天津海運(yùn)職業(yè)學(xué)院GMDSS教學(xué)教案

一、導(dǎo)入新課本課程是船舶駕駛專業(yè)的主要專業(yè)課.通過本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生建立起GMDSS概念,掌握GMDSS工作原理及遇險(xiǎn)，緊急和平安通信工作程序，以滿足STCW公約有關(guān)GMDSS操作員培訓(xùn)發(fā)證的要求。掌握GMDSS系統(tǒng)使用的通信手段和設(shè)備。二、新授課程第一章GMDSS概述第一節(jié)GMDSS的根本概念和功能GMDSS----GlobaMaritimeDistressandSafetySystem全球海上遇險(xiǎn)與平安系統(tǒng)。該系統(tǒng)是國(guó)際海事組織〔IMO---InternationalMaritimeOrganization)用于改善舊的海上遇險(xiǎn)與平安系統(tǒng)通信，并用來進(jìn)一步完善海上常規(guī)通信的一整套綜合系統(tǒng)。舊系統(tǒng)的局限性第一，遇險(xiǎn)報(bào)警的有效范圍受限，只有150nmile左右第二，莫爾斯信號(hào)的拍發(fā)與抄收必須經(jīng)專門訓(xùn)練的報(bào)務(wù)員才能勝任第三，遇險(xiǎn)報(bào)警過程中人工、人為因素較多，報(bào)警成功率低第四，缺乏一個(gè)合理的統(tǒng)一的國(guó)際間搜救程序第五，人工操作、報(bào)務(wù)員勞動(dòng)強(qiáng)度大、延誤多GMDSS的根本概念：岸上搜救當(dāng)局及遇難者附近的船只能夠迅速地被報(bào)警，以便他們能以最小的延遲參與協(xié)調(diào)的搜救活動(dòng)GMDSS的功能按IMO要求，凡從事國(guó)際航行的300總噸以上的貨船和一些客輪必須裝備GMDSS設(shè)備，并要求具有以下的功能：(1)收發(fā)遇險(xiǎn)報(bào)警信號(hào);(2)搜救協(xié)調(diào)通信;(3)現(xiàn)場(chǎng)通信;(4)收發(fā)尋位信號(hào);(5)收發(fā)海上平安信息;(6)常規(guī)通信；(7)發(fā)送和接收駕駛臺(tái)到駕駛臺(tái)的通信。第二節(jié)GMDSS中分系統(tǒng)作用及船用設(shè)備地面通信系統(tǒng)/地通(TerrestrialCommunications)遠(yuǎn)距離業(yè)務(wù)船到岸/岸到船：高頻(HF)來進(jìn)行遠(yuǎn)距離業(yè)務(wù)。INMARSAT覆蓋區(qū)中,也可使用衛(wèi)星通信在INMARSAT的覆蓋區(qū)域外，高頻是唯一的遠(yuǎn)距離通信手段DSC是GMDSS中遇險(xiǎn)報(bào)警和平安通信的重要手段，DSC僅可以完成遇險(xiǎn)和平安報(bào)警呼叫，在DSC報(bào)警呼叫之后可利用無線和窄帶直接印字電報(bào)(NBDP)來完成遇險(xiǎn)和平安通信2.中距離業(yè)務(wù)MF頻帶中的頻率上進(jìn)行船到岸、船到船/岸到船：2187.5KHz/DSC進(jìn)行遇險(xiǎn)報(bào)警和平安呼叫2182KHz/R/T進(jìn)行遇險(xiǎn)和平安通信,包括搜救協(xié)調(diào)通信和現(xiàn)場(chǎng)通信2174.5KHz/NBDP的遇險(xiǎn)和平安通信。3.近距離業(yè)務(wù)甚高頻(VHF)的頻率DSC遇險(xiǎn)報(bào)警和平安呼叫CH70156.525MHz無線搜救協(xié)調(diào)通信和現(xiàn)場(chǎng)通信在內(nèi)的遇險(xiǎn)和平安通信NBDPCH76衛(wèi)星通信系統(tǒng)/衛(wèi)通(SatelliteCommunications)1、INMARSAT系統(tǒng)INMARSAT系統(tǒng)由岸站〔LES〕、衛(wèi)星〔空間段〕、船站〔SES〕、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站〔NCS〕和網(wǎng)絡(luò)控制中心〔NCC〕組成NCC位于英國(guó)倫敦的INMARSAT總部NCS共有4個(gè)，在AOR-W,AOR-E,IOR和POR洋區(qū)各有一個(gè)INMARSAT-A系統(tǒng)已于2007年B系統(tǒng)開放的業(yè)務(wù)主要有：雙工、船對(duì)岸的單工〔包括群呼和區(qū)域性呼叫〕、岸到船的業(yè)務(wù)通告和A系統(tǒng)開放的業(yè)務(wù)C系統(tǒng)是只能處理數(shù)字化報(bào)文和數(shù)據(jù)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)E系統(tǒng)是衛(wèi)星EPIRB系統(tǒng)2、COSPAS-SARSAT近極低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)COSPAS-SARSAT系統(tǒng)確定三種信標(biāo)ELT/EPIRB/PLBCOSPAS-SARSAT系統(tǒng)由緊急信標(biāo)、衛(wèi)星、本地用戶終端〔LUT〕和任務(wù)控制中心〔MCC〕組成第三節(jié)GMDSS船載設(shè)備配備要求一、GMDSS海區(qū)劃分A1海區(qū)：至少有一個(gè)VHF岸臺(tái)的無線覆蓋的區(qū)域;A2海區(qū)：至少有一個(gè)MF岸臺(tái)的無線覆蓋的區(qū)域，在該區(qū)內(nèi)能提供連續(xù)有效的DSC報(bào)警，這個(gè)區(qū)域可由締約國(guó)政府規(guī)定，但不包括A1海區(qū);A3海區(qū)：在INMARSAT靜止衛(wèi)星的覆蓋范圍之內(nèi)，能提供連續(xù)有效的DSC報(bào)警的區(qū)域，但不包括A1和A2海區(qū)；A4海區(qū)：A1、A2和A3海區(qū)以外的區(qū)域二、船載設(shè)備配備原那么第一，船舶根據(jù)其航行區(qū)提供執(zhí)行GMDSS功能的設(shè)備；第二，船舶應(yīng)能至少以兩種分開的獨(dú)立的手段來發(fā)射船到岸的遇險(xiǎn)報(bào)警；第三，每一種設(shè)備應(yīng)能執(zhí)行兩種以上的功能；第四，設(shè)備應(yīng)操作簡(jiǎn)單，工作可靠，并做到無人值守，自動(dòng)報(bào)警；第五，救生艇設(shè)備無線電設(shè)備的目的應(yīng)該是完成現(xiàn)場(chǎng)通信，以及發(fā)出尋位信號(hào)，以便順利的與搜救船只或飛機(jī)相配合，完成對(duì)救生艇的救助三、船載設(shè)備配備要求1、所有船舶必須配備的設(shè)備〔1〕VHF無線裝置，該裝置具有收發(fā)功能；(2)VHFDSC值班接收機(jī)；(3)至少2臺(tái)搜救雷達(dá)應(yīng)答器〔SART〕;(4)NAVTEX接收機(jī)；(5)增強(qiáng)性群呼〔EGC〕設(shè)備或HFNBDP接收設(shè)備〔6〕406MHzEPIRB或1.6GHzEPIRB〔7〕雙向VHF無線設(shè)備〔300~500總噸的每艘貨船，至少2部；每艘客船和500總噸以上的每艘貨船，至少3部〕〔8〕2182kHz值班接收機(jī)和2182kHz無線報(bào)警信號(hào)發(fā)生裝置A1航區(qū)船舶必須增配的設(shè)備〔1〕VHF設(shè)備〔156~160.5MHz〕；〔2〕可用VHFEPIRB代替衛(wèi)星EPIRB3、A1和A2航區(qū)船舶必須增配的設(shè)備〔1〕MFDSC〔2187.5KHz〕和2182kHz設(shè)備〔2〕MFDSC值守機(jī)；〔3〕用于常規(guī)通信的MF設(shè)備〔1605~4000kHz〕4、A1、A2和A3航區(qū)船舶必須增配的設(shè)備A方案是：〔1〕INMARSAT船站〔SES〕一臺(tái)；〔2〕MFDSC(2187.5kHz)和2182kHz設(shè)備；B方案是：〔1〕MF/HF設(shè)備〔帶有DSC、NBDP、TEL終端，且能用于常規(guī)通信〕；〔2〕MF/HFDSC值守機(jī)，它可與MF/HFDSC結(jié)合在一起第四節(jié)GMDSS設(shè)備的可用性和維修要求確保GMDSS設(shè)備可用性的根本方法1974年SOLAS公約1988年修正案提供了三種可選擇的方案：雙套設(shè)備〔duplicationofequipment)岸上維修〔shore-basedmaintenance)海上〔電子〕維修〔at-seaelectronicmaintenancecapability)A1/A2海區(qū)：3選1A3/A4海區(qū)：3選2第五節(jié)GMDSS無線電人員配備要求GMDSS無線電人員證書種類1.一級(jí)無線電電子證書(First-ClassRadioElectronicCertificate)2.二級(jí)無線電電子證書(Second-ClassRadioElectronicCertificate)適用于A1/A2/A3/A4海區(qū)3.普通操作員證書(GeneralOperator'sCertificate)適用于A1/A2/A3/A4海區(qū)，但不具備海上維修的能力4.限用操作員證書(LimitedOperator'sCertificate)適用于A1海區(qū)，但不具備海上維修的能力各海區(qū)無線電人員配備要求A1海區(qū)：配備一名持有上述四種證書之一的操作員其它海區(qū)：須配備一名持有一級(jí)電子證書,或二級(jí)電子證書,或普通操作員證書的操作人員專職一名/兼職二名。船上配備一名勝任的人員,作為遇險(xiǎn)時(shí)的專門通信操作員課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了GMDSS的根本概念和功能，各系統(tǒng)作用和設(shè)備的配備，希望大家課后注意復(fù)習(xí)。四．作業(yè)熟記GMDSS的根本概念和功能，海區(qū)劃分原那么一、導(dǎo)入新課上節(jié)課主要學(xué)習(xí)了GMDSS的根本概念，下面就上一節(jié)的內(nèi)容做一個(gè)簡(jiǎn)答的回憶〔1〕GMDSS的根本概念〔2〕GMDSS的功能〔3〕海區(qū)的劃分〔4〕GMDSS設(shè)備配備原那么和要求二、新授課程第二章信號(hào)、系統(tǒng)與噪聲第一節(jié)信號(hào)、系統(tǒng)及其帶寬信號(hào)1、定義：以電形式表示的信息，它是以電壓或電流形式表示的電量2、分類：〔1〕數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)〔2〕周期信號(hào)與非周期信號(hào)〔3〕隨機(jī)信號(hào)與非隨機(jī)信號(hào)〔4〕能量信號(hào)與功率信號(hào)二、信號(hào)的頻譜1、定義：信號(hào)在頻域范圍內(nèi)的分布稱為頻譜分類：〔1〕周期信號(hào)的頻譜〔2〕非周期信號(hào)的頻譜三、周期性信號(hào)頻譜圖的特點(diǎn)周期性信號(hào)的頻譜圖由離散的頻譜線組成頻譜線的疏密程度與周期大小有關(guān)，周期越大線譜越密線譜的多少與信號(hào)波形有關(guān)，信號(hào)波形越光滑，高次線譜幅度減小的速度越快反之，信號(hào)波形跳變?cè)酱?