。

  目前VDES技术正处于国际标准制定的过程中,以欧美日韩为代表的航海发达国家都开展了大量的研究及试验工作,但是都在摸索阶段,没有成熟的技术。

  为贯彻落实“海洋强国”战略,在国际上发出更多、更强的中国声音,2015年至今,天津通信中心紧跟国际通信技术前沿,持续推进VDES技术研究工作落地生根、开花结果——

  2015年,通过海上宽带通信技术论证,在理论上验证了使用软件无线电技术实现VDES技术可行性。

  2016—2018年,组织开展VDES演示验证系统和北方海区VDES示范工程项目建设,研制了具有自主知识产权的VDES产品样机,搭建了VDES演示验证平台,在为我国VDES下一步发展积累经验的同时,将成果转化为建议案,提升了我国在VDES领域的影响力。

  “2019年,我们将继续深化VDES领域研究工作,组织开展VDES岸基测试系统建设,建立岸基网络设备管理标准,形成一套功能完整的VDES岸基测试系统,为国内VDES行业良性有序发展提供基础。”天津通信中心信息技术科科长王高峰告诉记者,建设VDES岸基测试系统是航保领域推进交通强国建设的具体举措,也是保障航海电子关键技术自主可控的重要措施。

  近几年,正值交通运输行业进人黄金发展时期,国家重大发展战略深入推进,行业供给侧结构性改革持续加快,现代通信科技迅猛发展。

  研制新一代GMDSS海岸电台通信信息系统,推动北斗卫星系统在航海领域的应用发展,引进4G LTE移动通信等手段探索研究中短波及超短波数字化通信网络,向涉海用户提供便捷高效的水上宽带通信服务……处在时代风口,天津通信中心持续推进供给侧改革,按照通信由“模拟向数字”“管道向网络”“补充向依赖”“适应向引导”全面转变的要求,一步一个脚印,不断推进天津通信中心通信业务转型发展,填补国内空白,为广大航海用户提供优质高效的通信信息服务,“多元通信”发展策略已达到新高度。

  海岸电台是船岸通信的纽带,提供的是海上安全预警、通信等公益性服务和公众通信,是保障船舶航行安全、建设海洋强国的前提和保障。

  2014年,五年攻关后,天津通信中心成功研制了新一代GMDSS海岸电台通信信息系统,以低成本实现“互联网+海岸电台”,打破了海岸电台通信系统全部依赖国外的局面,填补了国内海岸电台通信系统自主研发的空白,推进我国海岸电台由传统通信向现代通信+信息服务的转型发展。

  随后,天津通信中心又立足当前我国智能航保及E-航海发展趋势,开展渤海海域宽带通信系统技术架构研究,构建满足用户需求的高速数据通道,服务随环渤海经济发展而日益增大的船岸间通信带宽的需求。

  “窄带变宽带后,不仅可以实现数据及时上船,降低劳动强度,提高效率,还能实现现场情况的采集,为航标动态监控、检修提供科学决策依据。”天津通信中心通信技术科副科长张建东介绍,渤海海域宽带通信系统可以实现语音、视频监控、船员上网、机载卫星宽带接入等实际应用,可以为建立渤海海域全方位覆盖、全天候监控的水上立体监管、综合航保信息服务以及应急处置体系提供有力保障,为建设智能航保、服务交通强国提供技术支撑。

  此外,为提高中国船舶获取海上安全信息渠道,加强海岸电台对渔业船舶及其他非公约船舶的通信保障能力,天津通信中心持续推进北斗系统在海上通信方面的应用,积极开展北斗分理中心资质申请,同时启动了北方海区北斗海上通信服务系统建设,为船舶提供突发事件一键报警值守,基于船舶航线的信息服务以及北斗终端与陆地微信、短信用户公共通信服务功能,助力以北斗通信为代表的综合航海保障通信服务体系实现新跨越,更好地服务航海、服务经济、服务海洋强国战略。

  一元复始,万象更新。2019年,天津通信人又将目光投向了更加高远的未来,努力为水上交通运输和区域经济社会发展提供更优质的通信保障服务……

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