Руководство по морской связи

Уровень сложности
Простой

Время на прочтение
20 мин

Количество просмотров 26K

Доброго времени суток, уважаемые хабровчане.

В этой статье я хотел бы провести экскурс в одну сферу, которую нельзя отнести непосредственно к IT, но, она — техническая и, возможно, для вас она будет интересна. И, параллельно с ней и на её примере, поднять популярную здесь в последнее время тему востребованности специалистов.

 А пост, собственно, пойдёт о средствах радиосвязи и навигации и вообще электронике на современных морских судах, об использующихся технологиях, стандартах и даже о преждевременно “похороненной” специальности.

 Я планирую сделать несколько выпусков, чтоб в каждом последующем учесть вопросы в комментариях (надеюсь, они будут, и не очень сложные). А эту – вступительную – статью я разбил на два подпункта: социальный и технический. Те, кому интересна только техника — воспользуйтесь великолепным спойлером. Под ним – вводное, и пока не очень глубокое описание техники, устанавливающейся на морские суда с оригинальными фотографиями.

 Остальным советую ознакомиться со всей статьёй полностью: это не только дополнит повествование, но и, надеюсь, станет кому-то хорошим примером одной давно известной истины.

Социально-деловая часть, немного о моей профессии и отрасли в целом

Техническая часть

А теперь — самое интересное. Состав оборудования на судах, краткие характеристики каждого объекта и… его реальная значимость в составе судового оборудования и интересные факты, если таковые имеются.

А начать стоит с перечисления того, что должно быть обязательно – т.е. регламентировано правилами и конвенциями. Лучше всего это иллюстрирует таблица, позаимствованная в «Правилах по оборудованию и снабжению» Российского морского регистра, который – в свою очередь – таким образом интерпретировал IV часть СОЛАСа.

Что за непонятные слова – Солас, Регистр, правила какие-то? Вопреки академической традиции с них начинать, я умышленно оставлю это напотом – посвящу отдельную статью тому, как регулируется и контролируется эта сфера. А пока мне нужно завладеть вашим интересом и вниманием, так что тонкости, нюансы и официальная часть – в другой статье.

Итак…

 Раздел 1 – радио оборудование, или то самое ГМССБ

Оборудованием ГМССБ называется строго определённый набор аппаратуры, более того — только определённых (сертифицированных на это) производителей и моделей. Состав и назначение этого оборудования, без учёта совсем уж специфических нюансов, по пунктам.

1. ПВ/КВ радиоустановка

По-сути — это комплекс для обеспечения дальней радиосвязи

• Диапазон частот: ПВ 1605 — 4000 кГц, КВ 4 МГц — 27,5 МГц   

• Виды связи: телефон, цифровой избирательный вызов (ЦИВ), узкополосное буквопечатание (УПБЧ, он же радиотелекс)

• Классы излучения: J3E и H3E (однополосная модуляция с подавленной несущей — радиотелефонная связь), F1B (частотная манипуляция — FSK — для передачи цифровой информации, в частности для работы ЦИВ) и J2B (буквопечатающая телеграфия — однополосная амплитудная модуляция с использованием частотно-манипулированной поднесущей для Телекса)

• Мощность: 100 – 500 Вт

Как правило состоят из нескольких отдельных блоков, а именно:

— Приёмопередатчик — выполняется в виде отдельного блока (тяжёлого чёрного ящика), собственно, та часть, где обрабатывается принятый и формируется передаваемый радио сигнал.

— Панель управления – в современных радиостанциях это как правило именно блок дистанционного управления, который никак не участвует в формировании и обработке сигнала, а только передаёт команды с кнопок, и отображает на дисплее информацию. Однако существуют чуть менее распространённые компоновки – например, где панель управления и приёмопередатчик объединены в одном корпусе, как у классических трансиверов. И ещё реже – когда панель управления совмещена с физическим приёмником и возбудителем/формирователем сигнала, а отдельно выносится только усилитель мощности

— Телексный терминал (опция) – приставка, позволяющая принимать, хранить, формировать и передавать текстовые сообщения посредством той самой коротковолновой радиосвязи. Внешне напоминает мини-компьютер с единственной программой – простейшим текстовым редактором, а фактически им и является.