，諧波越豐富，諧波幅度收斂越慢四、信號(hào)的帶寬定義：信號(hào)在頻域上的分布范圍稱為信號(hào)的帶寬第二節(jié)通信系統(tǒng)及其要求信源：指產(chǎn)生含有信息的消息的來源信宿：指語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)等消息的歸宿，是指消息的接受者變換器：需要通過變換器將原始的非電消息變換成電信號(hào)，并再對(duì)這種電信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，使其變成適合某種具體信道傳輸?shù)碾娦盘?hào)反變換器：將對(duì)方傳送來的電信號(hào)恢復(fù)成原始的消息信道：傳輸?shù)拿浇橐弧⒛M通信系統(tǒng)1、模擬消息：在時(shí)間特性上狀態(tài)連續(xù)變化的消息模擬通信：傳輸連續(xù)電信號(hào)的通信基帶信號(hào)：由信源發(fā)出并經(jīng)過非電、電變換的信號(hào)2、模擬通信的缺點(diǎn)傳輸?shù)男盘?hào)是連續(xù)的，混入噪聲干擾后不易消除，即抗干擾能力較差不易保密通信設(shè)備不易大規(guī)模集成不適應(yīng)飛速開展的計(jì)算機(jī)通信的要求二、數(shù)字通信系統(tǒng)1、定義：以數(shù)字方式傳送消息的通信系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)2優(yōu)點(diǎn)：〔1〕抗干擾能力強(qiáng)〔2〕設(shè)備易于集成化、微型化〔3〕保密性強(qiáng)〔4〕便于構(gòu)成數(shù)字通信網(wǎng)3、缺乏：比模擬通信占據(jù)的頻帶要寬，頻帶利用率低4、比照：有效性是表征通信系統(tǒng)能夠傳輸消息的數(shù)量指標(biāo)模擬通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)用所傳信號(hào)的有效傳輸帶來帶寬來表征數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)用傳輸速率來表征可靠性：表征通信系統(tǒng)傳輸消息的質(zhì)量指標(biāo)模擬通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)用系統(tǒng)的輸出端即收信者接收信號(hào)處的信噪比來衡量信噪比是在該點(diǎn)的信號(hào)功率S與噪聲的平均功率N之比，信噪比越高，說明噪聲對(duì)信號(hào)的影響越小數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)用過失率來衡量，過失率越小，可靠性越大誤碼率是指收方接收到的錯(cuò)誤碼元數(shù)在發(fā)方發(fā)出總碼元數(shù)中所占的比例，即在傳輸中出現(xiàn)錯(cuò)誤碼元的概率，記為Pc接收的錯(cuò)誤碼元數(shù)Pc=傳輸總碼元數(shù)誤碼率的大小與信道的噪聲等干擾的大小及噪聲、干擾的形式有關(guān)。信噪比越大，誤碼率就越低第三節(jié)噪聲及其表示1、噪聲(干擾)：除有用信號(hào)以外的一切不需要的信號(hào)以及各種電磁擾動(dòng)的總稱。分類：按發(fā)生地點(diǎn)分為：外部干擾、內(nèi)部干擾按產(chǎn)生根源分為：自然干擾、人為干擾按電特性可分為：脈沖型、正弦型、起伏型；習(xí)慣上，把外來的稱為干擾，把內(nèi)部產(chǎn)生的稱為噪聲，它的大小是放大器性能好壞的重要指標(biāo)。2、噪聲的表示信噪比S/N：信號(hào)與噪聲的相對(duì)值S/N=信號(hào)功率/噪聲功率=Ps/Pn分貝表示〔S/N〕db=10lgPs/Pn第四節(jié)調(diào)制與解調(diào)模擬調(diào)制與解調(diào)1兩個(gè)概念基帶信號(hào)：信號(hào)的頻譜集中在零頻附近，是原始信號(hào)，也稱調(diào)制信號(hào)。通帶信號(hào)：信號(hào)的頻譜集中在載頻附近。2調(diào)制：把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成通帶信號(hào)的過程。該過程使載波的某個(gè)參數(shù)隨基帶信號(hào)而變化。3解調(diào)：把通帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)的過程。與調(diào)制過程相反，也稱為檢波。4模擬調(diào)制：用連續(xù)基帶信號(hào)使載波的某個(gè)參數(shù)〔幅度、頻率、相位〕連續(xù)變化的調(diào)制方式。5模擬調(diào)制的方式幅度調(diào)制——被控制的參數(shù)是載波的幅度信息線性頻率調(diào)制——被控制的參數(shù)是載波的頻率信息相位調(diào)制——被控制的參數(shù)是載波的相位信息頻率與相位調(diào)制統(tǒng)稱為角度調(diào)制。載波頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于調(diào)制信息的頻率第五節(jié)船舶通信的工作種類及其表示1.第一個(gè)符號(hào):表示主載波調(diào)制的種類以下符號(hào)表示調(diào)幅形式:A雙邊帶;H單邊帶全載波;R單邊帶減載波;J單邊帶抑制載波以下符號(hào)表示角調(diào)制的主載波:F調(diào)頻;G調(diào)相;2.第二個(gè)符號(hào)表示調(diào)制載波的信號(hào)性質(zhì)1表示不用調(diào)制副載波，但包含數(shù)字信息的單信道;2表示利用調(diào)制副載波且包含數(shù)字信息的單信道;3表示包含模擬信息的單信道。3.第三個(gè)符號(hào)表示所發(fā)射的信息種類A莫爾斯電報(bào);B自動(dòng)接收電報(bào)(如:電傳Telex,數(shù)字選擇呼叫DSC等);C;D數(shù)據(jù)傳輸,遙測(cè)和遙指令;E(包括語(yǔ)言播送);F電視(視頻);課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了信號(hào)、系統(tǒng)與噪聲，通過學(xué)習(xí)大家應(yīng)該掌握噪聲的定義及其表示方法，希望大家課后注意復(fù)習(xí)。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。一、導(dǎo)入新課上節(jié)課主要學(xué)習(xí)了信號(hào)、系統(tǒng)與噪聲的一些內(nèi)容，簡(jiǎn)單對(duì)幾個(gè)問題進(jìn)行提問信號(hào)的定義和分類噪聲的定義噪聲的表示方法三個(gè)符號(hào)以上是上節(jié)課所學(xué)主要內(nèi)容，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)第三章電波傳播與天線二、新授課程第三章電波傳播與天線第一節(jié)電波的輻射與傳播途徑一、電波的輻射什么是無線電波？無線電波實(shí)質(zhì)上是一種電磁波。它的傳播過程就是交變電磁場(chǎng)向前波動(dòng)的過程換句話說，無線電波的傳播就是交變電磁場(chǎng)的傳播二、頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系波長(zhǎng)是指無線電波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離。速度是指每秒鐘內(nèi)無線電波傳播距離頻率是指電波每秒鐘振動(dòng)〔重復(fù)〕的次數(shù)三者關(guān)系：λ=υＴ=υ/fλ為波長(zhǎng)〔ｍ〕；ｆ為頻率〔Ｈｚ〕；Ｔ為周期〔ｓ〕；υ為電波傳播速度〔自由空間為光速〕三、無線電波段的劃分波段名稱波長(zhǎng)范圍頻率范圍頻段名稱超長(zhǎng)波10,000—100,000m30—3kHz甚低頻VLF長(zhǎng)波1,000—10,000m300—30kHz低頻LF中波100—1,000m3000—300kHz中頻MF短波10—100m30—3MHz高頻HF米波1—10m300—30MHz甚高頻VHF分米波10—100cm3,00—300MHz特高頻UHF厘米波(微波)1—10cm30—3GHz超高頻SHF毫米波1—10mm300—30GHz極高頻EHF亞毫米波1mm以下300GHz以上超極高頻四、電波傳播途徑1、地波傳播定義：電波沿地球外表傳播特點(diǎn)：波長(zhǎng)越長(zhǎng)〔頻率越小〕，傳播距離越遠(yuǎn)2、空間傳播定義：電波經(jīng)地球上空的空間，直接到達(dá)接收天線地面無線電：大氣較低層空間無線電：衛(wèi)星中繼3、電離層波傳播定義：電離層波又稱為天波。電波由發(fā)射天線出發(fā)經(jīng)電離層發(fā)射到達(dá)接收天線的傳播方式特點(diǎn)：可反射短波以下頻率的電波，短波以上不能將其反射回地面4、外層空間傳播五、電離層1、形成：太陽(yáng)紫外線輻射，氣體分子電離成正離子、負(fù)離子、自由電子2、結(jié)構(gòu)：距地面60~300KM，白天可分為D/E/F1/F2層，晚上D/F1消失只存在E/F2層，高度越高，電子濃度越大電波在電離層的反射3、反射:頻率f越高，要求的電離層濃度越大，故要在較高的地方才能折回入射角a越小，反射要求的電離層濃度越大。4、電離層的規(guī)那么變化晝夜、季節(jié)、地理位置不同，電離層分布也不同，要根據(jù)具體情況選擇適宜工作頻率。日變化D：白天出現(xiàn)，晚上消失F1：白天出現(xiàn)，晚上與F2合并為一層F2：白天、晚上都存在波長(zhǎng)越長(zhǎng)(頻率越低)、電離層濃度越高，電波衰減越大。頻率愈高，穿越電離層能力較強(qiáng)。晚上，較高頻率的短波易穿越電離層，故中午選用的頻率應(yīng)高于晚上。第二節(jié)各波段電波傳播特點(diǎn)一、中波傳播1頻率范圍300~3000kHz，波長(zhǎng)100~1000m白天：地波傳播，由于D層的吸收不能靠天波傳播晚上：D層消失，可以靠E層反射，這時(shí)地波和天波同時(shí)存在存在衰落現(xiàn)象：地波和天波的疊加〔多徑傳播〕2克服衰落的方法：一方面，在接收機(jī)增設(shè)自動(dòng)增益控制，使輸出信號(hào)的強(qiáng)度不隨輸入信號(hào)強(qiáng)度改變另一方面，采用特種天線—抗衰落天線，以抑制天波的產(chǎn)生二、短波傳播1地波傳播：傳播距離小于100KM〔陸地〕/150km〔海上〕天波傳播：全球電波穿過E層在F層反射，損耗主要在E層，損耗與頻率有關(guān)，頻率越高，損耗小頻率太高，不再被反射回地面。最高可用頻率：使電波恰好能折回地面的頻率實(shí)際使用頻率為最高可用頻率的80~90%2特點(diǎn)：a地波傳播衰減快，傳播距離近b天波傳播距離遠(yuǎn)，但信號(hào)不穩(wěn)定；白天電子濃度大，使用較高頻率；晚上電子濃度小，使用較低頻率。c存在衰落：信號(hào)到達(dá)同一接收點(diǎn)的途徑不同及電波傳播中的散射效應(yīng)(多徑傳播/漫反射)；導(dǎo)致接收時(shí)的相位差不同，同相相加、反相相消；采用AGC(自動(dòng)增益控制)電路.d存在寂靜區(qū)：電波依靠地波傳播的距離較近，經(jīng)電離層反射到地面的第一個(gè)反射波又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地波所能到達(dá)的地區(qū)，在二者間有一個(gè)環(huán)形區(qū)收不到信號(hào)三、超短波和微波傳播超短波和微波主要是靠空間波和穿透電離層在外層空間的傳播方式傳播第三節(jié)短波通信頻率的選擇與估計(jì)最低可用頻率〔LUF〕:能保證最低所需信噪比的頻率它與發(fā)射機(jī)功率、天線增益、天線傳播損耗、接收點(diǎn)噪聲電平以及工作方式等因素有關(guān)最高可用頻率〔MUF〕：能使反射線到達(dá)接收點(diǎn)的最大反射頻率最正確工作頻率〔OWF〕應(yīng)處在MUF與LUF之間第四節(jié)船舶常用天線及其維護(hù)1概述天線是具有發(fā)射和接收無線電波能力的裝置當(dāng)天線處于調(diào)諧狀態(tài)時(shí)，其發(fā)射或接收無線電波的能力最好。