 — Антенно-согласующее устройство (САУ, у радиолюбителей называется антенный тюнер, а по-английски — coupler). Устанавливается на открытой палубе, ближе к антенне, для корректировки реактивного сопротивления антенны антенно-фидерного тракта и приведения его в соответствие с частотой передаваемого сигнала. Необходимо чтобы минимизировать отраженную мощность, что увеличивает эффективность передачи сигнала и уменьшает нагрузку на выходной каскад передатчика.

 Теперь – как обещал – немного о практике  применения и особенностях.

Аналоговая телефония с амплитудной модуляцией — один из самых старых форматов радиосвязи (старее только код Морзе), используется на флоте с незапамятных времён и, по всей видимости, никуда не денется, как самый простой и надёжный. Недостатков он, к слову, тоже не лишён. Например, качество и дальность радиосвязи зависит от времени суток, местонахождения, погоды и ещё ряда не связанных с техникой факторов. Ещё один недостаток – коротковолновыми радиостанциями не так просто пользоваться.

Стоит отдельно упомянуть такой стандарт связи, как Цифровой избирательный вызов (ЦИВ, Digital Selective Calling, DSC),  который так же используется и на УКВ.

ЦИВ отдалённо напоминает пейджинговую связь. Судовая или береговая радиостанция формирует и отправляет строго на определённых правилами частотах короткое цифровое сообщение, содержащее идентификатор отправителя. Принимают его все радиостанции в зоне проходимости радиосигнала, но отображает только та, у которой совпадёт идентификатор (который называется MMSI). Однако, в отличие от пейджинговой связи, содержание сообщения тоже регламентировано и ограничено несколькими стандартными наборами  – сигнал бедствия, сигнал срочности, приглашение к вызову на определённой частоте, передача своей позиции… Т.е. отправить текстовое сообщение посредством ЦИВ нельзя. Фактическое преимущество ЦИВ – проходимость.

Можно очень долго кричать в трубку в режиме телефона и так и не докричаться до абонента потому, что он сделал громкость на минимум, настроил радиостанцию на другую частоту  или просто находится в зоне плохой проходимости радиосигнала. Зато достаточно набрать MMSI – как номер телефона – и за несколько секунд станция передаст сигнал на частоте, на которой всегда работает так называемый вахтенный приёмник, входящий в состав любой ПВ/КВ радиостанции, и который так просто нельзя отключить. Приняв такое сообщение, вахтенный приёмник включает звуковую и световую сигнализацию, которую трудно игнорировать. Но не более. Обмен существенной информацией – уже голосом. Или телексом, а это ещё интереснее.

В наше время телекс используется всё меньше и меньше, хотя и от полного ухода в небытие он защищён международными требованиями. Заострю на нём внимание в угоду превалирующей IT-аудитории, потому что телекс — ни что иное, как первый, появившийся на флоте цифровой стандарт передачи информации, да ещё и с таким непривычным каналом связи.

Итак — телекс, он же УБПЧ (узкополосное буквопечатание) или NBDP (narrow-band direct printing) — стандарт, позволяющий отправлять текстовые сообщения, используя тот же диапазон (ПВ/КВ), что и голосовая связь. Появление этого стандарта в 70-е было довольно значительным шагом в радиосвязи, потому что эфир для столь низких (по современным меркам) частот — довольно плохой канал в плане помехозащищённости, поэтому для приёма и декодирования УБПЧ требовалась довольно сложная и точная электроника. Зато какие открывала огромные возможности в том числе для моря: передачу важных документов — сводок и отчётов, приём погоды и навигационных предупреждений, в конце концов передача конфиденциальной информации в зашифрованном виде.