現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)一般都帶有自動(dòng)保護(hù)電路，在必要的時(shí)候，它會(huì)自動(dòng)關(guān)掉發(fā)射機(jī)或?qū)l(fā)射機(jī)發(fā)射功率降到一個(gè)平安的水平。2天線的維護(hù)保養(yǎng)天線必須保持清潔，鹽的沉淀物必須去除，饋線和托架必須定期進(jìn)行檢查。定期檢查天線的各個(gè)絕緣子有無裂縫并進(jìn)行清潔。三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了C系統(tǒng)與船站，重點(diǎn)是要掌握C系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和通信過程，通過學(xué)習(xí)這節(jié)課，希望同學(xué)們與前面的B系統(tǒng)相比擬，從中找到聯(lián)系和區(qū)別。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。第四章MF/HF船用通信設(shè)備第一節(jié)MF/HF電臺(tái)的功能和性能要求MF/HF通信系統(tǒng)的功能：可用來實(shí)現(xiàn)船岸間或船舶間中遠(yuǎn)距離通信，同時(shí)通過海岸電臺(tái)的轉(zhuǎn)接還可實(shí)現(xiàn)船臺(tái)與陸地公眾網(wǎng)用戶的通信MF/HF船臺(tái)與DSC、NBDP終端相接可實(shí)現(xiàn)遇險(xiǎn)報(bào)警、搜救協(xié)調(diào)通信、現(xiàn)場(chǎng)通信、MSI的接收和常規(guī)通信功能，MF/HF電臺(tái)無論岸臺(tái)或船臺(tái)均包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和天線2、GMDSS要求船用MF/HF電臺(tái)至少由下面幾局部組成〔1〕包括天線在內(nèi)的收發(fā)機(jī)；〔2〕機(jī)身附控制單元〔控制臺(tái)〕，可分設(shè)一個(gè)以上控制單元〔控制臺(tái)〕；〔3〕帶有按下講話的送受話器；〔4〕內(nèi)置或外置揚(yáng)聲器；〔5〕結(jié)合成一體或分設(shè)的NBDP終端設(shè)備；〔6〕結(jié)合成一體或分設(shè)的DSC終端設(shè)備；〔7〕對(duì)DSC遇險(xiǎn)頻道連續(xù)值守的接收機(jī)〔DSCWKR〕〔掃描周期為2s〕3、MF/HF電臺(tái)的主要功能和性能要求能用聲音和DSC設(shè)備實(shí)現(xiàn)遇險(xiǎn)報(bào)警、緊急與平安呼叫、船舶業(yè)務(wù)和公眾通信業(yè)務(wù)的呼叫；能用聲音和NBDP設(shè)備實(shí)現(xiàn)和電傳通信；能用船舶主電源供電，也能用備用電源工作；能從船舶駕駛位置或附近執(zhí)行遇險(xiǎn)與平安通信；遇險(xiǎn)報(bào)警只能用報(bào)警按鈕才能執(zhí)行，遇險(xiǎn)報(bào)警的狀態(tài)要有明確的指示對(duì)帶有一個(gè)以上遙控臺(tái)的電臺(tái)，任何一個(gè)控制臺(tái)或遙控臺(tái)上應(yīng)有“占用〞〔OCC〕狀態(tài)的標(biāo)注。任何時(shí)刻，只能有一個(gè)控制臺(tái)或遙控臺(tái)的控制有效。電臺(tái)控制軟件固化在設(shè)備內(nèi)。斷電后的內(nèi)存信息要保存24h以上初始化參數(shù)或程序應(yīng)存儲(chǔ)在EPROM中對(duì)設(shè)備工作要間隔一定時(shí)間自動(dòng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障立即報(bào)警工作種類包括：J3E/H3E/F1B/J2B，輸出信號(hào)規(guī)定為上邊帶開機(jī)1min就能工作，帶有晶體恒溫槽的電臺(tái)也要在開機(jī)30min內(nèi)能工作第二節(jié)MF/HF發(fā)射機(jī)的組成MF/HF發(fā)射機(jī)的根本任務(wù)是：將被傳送的音頻信號(hào)變換為射頻SSB信號(hào)，并將之放大到所需功率，經(jīng)配諧以后由天線發(fā)射出去MF/HF包括鼓勵(lì)器、線性功放與合成、自動(dòng)調(diào)諧器、電源和微機(jī)控制系統(tǒng)MF/HF發(fā)射機(jī)的組成規(guī)律〔1〕SSB信號(hào)必須在低電平處形成〔2〕采用三次搬移方案中的“高中頻〞方案〔3〕放大器必須保證線性〔4〕載頻必須獨(dú)立注入高中頻方案滿足自動(dòng)控制要求定義：第三調(diào)制(混頻)器的輸入頻率高于最高的工作頻率30MHz作用：減少輸出調(diào)諧手續(xù)(最后采用低通濾波器)國(guó)際上規(guī)定：使用上邊帶為船用SSB信號(hào)結(jié)論鼓勵(lì)器一般采用三次搬頻方案采用高中頻方案：第一次搬頻用上(下)邊帶，那么第二次一定用下(上)邊帶，因?yàn)樽詈笠淮味际怯孟逻厧?低通)最后級(jí)采用不調(diào)諧的低通濾波器(下邊帶)第一次一般采用晶體濾波器海上SSB發(fā)射機(jī)僅使用上邊帶做為標(biāo)準(zhǔn)的SSB信號(hào)，最后輸出必須是上邊帶信號(hào)三、MF/HF發(fā)射機(jī)的功能和主要性能要求發(fā)射機(jī)的工作頻率范圍是1.605~27.500MHz無線的工作頻率是以載波頻率指配的NBDP、DSC工作頻率是以中心頻率指配的工作種類包括：F1B/J2B、J3E和H3E發(fā)射頻率切換時(shí)間不超過15s頻率精度≤±10Hz當(dāng)工作種類為J3E/H3E時(shí)，發(fā)射機(jī)輸出功率以峰包功率計(jì)當(dāng)工作種類為F1B/J2B時(shí)，發(fā)射機(jī)輸出功率以平均功率計(jì)發(fā)射機(jī)在額定功率檔工作時(shí)持續(xù)時(shí)間最短為15min天線輸出電流應(yīng)有指示，并且指示電路故障不會(huì)引起天線電路的中斷要求發(fā)射機(jī)功放在輸出功率到天線的過程中，不會(huì)因天線開路或短路而使發(fā)射機(jī)故障發(fā)射機(jī)工作于額定功率輸出情況下，由調(diào)制器、放大器及末級(jí)功放的線性引起的新的非諧波的產(chǎn)物稱為互調(diào)產(chǎn)物無用邊帶抑制指船用MF/HF通信中規(guī)定使用上邊帶，下邊帶是無用邊帶，對(duì)無用邊帶的抑制能力載波抑制也稱為載漏抑制，指在載頻位置上殘留的載波電壓幅度與SSB信號(hào)峰包電壓幅度之比值第三節(jié)MF/HF發(fā)射機(jī)主要單元原理鼓勵(lì)器單元1、SSB鼓勵(lì)器的功能：形成發(fā)射所需要的各種SSB信號(hào)；將信號(hào)頻率從音頻搬移到發(fā)射頻率，并為末級(jí)或末前級(jí)提供足夠的推動(dòng)電平2邊帶調(diào)制器：平衡調(diào)制器/環(huán)形調(diào)制器作用是產(chǎn)生被載波被抑制的雙邊帶信號(hào)邊帶濾波器：作用是從SSB調(diào)制器的輸出中提取有用邊帶，抑制無用邊帶和載漏濾波器的通帶，輸出頻率大濾波器的阻帶，輸出頻率小分類：晶體/機(jī)械/LC低通/高通/帶通/帶阻〔根據(jù)通帶和阻帶的相對(duì)位置來分，在MF/HF通信設(shè)備中常用前三種〕4、幾種最根本的濾波器LC低通濾波器：頻率低于某頻率fc的信號(hào)成分能通過，高于fc的信號(hào)成分被阻止的濾波器LC高通濾波器：頻率高于fc的信號(hào)成分能夠通過，頻率低與fc的信號(hào)成分被阻止的濾波器LC帶通濾波器：頻率在fc1和fc2之間的信號(hào)成分能通過，而頻率小于fc1或大于fc2的信號(hào)成分被阻止的濾波器二、功放單元1、MF/HF發(fā)射機(jī)功率放大器包括驅(qū)動(dòng)放大級(jí)與末級(jí)〔輸出級(jí)〕任務(wù)是把鼓勵(lì)器送來的射頻SSB信號(hào)，在滿足互調(diào)等指標(biāo)條件下放大到額定功率2、MF/HF發(fā)射機(jī)功放的保護(hù)為什么要保護(hù)？MF/HF電臺(tái)的功放電路均為固態(tài)形式功率晶體管的耐高溫、耐頂峰值功率和耐高反向功率等方面性能相對(duì)電子管線功放要差些如何保護(hù)？采用軟硬結(jié)合的方法，即利用控制微機(jī)內(nèi)固化的保護(hù)軟件，配以相應(yīng)硬件電路來實(shí)現(xiàn)三、MF/HF發(fā)射機(jī)的鍵控船用MF/HF電臺(tái)集收發(fā)與一體工作方式為單工或準(zhǔn)雙工，即收與發(fā)不同時(shí)進(jìn)行只有發(fā)射時(shí)發(fā)射機(jī)才工作控制發(fā)射機(jī)是否工作稱為發(fā)射機(jī)的鍵控，相應(yīng)的電路稱為鍵控電路鍵控方式一般式通過控制鼓勵(lì)器中除無源調(diào)制〔混頻〕器以外的電路工作所需的饋電電壓、功放中驅(qū)動(dòng)放大器和功放管的集電極饋電電壓和/或偏置電壓的有無來實(shí)現(xiàn)四、天調(diào)單元功能：實(shí)現(xiàn)功放輸出與發(fā)射天線間的諧振與匹配〔諧振是指功放的負(fù)載是不隨頻率變化的純阻，匹配是指功放的輸出電阻與其負(fù)載電阻相等〕天線的阻抗特性隨工作頻率等因素的改變而改變，一旦發(fā)射機(jī)的工作頻率發(fā)生變化必須調(diào)機(jī)第四節(jié)MF/HF接收機(jī)的組成MF/HF接收機(jī)的根本任務(wù)選擇、放大和調(diào)解，使發(fā)射端所傳送的信息能夠在復(fù)雜干擾條件下根本地恢復(fù)，并按一定的信噪比饋送給收端的終端設(shè)備〔耳機(jī)，揚(yáng)聲器或電傳機(jī)等〕，到達(dá)高質(zhì)量通信的目的一、MF/HF接收機(jī)的組成規(guī)律采用二次變頻方案原因：一次變頻很難同時(shí)抑制像頻/中頻干擾；二次變頻仍然會(huì)有對(duì)第一中頻而言的像頻/中頻干擾，所以，后須接一窄帶濾波器高中頻方案定義：第一中頻頻率高于波段最高頻率3倍以上作用：提高像頻和中頻干擾的抑制度超外差接收機(jī)：fL1-fS=fi1接收機(jī)的增益分配規(guī)律：主要增益放在接收機(jī)的中頻和音頻局部，而前端增益盡量少，所以，整機(jī)性能取決于中放二、MF/HF接收機(jī)的功能和主要性能要求接收頻率范圍為1.605~27.5MHz，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)或步進(jìn)可調(diào)無線頻率是以載波頻率指配的NBDP和DSC頻率是以中心頻率指配的工作種類：J3E、H3E、J2B/F1B接收頻率從一個(gè)切換到另一個(gè)所需的時(shí)間不超過15s穩(wěn)定精度≤±10Hz開機(jī)后1min內(nèi)能工作NBDP方式下，收發(fā)切換時(shí)間限制在12ms內(nèi)為防止天電的損壞，從天線到機(jī)箱的直流路徑電阻應(yīng)小于100千歐鄰道選擇性：接收機(jī)選擇有用信號(hào)，抑制同時(shí)出現(xiàn)的鄰近信道中的無用信號(hào)的能力阻塞現(xiàn)象：由于另一頻率上不需要的信號(hào)的混入而導(dǎo)致接收機(jī)正常有用信號(hào)輸出功率的下降或信納比下降或BER的上升現(xiàn)象干擾為一個(gè)單頻無用信號(hào)是，接收機(jī)對(duì)之的抑制能力，又稱為單頻選擇性單頻選擇性所對(duì)應(yīng)的干擾電平通常較小多頻選擇性所對(duì)付的干擾現(xiàn)象均是在干擾電平較大時(shí)出現(xiàn)第五節(jié)MF/HF接收機(jī)主要單元原理一、輸入電路1作用：選擇有用信號(hào)，抑制各種干擾2組成：LC諧振電路或?yàn)V波器及必要的耦合元件3電路形式：調(diào)諧式和不調(diào)諧式調(diào)諧式：逐點(diǎn)調(diào)諧使之諧振于接收頻率不調(diào)諧式：不同波段采用不同的固定(帶通)濾波器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有利于微機(jī)控制二、輸入保護(hù)電路1、作用：防止輸入電路或第一級(jí)管子受雷電或附近強(qiáng)雷達(dá)波/大功率發(fā)射臺(tái)擊毀2、類型利用分壓或分流原理利用正反向二極管，雙向限幅加以保護(hù)利用限波：正反向聯(lián)接二極管雙向限幅保護(hù)：綜合保護(hù)：三、中頻帶寬選擇電路1、可由操作員在控制器上按[BW]鍵選擇，也可隨著工作種類的選擇自動(dòng)完成2、常用信號(hào)的帶寬：?jiǎn)芜厧г捯粜盘?hào)(J3E)：3KHz調(diào)幅話音信號(hào)(H3E)：6KHz移頻報(bào)(NBDP/DSCF1B/J2B)：0.3/1KHz莫爾斯報(bào)(A1A)：0.5KHz四、AGC電路1作用：當(dāng)接收機(jī)輸入信號(hào)電壓改變時(shí)，使接收機(jī)增益自動(dòng)改變以保證輸出電壓根本穩(wěn)定。