Для передачи сигнала в эфир используется двоичный код (частотная манипуляция — одна частота для 1 и другая для 0), один знак весит 7 бит, причём отношение количества 1 к 0 — постоянное: 3/4. А это значит, что этим “семиэлементным синхронным кодом” можно закодировать 35 знаков, чего вполне хватает. Стартовых и стоповых битов не требуется. Фиксированное отношение единиц к нулям — несложно догадаться — для обнаружения ошибок. Ещё этот стандарт кодирования назывался SITOR B.

Для исправления же ошибок используется два протокола (уже на более высоком уровне): ARQ (Automatic Repetition Request — автоматический запрос повторения) и FEC (Forward Error Correction — прямое исправление ошибок). Первый способ предусматривает повторную передачу знака по запросу при обнаружении ошибки в нём на приёмном конце, т.е. полный дуплекс с обратной связью [ITшники, ничего не напоминает? ]. Надёжен, но сложнее реализовывается технически и сложнее в эксплуатации.

Второй способ — это всего лишь передача каждого знака дважды со сверкой контроль-суммы на приёмном конце. Симплекс, менее надёжен. По-сути — в тех местах, где “не уверен” ставит звёздочку, вместо знака. Зато работать с этим режимом гораздо проще, поскольку не требуется устанавливать соединение. В современных установках телексный терминал представляет собой промышленный микрокомпьютер под управлением ОС (до 2000-х выпускались с MS-DOS на FDD, не так давно наконец перешли на разновидности Linux и даже Android c USB Flash Frive), на котором чаще всего имеется простейший текстовый редактор и интерфейс управления телексным модемом. Работа обычно выглядит так: набрал или загрузил текст, далее — если хочешь передать его с ARQ — необходимо установить соединение с абонентом (довольно длительная операция, напоминающая dial-up, только ещё сложнее — вместо номера телефона — частоты, вместо логина/пароля — позывной и телексный идентификатор), зато можно обмениваться сообщениями, как в чате. Передать текст в FEC проще: набрал, выбрал частоту и “запустил”. Однако приняли его или нет на другом конце — можно так и не узнать.

Самые старые телексные терминалы не имели дисплея и, соответственно, возможности редактирования — только принтер+клавиатура. Ну и, главное, скорость передачи текста: фактическая — для ARQ зависит от качества канала связи, аппаратная (baud rate же) — 100 бод.

2. УКВ-радиостанция (с ЦИВ)

Теперь и далее букв будет меньше, потому что я не буду повторять характеристики и принципы, описанные выше. А совпадений достаточно.

Для начала – всё то же назначение – телефонная (голосовая) связь и цифровой избирательный вызов. Само собой, другие частоты (одна единственная, в отличие от ПВ/КВ, частота для ЦИВ и один диапазон для телефона), немного другая модуляция (частотно-фазовая манипуляция с поднесущей для ЦИВ, частотная для телефона) и немного выше скорость передачи цифровых данных при ЦИВ,  шире полоса при телефоне.

• Диапазон частот: 156 — 174 МГц

• Виды связи: телефон, цифровой избирательный вызов (ЦИВ)

• Классы излучения: G3E для телефонной связи и G2B для ЦИВ (и тот и тот – разновидности фазовой модуляции)

• Мощность: 25 Вт

В отличие от ПВ/КВ радиостанции, в которой можно выбрать любую частоту приёма и передачи в заданных диапазонах, для УКВ радиосвязи закреплена сетка частот, называемых каналами. Т.е. набрать произвольную частоту, даже входящую в диапазон, нельзя. Никак. Оператор выбирает только канал. И это очень просто и удобно!

А ещё за счёт работы на высоких частотах и использованию частотной модуляции, —качество звука— разборчивость речи на УКВ значительно выше, чем на ПВ/КВ. Собственно, разница такая же, как между AM и FM в радиоприёмнике вашего автомобиля.

 И вот мы подобрались к главному различию между радиосвязью на УКВ и ПВ/КВ.

Итак: УКВ – это быстро, легко, удобно, но недалеко (в пределах прямой видимости, а то и меньше), только голосом и только на разрешённых частотах (каналах).