AGC電路的控制特性控制特性盡量接近理想AGC控制作用不能使接收機(jī)產(chǎn)生非線性失真和工作不穩(wěn)定AGC盡量加在前級(jí)(高放/前中放)不宜加在后面(后面信號(hào)幅度大，容易產(chǎn)生非線性)不宜加在混頻器上(改變直流工作點(diǎn)，引起組合波干擾和互調(diào)、交調(diào)失真)AGC的時(shí)間常數(shù)要適當(dāng)(控制速度要適宜)AGC電路時(shí)間常數(shù)AM：從載波中提取“載波鼓勵(lì)式AGC〞SSB：從邊帶信號(hào)中提取“邊帶鼓勵(lì)式AGC〞，因?yàn)闆]有載波。無調(diào)制信號(hào)(不講話)時(shí)，無單邊帶信號(hào)，所以無AGC電壓。第六節(jié)數(shù)字頻率合成器1數(shù)字頻率合成器的根本功能從高穩(wěn)定度的基準(zhǔn)振蕩器，通過鎖相環(huán)路得到的一定頻率范圍內(nèi)的大量的同基準(zhǔn)頻率同樣穩(wěn)定的離散工作頻率2數(shù)字頻率合成器的根本原理數(shù)字頻率合成器的核心是鎖相環(huán)路，它由相位比擬器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、可變分頻器和參考振蕩源組成三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了MF/HF船用通信設(shè)備，重點(diǎn)是了解高頻船用通信設(shè)備的原理，掌握發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的中高頻方案，課后注意復(fù)習(xí)。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。第五章MF／HF船用終端設(shè)備第一節(jié)NBDP終端的一般組成與根本原理一、NBDP終端的功能船臺(tái)與船臺(tái)之間自動(dòng)或半自動(dòng)電傳通信船臺(tái)與岸臺(tái)與國(guó)際/內(nèi)公眾電傳網(wǎng)用戶間存貯轉(zhuǎn)發(fā)式或直通式電傳通信航運(yùn)企業(yè)與岸臺(tái)與企業(yè)所屬船隊(duì)發(fā)通電式電傳MSI中心與岸臺(tái)與向所有船臺(tái)發(fā)播送式電傳二、NBDP通信的編碼1、編碼：將一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)字〔1或0〕按特定的規(guī)那么進(jìn)行排列，每一組分別用來表示一種特定的字符或信息NBDP通信中涉及到的編碼有三種：4B/3Y碼或4Y/3B碼ITANo.2ASCII碼三、船用NBDP終端設(shè)備的一般組成和主要性能要求1CPU的任務(wù)之一是實(shí)現(xiàn)兩種碼間的相互轉(zhuǎn)換2CPU的主要功能是a存儲(chǔ)解調(diào)器、數(shù)據(jù)終端來的數(shù)字信息，b給出各顯示信息，接收用戶控制信息，c產(chǎn)生與存儲(chǔ)的指令相一致的操作d執(zhí)行軟件程序所控制的全部功能3調(diào)制器的作用：把外圍設(shè)備經(jīng)CPU板送來的串行數(shù)字信號(hào)變成FSK信號(hào)，即“0”=1785Hz，“0”=1615Hz，然后送往MF/HF發(fā)射機(jī)4解調(diào)器的作用：將MF/HF接收機(jī)送來的FSK信號(hào)變成TTL電平的串行數(shù)字信號(hào)經(jīng)接口電路送入CPU5CCIR625建議中關(guān)于NBDP設(shè)備的性能要求a具有選呼功能b呼叫識(shí)別碼為九位海上移動(dòng)業(yè)務(wù)識(shí)別碼〔MMSI〕c射頻信道以F1B/J2B類發(fā)射，傳輸速率為100Baudd調(diào)制方式為相位連續(xù)型FSK方式e采用4B/3Y或4Y/3B碼進(jìn)行檢錯(cuò)，采用ARQ和時(shí)間分集FEC方式進(jìn)行糾錯(cuò)fNBDP終端與MF/HF通信設(shè)備的接口線有：音頻輸入/出，發(fā)射機(jī)鍵控線和接收機(jī)啞控線及地線四、NBDP通信中的檢糾錯(cuò)措施隨機(jī)性錯(cuò)碼：錯(cuò)碼的出現(xiàn)是隨機(jī)的，錯(cuò)碼之間是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，一般由噪聲引起錯(cuò)碼突發(fā)性錯(cuò)碼：很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)成串錯(cuò)碼，一般是由脈沖干擾或信道衰落引起降低誤碼率的主要手段是采用過失控制技術(shù)1、CFEC方式的糾錯(cuò)措施是二重時(shí)間分集第一次發(fā)送稱為直接發(fā)送，用DX表示；第二次發(fā)送稱為重復(fù)發(fā)送，用RX表示。收方對(duì)兩次收到的字符加以比擬和選擇，保存正確的作為接收信號(hào)〕SPEC方式的糾錯(cuò)方式與CFEC相同，只是采用4Y/3B碼罷了第二節(jié)ARQ和FEC方式的根本工作程序ARQ工作方式“AutomaticRepetitionrequest〞簡(jiǎn)稱ARQ自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)方式糾錯(cuò)。由于干擾等原因，接收方接收到的字符不符合“4B/3Y編碼〞，設(shè)備將確定該字符為錯(cuò)，接收方自動(dòng)請(qǐng)求發(fā)方重發(fā)。FEC工作方式FEC---ForwardErrorCorrection意為接收方糾錯(cuò)工作方式，又稱前向糾錯(cuò)方式。FEC有兩種工作CFEC〔CollectiveFEC〕方式:播送式FEC方式SFEC〔SelectiveFEC〕方式:選擇性FEC方式一、ARQ方式根本工作程序1根本概念主臺(tái)：開始建立無線電鏈路時(shí)的起始呼叫臺(tái)副臺(tái)：開始建立無線電鏈路時(shí)被呼叫臺(tái)信息發(fā)射臺(tái)：通信過程中，發(fā)射信息的臺(tái)〔ISS〕信息接收臺(tái)：通信過程中，接收信息的臺(tái)〔IRS〕ISS和IRS是可以相互轉(zhuǎn)換的，主臺(tái)與副臺(tái)的身份始終保持不變2在ARQ方式通信時(shí)，主副臺(tái)雙方要求嚴(yán)格同步設(shè)備的根本定時(shí)周期確定為450ms在發(fā)射周期內(nèi)，ISS發(fā)送一組信號(hào)，含有3個(gè)字符，每個(gè)字符由7個(gè)碼元組成，每個(gè)碼元寬10ms整個(gè)發(fā)射周期為210ms，那么發(fā)射暫停周期為240ms3ARQ根本工作程序a選擇性呼叫程序b相互識(shí)別程序c通信程序d重新定相程序e通信結(jié)束程序通信流程ISS將所發(fā)電文按３個(gè)字符一組分組，沒有電文處用β信號(hào)填充，如：HOWAREU：HOW/AR/EUβ二、FEC方式根本工作程序1檢錯(cuò)：4B3Y(CFEC)/4Y3B(SFEC)2糾錯(cuò)：二重時(shí)間分集，間隔4個(gè)字符3對(duì)接收信息的判斷4FEC方式的工作程序〔1〕CFEC方式開始，發(fā)射臺(tái)在DX和RX位交替發(fā)送作為同步的定相信號(hào)。符合625建議設(shè)備至少發(fā)送16對(duì)同步定相信號(hào)；符合476建議設(shè)備至少發(fā)送4對(duì)同步定相信號(hào)；發(fā)完定相信號(hào)后，緊接著發(fā)送一個(gè)回車換行信號(hào)。接收臺(tái)連續(xù)接收到兩對(duì)定相信號(hào)后，就轉(zhuǎn)為信息接收臺(tái)，作接收準(zhǔn)備。發(fā)射臺(tái)在發(fā)射電文之前，先發(fā)送自己的識(shí)別碼，然后按二重時(shí)間分集方式發(fā)送電文，即每個(gè)字符發(fā)兩遍，間隔4個(gè)字符〔280MS〕的時(shí)間。在電文發(fā)送中，為了保持同步，發(fā)射臺(tái)每發(fā)送100個(gè)字符，至少要插入4個(gè)連續(xù)的定相信號(hào)。在電文傳送中的電文暫停中斷期間，發(fā)射臺(tái)分別在DX和RX位發(fā)送定相信號(hào)?！?〕SFEC方式開始SFEC方式與CFEC方式一樣，先發(fā)定相信號(hào)，不同的是在發(fā)完定相信號(hào)之后，接著發(fā)送某個(gè)臺(tái)或某一船隊(duì)的識(shí)別碼，選呼之后的工作程序與CFEC方式相同。在SFEC方式中，除同步信號(hào)外，其余所有信號(hào)都以反碼的形式，即3B/4Y碼的形式傳送。注意：ARQ和FEC過程中出現(xiàn)的“RQ〞、“CS1〞、“CS2〞、“CS3〞、“CS4〞、“CS5〞、“α〞和“β〞，統(tǒng)稱為業(yè)務(wù)符號(hào)，它們也是以七單元恒比碼〔4B/3Y碼〕表示的。第三節(jié)DSC終端的一般組成與根本原理一、DSC終端的功能1功能：a遇險(xiǎn)呼叫/遇險(xiǎn)報(bào)警、確認(rèn)、轉(zhuǎn)發(fā)b全呼c單呼/選呼d海呼/區(qū)呼e組呼f海上業(yè)務(wù)呼叫2呼叫類別a遇險(xiǎn)b緊急c平安d船舶業(yè)務(wù)優(yōu)先：船舶調(diào)度通信、船位查詢等e常規(guī)二、DSC終端的一般組成和主要性能要求按DSC設(shè)備的功能劃分:A級(jí)DSC設(shè)備:具有DSC呼叫的全部功能。不僅能夠進(jìn)行各種類型的DSC呼叫，而且可進(jìn)行DSC遇險(xiǎn)多頻呼叫，以及對(duì)RQ呼叫序列具有自動(dòng)應(yīng)答功能。B級(jí)DSC設(shè)備:具有局部DSC呼叫功能。比方VHFDSC設(shè)備不含海區(qū)呼叫；MFDSC無自動(dòng)撥號(hào)呼叫；并且兩者都不能進(jìn)行遇險(xiǎn)多頻呼叫。因此，VHFDSC設(shè)備和MFDSC設(shè)備一般都是B級(jí)設(shè)備。C級(jí)DSC設(shè)備:僅具有簡(jiǎn)單的遇險(xiǎn)報(bào)警功能。比方VHFCH70EPIRB設(shè)備就是C級(jí)設(shè)備。三、DSC的編碼檢糾錯(cuò)措施檢錯(cuò)：十單元群計(jì)數(shù)碼，計(jì)算0的個(gè)數(shù)糾錯(cuò)：二重時(shí)間分集/垂直校驗(yàn)ECC第四節(jié)DSC呼叫序列的組成1點(diǎn)陣(DotPattern)/0-1序列010101………作用：呼叫序列起始標(biāo)志值守機(jī)對(duì)DSC呼叫的識(shí)別碼位同步接收機(jī)應(yīng)在2S時(shí)間內(nèi)，對(duì)全部守聽頻率掃一遍2定相序列作用：形成二重時(shí)間分集幀(字節(jié))同步正確接收：相鄰接的2個(gè)DX/1個(gè)RX相鄰接的1個(gè)DX/2個(gè)RX相鄰接的3個(gè)RX3格式符(FormatSpecified)作用：說明本次呼叫的性質(zhì)/類型遇險(xiǎn)呼叫 DISTRESSCALL 112全呼 ALLSHIPCALL 116群呼 GROUPCALL 114海呼 GEOGRAPHICALAREACALL 102單呼 INDIVIDUALCALL 120自動(dòng)半自動(dòng)業(yè)務(wù)呼叫 AT/SASERVICECALL 1234地址(Address)：呼叫對(duì)象的識(shí)別(10個(gè)十進(jìn)制數(shù))遇險(xiǎn)呼叫X 112全呼X 116群呼0MIDXXXXX0/00MIDXXXX0(5個(gè)字節(jié)) 114海呼矩形/長(zhǎng)方形 102單呼MIDXXXXXX0/00MIDXXXX0 120自動(dòng)半自動(dòng)業(yè)務(wù)呼叫00MIDXXXX0 123海呼地址的組成a矩形三要素：頂點(diǎn)/長(zhǎng)/寬b墨卡托坐標(biāo)法頂點(diǎn)：參考點(diǎn)：矩形左上角經(jīng)緯度：DSC無法表示字母-> c數(shù)字即象限NSWE長(zhǎng)：經(jīng)差寬：緯差例題：1、20N30W-30S20W區(qū)的墨卡托表示：12003050102、DSC區(qū)域呼叫地址格式中，當(dāng)船位位于北緯西經(jīng)時(shí)，那么參考點(diǎn)象限在象限A0B1C2D3答案：B5類別(Category)：本次呼叫的優(yōu)先級(jí)別遇險(xiǎn)DISTRESS 112緊急URGENCY 110平安SAFETY 108船舶業(yè)務(wù)SHIP’SBUSINESS 106常規(guī)ROUTINE 1006自識(shí)別(Self-Identification)：發(fā)出呼叫臺(tái)的自我標(biāo)識(shí)MMSI可事先輸入設(shè)備，以后每次由設(shè)備自動(dòng)調(diào)出7電文(Message)：不同類型的呼叫，電文的組成方式也不同遇險(xiǎn)呼叫/四個(gè)電文電文：遇險(xiǎn)性質(zhì)100FIRE/EXPLOSION101FLOODING102COLLISION103GROUNDING104INDANGEROFCAPSIZE105SINKING106DISABLEDANDADRIFT107UNDEGIGNEDDISTRESS108ABANDONINGSHIP8序列終止符(EndofSequence)表示序列的結(jié)束，有三種情況：END：表示序列結(jié)束ACKRQ：該呼叫序列需要被叫臺(tái)予以確認(rèn)ACKBQ：是對(duì)帶有ACKRQ序列的應(yīng)答或確認(rèn)在DX位置上發(fā)3次，RX位發(fā)1次9校驗(yàn)符ECC表示本序列的垂直校驗(yàn)，校驗(yàn)收到信息是否正確三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了第五章MF／HF船用終端設(shè)備，通過學(xué)習(xí)大家應(yīng)該掌握ARQ和FEC兩種不同的方式，并概括他們之間的異同點(diǎn)，課后注意復(fù)習(xí)四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。一、導(dǎo)入新課上節(jié)課主要學(xué)習(xí)了第五章MF／HF船用終端設(shè)備下面就幾個(gè)問題進(jìn)行提問〔1〕在NBDP中涉及到的三種編碼〔2〕DSC終端的功能〔3〕墨卡托坐標(biāo)法象限規(guī)定方法以上是我們上節(jié)課的內(nèi)容，這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)第六章VHF船用電臺(tái)二、新授課程第六章VHF船用電臺(tái)第一節(jié)VHF船臺(tái)的組成與要求VHF用于近距離通信，工作頻段是156~174MHz，是GMDSS中A1航區(qū)的主要通信設(shè)備，總噸位300總噸以上的船舶必須配備一、VHF通信的特點(diǎn)1VHF通信范圍受限視距傳播，極限100NM，正常25NM岸臺(tái)功率50W，船臺(tái)25W可降低到1W2天線尺寸小波長(zhǎng)小于2M，故尺寸小，可架設(shè)在桅桿或煙囪頂上天線愈高通信距離愈遠(yuǎn)，饋線阻抗50歐姆3抗干擾能力強(qiáng)干擾為單頻，解調(diào)后，SSB輸出輸入S/N之比為一常數(shù)；調(diào)頻的那么為調(diào)頻指數(shù)。故mf愈大，抗干擾能力越強(qiáng)，但同時(shí)帶寬變大。此優(yōu)點(diǎn)是通過犧牲帶寬獲得的。4必須加有靜噪電路輸入S/N低于門限，其輸出S/N明顯下降；需加靜噪電路5占用頻帶寬二、VHF通信工作種類與方式調(diào)頻〔調(diào)相〕單路無線:F3E/G3E1工作種類單路調(diào)頻〔調(diào)相〕自動(dòng)接收?qǐng)?bào):F2B/G2B單工：船對(duì)船，船對(duì)岸2工作方式雙工：船對(duì)岸三、水上移動(dòng)通信VHF頻道的劃分與使用1CCIR指配給水上移動(dòng)通信用的VHF頻段為156~174MHz2以25kHz的間隔劃分了59個(gè)頻道3單頻頻道26個(gè)4雙頻頻道33個(gè)收發(fā)間隔〔4.6MHz〕5CH70專用于DSC進(jìn)行遇險(xiǎn)、平安和呼叫6CH16專用于無線遇險(xiǎn)平安通信與呼叫7CH6可用于船臺(tái)和從事水上搜救作業(yè)的飛機(jī)電臺(tái)間的通信8CH13指定為船舶之間用作航行平安通信的頻道，也可用于船舶動(dòng)態(tài)和港口操作業(yè)務(wù)9CH15和CH17可用于船上通信10CH75和CH76僅限于有關(guān)航行的通信，且應(yīng)采取一切措施防止對(duì)CH16的有害干擾四、VHF船臺(tái)的一般組成和主要功能與性能要求VHF電臺(tái)無論岸臺(tái)或船臺(tái)均包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和天線船臺(tái)的收發(fā)機(jī)合在一起，岸臺(tái)可以分設(shè)滿足GMDSS要求的VHF船臺(tái)應(yīng)具有的要求具有遇險(xiǎn)、緊急與平安，船舶業(yè)務(wù)和常規(guī)業(yè)務(wù)呼叫與話音通信功能信道切換時(shí)間小于5s，收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間小于0.3s電臺(tái)工作期間，不會(huì)因天線的開路或短路而損壞要求電臺(tái)能在1min內(nèi)工作具有DSC和雙值守功能信道切換期間不能發(fā)射；收發(fā)控制不會(huì)引發(fā)無用輻射發(fā)射類型為G3E或G2B，信道間隔為25kHz，帶寬為16kHz，并采用6dB/倍頻程的預(yù)/去加重技術(shù)第二節(jié)VHF收發(fā)機(jī)組成與技術(shù)要求一、VHF發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)要求1頻率誤差要小于1.5kHz2載波輸出功率以載波功率來衡量3最大頻偏為±5kHz4電波輻射方式采用垂直極化波5調(diào)制音頻的頻帶限于3000Hz一下6發(fā)射機(jī)輻射帶寬，國(guó)際通用16F3制7發(fā)射機(jī)的無用輻射必須小于0.25μW，機(jī)箱輻射功率必須小于25μW二、VHF接收機(jī)的主要技術(shù)要求最大可用靈敏度。在輸出信納比為20dB條件下，VHF接收機(jī)輸入端所加信號(hào)的最小值為2μV〔〕鄰道選擇性，應(yīng)該在70dB以上同頻干擾抗拒比，應(yīng)在-10~0dB之間阻塞干擾抑制度要求到達(dá)90dBμv，互調(diào)干擾抗拒比要求到達(dá)68dB音頻輸出失真應(yīng)小于10%接收機(jī)輸出的雜音和噪聲電平小于-40dB第三節(jié)雙值守原理與要求1雙值守原理作用：接收機(jī)可同時(shí)守聽兩個(gè)或兩個(gè)以上的信道守聽要求：CH16+另一頻道R/T(CH70??)守聽周期：0.1S+0.9S2雙值守的性能要求雙值守功能可人工起或關(guān)閉掃描功能開啟時(shí)，發(fā)射是禁止的電臺(tái)上應(yīng)具有單鍵控制〔如按鈕〕以確保能快速地切換到優(yōu)先信道工作雙值守功能開啟期間，所有被掃描信道號(hào)應(yīng)能同時(shí)顯示出來掃描功能開啟時(shí)，每次在優(yōu)先信道上的駐留時(shí)間大于2s對(duì)收到信號(hào)的信道，此信道號(hào)應(yīng)有顯示第四節(jié)VHFDSC終端的功能與性能要求船舶使用的DSC終端設(shè)備有三個(gè)檔次，A、B、C級(jí)A級(jí)設(shè)備是全面滿足CCIR493和541建議的設(shè)備B級(jí)設(shè)備是具有最低功能的設(shè)備，一般僅用于VHF和MF波段C級(jí)設(shè)備是現(xiàn)存的VHF電臺(tái)上附加的一個(gè)裝置，能發(fā)射固定內(nèi)容的遇險(xiǎn)報(bào)文三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了VHF船用電臺(tái)，重點(diǎn)是掌握VHF船用電臺(tái)的通信特點(diǎn)和雙值守原理，注意課后復(fù)習(xí)。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。一、導(dǎo)入新課上節(jié)課主要學(xué)習(xí)了VHF船用電臺(tái)一些內(nèi)容，簡(jiǎn)單對(duì)幾個(gè)問題進(jìn)行提問VHF通信的特點(diǎn)雙值守的概念DSC終端的三個(gè)檔次以上是上節(jié)課所學(xué)主要內(nèi)容，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)INMARSAT船站二、新授課程第七章INMARSAT船站第一節(jié)INMARSAT系統(tǒng)及其作用概述60年代初：IMO決定引入衛(wèi)星通信技術(shù)1976年：INMARSAT系統(tǒng)問世/通過INMARSAT公約1979年：INMARSAT組織正式成立1982年：INMARSAT正式開始營(yíng)運(yùn)91~92年：覆蓋區(qū)3→4個(gè)1995年：國(guó)際海事衛(wèi)星組織→國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織INMARSAT:InternationalMaritimeSatelliteOrganization國(guó)際海事衛(wèi)星組織/國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織INMARSAT組織是國(guó)際性的組織總部:英國(guó)倫敦建立和管理全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的空間段。在緯度超過約70度的南北極區(qū)域，船舶無法與在視線以外的衛(wèi)星保持可靠的通信。一、INMARSAT系統(tǒng)組成國(guó)際海事衛(wèi)星〔INMARSAT〕系統(tǒng)的組成如下:空間段、地面段、移動(dòng)終端1、空間段衛(wèi)星：四顆地球同步衛(wèi)星和備用衛(wèi)星高度：地球赤道上空35700公里的"靜止軌道"上位置：178E/64.5E/15.5W/54W四個(gè)衛(wèi)星覆蓋洋區(qū)大西洋西區(qū)(AtlanticOceanRegion-West,AOR-W)大西洋東區(qū)(AtlanticOceanRegion-East,AOR-E)太平洋區(qū)(PacificOceanRegion,POR)印度洋區(qū)(IndianOceanRegion,IOR)覆蓋：除南北極區(qū)域以外的全球范圍，因?yàn)樵跇O地區(qū)域根本看不到靜止軌道上的衛(wèi)星?，F(xiàn)為第三代衛(wèi)星/四代05年初發(fā)射2、地面站〔1〕網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站(NCS)每個(gè)洋區(qū)都有一個(gè)CES/LES兼任NCS識(shí)別碼：INM-ASouthbury/南伯里(USA) AORE/AORW yamaguchi/山口(JAPAN) POR/IORINM-C Goonhilly/貢希利(ENGLAND) AORE/AOR (X44) Sentosa/圣陶沙(SIGAPORE) POR Thermopylae/塞莫皮萊(GREEK) IOR網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站的任務(wù)是：協(xié)調(diào)和控制本洋區(qū)地面站和移動(dòng)站之間的通信〔2〕網(wǎng)絡(luò)控制中心(NCC)位于INMARSAT倫敦總部與四個(gè)NCS相連作用：對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)視、協(xié)調(diào)控制通過NCS發(fā)送INMARSAT系統(tǒng)信息NCC和SCC合稱：OCC〔3〕地面站海岸地球站(CES)或者稱為陸地地球站(LES)作用：是衛(wèi)星移動(dòng)終端與陸地公眾通信網(wǎng)的接口，它們間的所有通信必須通過岸站轉(zhuǎn)接。識(shí)別碼：INM-A/二位(或三位)沒有規(guī)律性INM-C/三位，其中第一位數(shù)字表示岸站所處的洋區(qū)0：AORW1：AORE2：POR3：IOR每顆衛(wèi)星覆蓋區(qū)目前最多可建立15個(gè)岸站移動(dòng)站移動(dòng)地球站(MobileEarthStation,MES)船舶地球站(ShipEarthStation,SES)車載站機(jī)載站(MES)二、INMARSAT地球站主要技術(shù)要求工作頻率采用雙頻段〔C、L波段〕工作方式電波極化方式采用圓極化，而且為右旋圓極化全向有效輻射功率地球站輸入端的載噪比取決于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的全向有效輻射功率〔EIRPs〕必須具有與GPS接收機(jī)和與DTE相連的通用接口三、INMARSAT在GMDSS中的作用遇險(xiǎn)報(bào)警搜救協(xié)調(diào)通信海上平安信息的播發(fā)與接收常規(guī)通信第二節(jié)INMARSAT系統(tǒng)的通信體制特征通信體制：通信系統(tǒng)為完成一定的通信任務(wù)而采用的信號(hào)傳輸方式和信號(hào)交接方式通信體制表達(dá)在：基帶信號(hào)的復(fù)用方式，射頻信號(hào)的多址接續(xù)方式，信道的分配與交換方式以及信號(hào)的調(diào)制方式一、衛(wèi)星通信體制的根本原理A多路復(fù)用1定義：利用同一信道，同時(shí)互不干擾地傳送多路信息將多個(gè)用戶的信號(hào)變換為單一的基帶信號(hào)再用同一信道進(jìn)行傳輸，而后在接收端能將各用戶信號(hào)別離。2分類：FDM:FrequencyDivisionMultiplex頻分多路復(fù)用TDM:TimeDivisionMultiplex時(shí)分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用FDM原理：利用頻譜搬移技術(shù)，將各路信號(hào)的頻譜分別搬移致電互不重疊的頻段中，后在單一通道中同時(shí)傳輸，形成多路復(fù)用。信道帶寬：450+3100+450=4000450Hz:防止相鄰信道的串?dāng)_特點(diǎn):時(shí)間上：同時(shí)頻率上：不同〔2〕時(shí)分多路復(fù)用TDM原理：各路信號(hào)用同一載波在時(shí)間上交替占用通信信道進(jìn)行傳輸。特點(diǎn)：時(shí)間上：不同；頻率上：相同同步要準(zhǔn)確;只能傳輸數(shù)字信號(hào)A/DB多址接續(xù)1定義：處于衛(wèi)星覆蓋區(qū)內(nèi)的多個(gè)地球站利用共同的衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)雙邊或多邊通信的聯(lián)接方式。2多址接續(xù)和多路復(fù)用的區(qū)別應(yīng)用場(chǎng)合：多址接續(xù)：在射頻信道上單/多個(gè)載波多路復(fù)用：在基帶內(nèi)單個(gè)載波信號(hào)來源:多址接續(xù)：各站址，區(qū)分信號(hào)即區(qū)分站址多個(gè)地球站多路復(fù)用：各話路，區(qū)分信號(hào)即區(qū)分話路單個(gè)地球站3分類頻分多址FDMA:FrequencyDivisionMultipleAccess時(shí)分多址TDMA:空分多址SDMA:碼分多址CDMS:C信道的分配衛(wèi)星提供的功率和頻帶是固定的，故要盡量提高轉(zhuǎn)發(fā)器的利用率，和信道分配方式有關(guān)，以SCPC為例預(yù)分配：每個(gè)站預(yù)分配一些固定的載頻按需分配：各站事先并不分配載頻，要通信時(shí)才給予分配，通信結(jié)束又收回；信道利用率高D分組通信方式1利用衛(wèi)星通信的播送性進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換的動(dòng)態(tài)分配技術(shù)2Packet從TDMA方式中分化出來的3數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，用上述幾種方式效率太低4ALOHA：AdditiveLinksOn-lineHawaii由美國(guó)夏威夷大學(xué)最先提出分類：P/ALOHAS/ALOHAR/ALOHA第四節(jié)INMARSAT-B系統(tǒng)的信道結(jié)構(gòu)與接續(xù)過程概述：B系統(tǒng)作為A系統(tǒng)下一代開展的通信系統(tǒng),于1994年投入使用。該系統(tǒng)與A系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間的兼容工作后,最終將在2005年以后,取代A系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行。B系統(tǒng)完全采用數(shù)字技術(shù),可以提供高質(zhì)量的、電傳、和數(shù)據(jù)通信。在技術(shù)上,B系統(tǒng)與A系統(tǒng)是互不兼容的。B系統(tǒng)所使用的衛(wèi)星、系統(tǒng)功能、適用范圍及船站的環(huán)境條件,與A系統(tǒng)根本相同,完全符合IMO對(duì)GMDSS系統(tǒng)的遇險(xiǎn)通信要求。B系統(tǒng)的船站天線,在尺寸和重量上,也與A系統(tǒng)相差無幾。B系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)雙向直撥數(shù)字，雙向電傳，話音頻帶〔數(shù)據(jù)〕，高速數(shù)據(jù)〔56/64kbit/s〕，慢掃描電視，群呼，電子郵件〔E-mail〕信道分為：呼叫信道、信息與監(jiān)視信道、SCPC通信信道和TDMA/TDM通信信道一、B系統(tǒng)信道構(gòu)成INMARSAT-B系統(tǒng)中，MES工作在L波段。通信信道由NCS統(tǒng)一分配。INM-B信道分為TDM信道、TDMA信道、信令信道、話音信道、數(shù)據(jù)信道Inmarsat-B系統(tǒng)提供兩種群呼:正常群呼"Normal"包括國(guó)家,船隊(duì)及其他移動(dòng)體的商業(yè)群呼;區(qū)域群呼"Area“矩形,圓形及IMO的"Navarea"業(yè)務(wù)。二、B系統(tǒng)接續(xù)方式INM-B系統(tǒng)的多址接續(xù)方式較為復(fù)雜,既有頻分多址方式,又有時(shí)分多址方式,采用集中控制的按申請(qǐng)分配信道方式,根本上與Inmarsat-A系統(tǒng)相似。三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了INMARSAT系統(tǒng)及其作用、體制特征還有B系統(tǒng)的信道結(jié)構(gòu)和接續(xù)過程，通過學(xué)習(xí)希望大家掌握INM系統(tǒng)的作用還有B系統(tǒng)的知識(shí)，注意課后復(fù)習(xí)四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。一、導(dǎo)入新課上節(jié)課主要學(xué)習(xí)了INMARSAT船站的一些內(nèi)容，簡(jiǎn)單對(duì)幾個(gè)問題進(jìn)行提問INMARSAT系統(tǒng)根本上可分為哪三個(gè)局部四顆靜止衛(wèi)星覆蓋范圍和位置INMARSAT系統(tǒng)在GMDSS中的作用B系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)是什么B系統(tǒng)從功能和技術(shù)上各是怎么分類的以上是上節(jié)課所學(xué)主要內(nèi)容，這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)INMARSAT船站二、新授課程第五節(jié)A/B船站的組成及其根本原理A/B船站的根本組成及各局部作用天線甲板上設(shè)備雙工器ADE低噪聲放大器〔LNA〕高功率放大器〔HPA〕A/B船站頻率產(chǎn)生器上下變頻器甲板下設(shè)備主處理器BDE外圍設(shè)備BDE的主處理器由混頻器、頻率合成器、調(diào)解器、基帶信號(hào)處理單元和數(shù)據(jù)處理與控制單元組成,調(diào)制器完成頻帶信號(hào)與基帶信號(hào)的轉(zhuǎn)換在B站中，數(shù)字語(yǔ)音采用OQPSK制，電傳采用BPSK制外圍設(shè)備一般包括：羅經(jīng)及其接口，外接蜂鳴器、遇險(xiǎn)報(bào)警盒、GPS接收機(jī)、顯示器/鍵盤和打印機(jī)〔或PC機(jī)〕、調(diào)解器等B船站中使用的關(guān)鍵技術(shù)INMARSAT-B系統(tǒng)電路包括數(shù)字調(diào)制和語(yǔ)音編碼技術(shù)，話音激活，載波交換，岸至船載波前向功率控制，查分碼，卷積碼及8值軟判決維特比譯碼與A系統(tǒng)相比，衛(wèi)星功率和信號(hào)占據(jù)信道帶寬減少了50%OQPSK頻帶利用率是BPSK的2倍1、數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)2、過失控制技術(shù)〔1〕擾碼和解碼技術(shù)隨機(jī)化處理稱為擾碼解擾：在接收端解除“擾亂〞的過程擾碼技術(shù)主要有兩個(gè)作用：A便于提取比特定時(shí)信息B起能量擴(kuò)散作用〔2〕卷積碼編譯技術(shù)B系統(tǒng)中采用的糾錯(cuò)碼方式為卷積碼三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了A/B船站的組成，了解了它的根本原理，重點(diǎn)是掌握B船站中使用的關(guān)鍵技術(shù)，課后要注意復(fù)習(xí)。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題。一、新課導(dǎo)入上一節(jié)學(xué)習(xí)了A/B船站的組成和根本原理，以及B船站使用的關(guān)鍵技術(shù)，這一節(jié)主要學(xué)習(xí)A/B船站中天線控制與跟蹤方法二、新授課程第六節(jié)A/B船站中天線控制與跟蹤方法A/B船站的天線裝置應(yīng)能滿足以下船身動(dòng)態(tài)的要求橫搖±30度，周期8s縱搖±10度，周期6s偏航±8度，周期50s前后移±1.96m/s左右移±1.96m/s起伏±4.9m/s轉(zhuǎn)向速率6度/s前進(jìn)速度30nmile一、A/B軸控制系統(tǒng)作用：穩(wěn)定天線平臺(tái)，使其盡量保持在水平位置上天線穩(wěn)定方法：〔1〕機(jī)械穩(wěn)定方法，即無源穩(wěn)定法〔2〕電氣穩(wěn)定方法，即有源穩(wěn)定法二、AZ軸控制系統(tǒng)規(guī)定了天線相對(duì)船首方向轉(zhuǎn)動(dòng)的極限角度Bearing〔一般為250度〕當(dāng)增大到±250度時(shí)，船站天線控制系統(tǒng)立即驅(qū)動(dòng)天線向相反方向旋轉(zhuǎn)360度當(dāng)屏幕顯示AUTOREWIND時(shí)，表示船站現(xiàn)在正在進(jìn)行通信，為不中斷通信，天線暫不繚繞，這時(shí)允許Bearing到達(dá)±265度一般把產(chǎn)生自動(dòng)繚繞區(qū)±250~±265度稱為ZONE自動(dòng)繚繞約需12s三、EL軸控制系統(tǒng)天線仰角的變化范圍為5~90度只有當(dāng)船舶的地理位置發(fā)生變化時(shí)，仰角才會(huì)變化仰角變化的非常慢四、天線初始方位角和仰角的獲取方法查表計(jì)算法直接判斷法五、天線的自動(dòng)跟蹤當(dāng)接收電平有0.4dB的起伏時(shí)，天線的指向誤差約為±2度步進(jìn)跟蹤法是以接收電平最大為原那么來驅(qū)動(dòng)天線的步進(jìn)跟蹤法是跳躍式的，每一步有固定的角度位移為了船站天線的跟蹤，Inmarsat-A/B系統(tǒng)衛(wèi)星連續(xù)不斷地發(fā)射TDM載波信號(hào)三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了A/B船站中天線控制與跟蹤方法，重點(diǎn)是了解各種軸控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，課后注意復(fù)習(xí)。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。一、新課導(dǎo)入上一節(jié)學(xué)習(xí)了A/B船站中天線控制與跟蹤方法，從中學(xué)到了各種軸控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和作用，這一節(jié)我們學(xué)習(xí)第七節(jié)INMARSAT-C系統(tǒng)與船站二、新授課程第七節(jié)INMARSAT-C系統(tǒng)與船站C系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：無線業(yè)務(wù)，只有電傳和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且采用的是存貯轉(zhuǎn)發(fā)通信方式；通信費(fèi)用低；體積小，無拋物線面天線信道結(jié)構(gòu)信道間隔5KHz，統(tǒng)一由NCS分配。發(fā)射頻率：接收頻率：?jiǎn)喂し绞焦ぷ?，收發(fā)非成對(duì)使用所有信道由NCS統(tǒng)一分配信令信道較為復(fù)雜TDM信道/TDMChannel信令信道/SignalingChannel信息信道/MessageChannel站際信令信道/InterstationSignalingChannel1、TDM信道TDM信道為NCS和LES所采用。每個(gè)TDM信道只占有一個(gè)惟一的頻率,NCS和LES在TDM信道上進(jìn)行連續(xù)不斷地發(fā)射,以供船站同步、查詢信息及收取信息用,包括NCS及LES的工作業(yè)務(wù)情況。NCS的公共TDM信道與LES的TDM信道,具有相同的結(jié)構(gòu)。TDM信道幀結(jié)構(gòu)圖其中:(1)獨(dú)特字(UW)為128bit,起幀同步作用;(2)布告板640bit,主要作用是為空閑時(shí)的船站,提供NCS和LES的有關(guān)工作狀態(tài)信息;(3)信息數(shù)據(jù)組總長(zhǎng)9600bit,包含各種通信控制信息。2.信令信道信令信道的作用方向是MES→LES或MES→NCS。接續(xù)技術(shù)是TDMA。信令信道的幀長(zhǎng)與TDM信道一樣,也是8.64s。信令信道采用的是TDMA時(shí)分多址接續(xù)技術(shù)。第2代衛(wèi)星的信令信道分為28個(gè)時(shí)隙,3.信息信道信息信道的作用方向是MES→LES。每個(gè)LES都有許多由NCS分配的固定的信息信道,所分配的信息信道的多少取決于LES的通信業(yè)務(wù)量的大小信息信道也采用幀結(jié)構(gòu),但其幀長(zhǎng)是由信息量的大小決定的。4.站際信令信道站際信令信道是供LES與NCS之間進(jìn)行邏輯連接的,以傳遞網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)等信息。站際信令信道是雙向工作的,其幀結(jié)構(gòu)與TDM信道相同。二、C系統(tǒng)中的通信過程采用分組通信方式采用了雙道R/ALOHA方式工作，即岸站根據(jù)船站的申請(qǐng)，給船站的信息信道分配時(shí)隙既解決了長(zhǎng)的電文的傳輸，減少了碰撞，又解決了短的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸，提高信道利用率問題三、C站的組成及其根本原理1、C船站組成及其各局部作用所有各種型號(hào)的C站,均由兩大局部構(gòu)成。外部安裝設(shè)備(EME)內(nèi)部安裝設(shè)備(IME)外部安裝設(shè)備EMEEME包括天線、低噪聲放大器、功放和雙工器。其主要功能是完成對(duì)射頻信號(hào)的放大,即將發(fā)射信號(hào)線性放大到規(guī)定的功率電平,將接收的弱信號(hào)以低噪聲放大后,送入混頻器。(2)內(nèi)部安裝設(shè)備IMEIME包括:收發(fā)電子單元DCE,有時(shí)也用EU來表示數(shù)據(jù)終端DTEDTE一般采用PC機(jī),它與只讀打印機(jī)、顯示器及鍵盤相連接,構(gòu)成了C站最根本的信息收發(fā)終端。輸入輸出接口(I/O)作用是連接收發(fā)電子單元與外圍設(shè)備C系統(tǒng)小結(jié)：C船站天線通常15cm左右高，內(nèi)部是4根混繞的螺旋天線，是一個(gè)全方向性的天線，極化方向?yàn)橛倚龍A極化為克服C系統(tǒng)中因多徑效應(yīng)引起的衰落，C系統(tǒng)中采用了交織技術(shù)為提高數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力，C系統(tǒng)采用了卷積編碼技術(shù)為解決從較長(zhǎng)的連續(xù)“0〞和“1〞碼中恢復(fù)比特定位信號(hào)困難這一難點(diǎn)，C系統(tǒng)采用了擾碼技術(shù)2、C船站中采用的關(guān)鍵技術(shù)〔1〕擾碼和解碼技術(shù)〔2〕卷積碼和維持比譯碼技術(shù)〔3〕交織技術(shù)〔4〕ARQ技術(shù)三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了C系統(tǒng)與船站，重點(diǎn)是要掌握C系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和通信過程，通過學(xué)習(xí)這節(jié)課，希望同學(xué)們與前面的B系統(tǒng)相比擬，從中找到聯(lián)系和區(qū)別。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系一、導(dǎo)入新課上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了第七章INMARSAT船站，下面我們回憶一下上節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容，〔1〕INMARSAT系統(tǒng)的組成〔2〕B系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)〔3〕C系統(tǒng)的詢呼指令這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)第八章EPIRB和SART的知識(shí)二．新授課程第八章EPIRB和SART第一節(jié)COSPAS-SARSAT系統(tǒng)及其406MHzEPIRBCOSPAS-SARSAT系統(tǒng)由來〔COSPAS是俄文的拉丁化，英文的全稱是SpaceSystemForSearchofDistressVessels,SARSAT-SearchAndRescueSatelliteAidedTracking〕利用空間衛(wèi)星為世界各地搜救部門免費(fèi)提供海洋、航空和陸地的遇險(xiǎn)報(bào)警和定位信息，原稱為“低極軌道搜救衛(wèi)星系統(tǒng)〞。近年來，該系統(tǒng)中又引入了靜止衛(wèi)星作為轉(zhuǎn)發(fā)器，因此現(xiàn)在系統(tǒng)更名為－－“國(guó)際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)〞。1981年由加拿大、法國(guó)、前蘇聯(lián)和美國(guó)聯(lián)合開發(fā)，是在全球范圍內(nèi)利用衛(wèi)星進(jìn)行搜索救援的信息效勞系統(tǒng)。1982年開始運(yùn)行。1984年，上述四國(guó)正式宣布成立全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)，即COSPAS-SARSAT系統(tǒng)。目的：為海洋、航空和陸地的遇險(xiǎn)和平安提供報(bào)警和位置效勞。為最終的遇險(xiǎn)用戶提供免費(fèi)效勞。我國(guó)參加該組織的情況：1985年，交通部代表國(guó)家以“用戶〞的身份參加該組織。一、COSPAS-SARSAT系統(tǒng)的組成系統(tǒng)由EPIRB示位標(biāo)、衛(wèi)星、LUT及MCC組成。1、信標(biāo)陸用個(gè)人信標(biāo)〔PLB〕PersonalLocatorBeacon；航空信標(biāo)〔ELT〕EmergencyLocatorTransmitter船用信標(biāo)〔EPIRB〕2、近極軌道衛(wèi)星現(xiàn)在運(yùn)行使用的極軌道衛(wèi)星有七科軌道高度為：850～1000km，屬于近極軌道運(yùn)行周期為100min3、本地用戶終端〔LUT－localunitterminal〕作用：①跟蹤搜救衛(wèi)星并接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)下來的遇險(xiǎn)示位信標(biāo)的信號(hào)和數(shù)據(jù)，然后解碼、計(jì)算出示位標(biāo)識(shí)別碼和位置數(shù)據(jù)；②實(shí)時(shí)修正衛(wèi)星的軌道參數(shù)，把信標(biāo)的報(bào)警數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)信息送給相應(yīng)的搜救任務(wù)控制中心〔MCC〕；目前，全球已經(jīng)有38個(gè)陸地用戶終端。4、執(zhí)行控制中心〔MCC-missioncontrolcenter〕主要功能：收集、存貯、整理和分類從LUT以及其他MCC送來的數(shù)據(jù)，把報(bào)警和定位數(shù)據(jù)分發(fā)到有關(guān)RCC二、COSPAS-SARSAT系統(tǒng)的工作模式及定位原理406MHz本地方式本地方式或?qū)崟r(shí)方式121.5MHz本地方式406MHz全球覆蓋方式本地方式定位原理當(dāng)多普勒品議定位的兩個(gè)位置的距離越來越近時(shí)，可確定衛(wèi)星軌道左面的是真位置，右面是鏡像位置；反之，當(dāng)屢次多普勒頻移定位的兩個(gè)位置的距離越來越遠(yuǎn)時(shí)，可確定衛(wèi)星軌道右面的是真位置，左面是鏡像位置報(bào)警的實(shí)現(xiàn)406MHzEPIRB的信號(hào)格式長(zhǎng)格式為144bit短格式為112bit比特率為400bps五、406MHZEPIRB的主要性能①SOLAS公約船都要求配備自浮式406MHzEPIRB。②船用EPIRB一般內(nèi)裝兩個(gè)發(fā)射機(jī)，406MHZ發(fā)射機(jī)121.5MHZ發(fā)射機(jī)〔121.5MHzEPIRB不是強(qiáng)制的〕，用于發(fā)射遇險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，121.5MHZ發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)還可作為搜救飛機(jī)和搜救船舶的尋位信號(hào)。③船用406MHzEPIRB要求安裝在自浮式支架上，并能人工啟動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)。④EPIRB的電池使用年限為4年，電池容量為48小時(shí)。⑤自浮式支架上的靜水壓力釋放器〔releasesenor〕使用年限為2年。⑥定位精度在2~3nmile以內(nèi)六、406/121.5MHzEPIRB使用考前須知一般安裝于羅經(jīng)甲板上，以便在船舶下沉?xí)r能自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)射要定期對(duì)之進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)要按產(chǎn)品說明進(jìn)行一方誤報(bào)警每四年更換鋰電池一次船舶識(shí)別碼等信息，只有專門人員使用專用儀器才能寫入或更改機(jī)械釋放局部一般不需刷油漆和保養(yǎng)，以防損壞三．課堂總結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了COSPAS-SARSAT系統(tǒng)及其406MHzEPIRB，通過學(xué)習(xí)我們了解了COSPAS-SARSAT和EPIRB的相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)是掌握COSPAS-SARSAT系統(tǒng)的組成和其工作方式，還有EPIRB的主要性能和使用考前須知。四．作業(yè)《GMDSS綜合業(yè)務(wù)》題庫(kù)相關(guān)選擇題和簡(jiǎn)答題，注意復(fù)習(xí)課本內(nèi)容。一、導(dǎo)入新課上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了第一節(jié)COSPAS-SARSAT系統(tǒng)及其406MHzEPIRB，下面我們回憶一下上一節(jié)的內(nèi)容：這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)第八章EPIRB和SART的知識(shí)二．新授課程第二節(jié)INMARSAT-E系統(tǒng)及其1.6GHzEPIRB一、INMARSAT-E系統(tǒng)INMARSAT-EEPIRB/1.6GHz/L波段的EPIRB基于現(xiàn)在的四顆靜止衛(wèi)星，確保高可靠性地實(shí)現(xiàn)船至岸遇險(xiǎn)報(bào)警的衛(wèi)星EPIRB系統(tǒng)EPIRB的遇險(xiǎn)信息包括船識(shí)別碼、船位、航向和航速等船位可由內(nèi)置的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)或衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)得到。精確的船位及迅速的報(bào)警極大地改善了搜救行動(dòng)實(shí)施的效率。在A1、A2、A3海區(qū)，可以用1.6GHzEPIRB代替406MHzEPIRB1.6GHzEPIRB具有報(bào)警、識(shí)別、定位和尋位功能有八個(gè)INMARSAT-E岸站和四個(gè)INMARSAT-E搜救協(xié)調(diào)中心構(gòu)成了INMARSAT-E遇檢報(bào)警網(wǎng)，確保100％的成功率。除了規(guī)定的八個(gè)INMARSAT-E岸站外，國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織一直鼓勵(lì)其他INMARSAT岸站作為INMARSAT-E岸站的備用岸站。INMARSAT組織方案于2006年12月二、1.6GHzEPIRB極化方向?yàn)橛覙O化要保持與導(dǎo)航儀間連接正常，否那么需至少每隔2h人工輸入船位和時(shí)間數(shù)據(jù)安裝位置要適宜，要防止船體或其他物體阻擋了信標(biāo)的天線指向第三節(jié)衛(wèi)星EPIRB的注冊(cè)EPIRB登記注冊(cè)的內(nèi)容包括：信標(biāo)序列號(hào)、衛(wèi)星EPIRB內(nèi)編碼后的信息以及其他有關(guān)信息如果注冊(cè)的內(nèi)容有任何變更，應(yīng)迅速通知注冊(cè)機(jī)構(gòu)，例：船舶的變更、船東的變更、EPIRB的喪失、被盜等，都要迅速通知注冊(cè)機(jī)構(gòu)。第四節(jié)VHFEPIRBVHF頻帶中的EPIRB只航行在A1海區(qū)的船舶應(yīng)配備能工作在VHF的70頻道上的EPIRB,以代替在COSPAS-SARSAT系統(tǒng)中的EPIRB或代替INMARSAT-E系統(tǒng)中的EPIRB。EPIRB每次發(fā)射5個(gè)DSC序列，相鄰兩個(gè)發(fā)射時(shí)間的間隔是(230+10N)s，其中N為發(fā)射次數(shù)。VHF-EPIRB實(shí)際是一個(gè)有發(fā)射能力的單通道DSC報(bào)警設(shè)備，報(bào)警信號(hào)是由具有DSC功能的VHF岸臺(tái)轉(zhuǎn)至RCC，由RCC及時(shí)采取搜救措施。VHFEPIRB發(fā)射序列的內(nèi)容是按DSC的要求進(jìn)行編排的，應(yīng)帶有DSC規(guī)定的遇險(xiǎn)呼叫格式：點(diǎn)陣；定相序列；格式符；自識(shí)別；遇險(xiǎn)性質(zhì)；遇險(xiǎn)坐標(biāo)；時(shí)間；指令；EOS；ECC。其中，自識(shí)別表示船舶識(shí)別碼MMSI，系9位十進(jìn)制數(shù)，由示位標(biāo)內(nèi)存貯器存貯、遇險(xiǎn)坐標(biāo)由示位標(biāo)接口，將導(dǎo)航儀提供的數(shù)據(jù)送入，時(shí)間也從接口送入，由示位標(biāo)內(nèi)DSC處理器處理，遇險(xiǎn)性質(zhì)指明是“EPIRB發(fā)射〞預(yù)先存貯在存貯器中?！坝鲭U(xiǎn)性質(zhì)〞的標(biāo)志應(yīng)該是“EPIRB發(fā)射〞。在DSC遇險(xiǎn)報(bào)警信息中不必含有“坐標(biāo)遇險(xiǎn)〞和“時(shí)間〞在這種情況下，發(fā)送信息中的船位信息必須用10個(gè)數(shù)字“9〞代替，發(fā)送信息中的時(shí)間信息必須用4個(gè)數(shù)字“8〞代替“后續(xù)的通信類型〞應(yīng)該是“無信息〞〔符號(hào)#126〕，“無信息〞說明接下去無后續(xù)通信。有些VHFDSCEPIRB也備有9GHZ的雷達(dá)應(yīng)答器，這主要是用于在搜救時(shí)提供尋位信號(hào)。第五節(jié)SART尋位系統(tǒng)及其根本原理1、尋位系統(tǒng)SART〔SearchandRescueRadarTransponde〕的作用：配合雷達(dá)工作，是近距離發(fā)現(xiàn)幸存者的一種主要搜救手段。是船舶必備的設(shè)備之一。2、SART的工作原理與9GHz雷達(dá)配合使用。當(dāng)船舶遇險(xiǎn)時(shí)由人員攜帶下船。翻開開關(guān)后處于接收狀態(tài)收到雷達(dá)信號(hào)觸發(fā)后，應(yīng)答信號(hào)?！?2個(gè)點(diǎn)〕在搜救雷達(dá)上，顯示一連串的點(diǎn)。3、近距離的SART信號(hào)隨著救助船舶逐漸駛近搜救雷達(dá)應(yīng)答器(一般約為1海里),救助船的雷達(dá)天線的側(cè)瓣(Sidelobe)發(fā)射使在雷達(dá)熒光屏上嚴(yán)生許多亮點(diǎn)而變成同心?。?00-1NM當(dāng)救助船舶與搜救雷達(dá)應(yīng)答器的距離再近一些時(shí),救助船舶的雷達(dá)熒光屏上就會(huì)產(chǎn)生同心圓,這就向救助船舶說明搜救雷達(dá)應(yīng)答器(SART)現(xiàn)在與其距離很近。300-500M搜救船和SART距離接近1海里以內(nèi)時(shí)，SART的124、SART的操作特性應(yīng)能人工啟動(dòng)和關(guān)閉，也能在緊急時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)在20m高處落入水中不損壞，在10m深水中，至少保持5min不進(jìn)水，保持良好的水密性SART露出海平面局部的高度〔天線的高度〕不應(yīng)小于1m，現(xiàn)在各種SART的天線高度一般在1~1.5m之間四、提高SART的被視范圍的方法1.搜救雷達(dá)應(yīng)答器應(yīng)盡可能位于高處2.搜尋船舶的雷達(dá)控鈕應(yīng)設(shè)置如下：(1)接收