ПВ/КВ – сложно, требуются знания, не всегда разборчиво. Зато – очень далеко (при наличии проходимости), можно передать текст (телекс), можно выбрать любую частоту и быть почти уверенным, что она не занята.

 Поэтому в повседневной работе все пользуются УКВшками. ПВ/КВ – в крайне редких случаях, в основном аварийных. ПВ/КВ радиостанция может простоять выключенной год (хотя это – нарушение конвенции), УКВ работает круглые сутки.

3. INMARSAT-C терминал

И вот мы дошли до спутникового коммутируемого стандарта радиосвязи, применяемого на флоте. И если вы подумали про большие тарелки, телевидение и интернет – то вы не угадали. Ни одного совпадения.

Инмарсат-Си – довольно старый (но не самый старый – были ещё A, B и MiniM) стандарт, поддерживающий только пакетную передачу данных по пути: судно-спутник-берег, судно-спутник-берег-спутник-судно и наоборот, причём на очень низких скоростях, с множеством ограничений и высокой стоимостью услуг связи. Зато система относительно проста и отказоустойчива: параболическая антенна (тарелка) не требуется – используется микрополосковая, мощность судовой земной станции (СЗС – официальный термин) сравнительно невелика, принцип формирования и обработки сигнала (по сравнению с другими спутниковыми системами) достаточно прост.

Используется для подачи сигнала бедствия в расширенном формате (с указанием подробностей – тонешь или горишь и т.д.), приёма и передачи текстового сообщения (которое можно отправить на берег, на другое судно и даже на e-mail и мобильный телефон как sms!) и приёма РГВ (расширенный групповой вызов, фактически – рассылка с навигационными предупреждениями и прогнозом погоды)

Характеристики системы:

• Количество спутников: 4

• Рабочие частоты: 1626.5 МГц -1645.5 МГц на приём и 1530.0МГц — 1545.0МГц на передачу

• Скорость передачи данных: 600 бод

• Мощность судовой станции – не более 10 Вт

 Судовая радиостанция Инмарсат-Си (чаще называют терминалом) очень похожа как внешне, так и функционально на радиотелекс, входящий в состав ПВ/КВ установки. Более того – телексные и Инмарсат-терминалы одного производителя и семейства зачастую выпускаются в одних и тех же корпусах и отличаются интерфейсом сопряжения с приёмопередатчиком, а то и – вообще – только программным обеспечением. В старых станциях Инмарсат приёмопередатчик представлял почти такой же «железный ящик», как и приёмопередатчик ПВ/КВ радиостанции, только поменьше, с антенной в виде небольшого конуса. Современные приёмопередатчики системы Инмарсат полностью помещаются в одном конусообразном корпусе вместе с микрополосковой антенной.

В отличие от телекса, судовая станция Инмарсат находится в постоянном соединении со спутником (logged in). При этом нередко с небольшим интервалом передаёт свои координаты, что является одним из способов слежения за нахождением судов.

Связь через спутники Инмарсат тарифицируется побитно. В рутинной (т.е. не аварийной) радиосвязи используется для обмена текстовой информацией, как правило, официального характера – запрос разрешения на вход в порт, суточная сводка по вылову рыбы,  отчёт о затраченном топливе, заказ снабжения и т.д.

На судах, где имеется скоростной спутниковый интернет (а об этом позже) Inmarsat-C стоит без дела – исключительно на случай бедствия.

4. Аварийный радиобуй системы КОСПАС-САРСАТ

Аварийный радиобуй – АРБ (EPIRB по-английски — Emergency Position Indicating Radio Beacon) – единственное средство ГМССБ, не пригодное для рутинной радиосвязи и используемое по назначению только один раз – при бедствии.

Технические характеристики:

• Частоты излучения – 121,5МГц для сигнала ближнего наведения спасательной авиации (передаётся сирена); 406,028 – 406,035МГц – для передачи кодированного сообщения на спутник; 161,975 МГц и 162,025 МГц – частоты АИС – по новым требованиям для новейших АРБ. Downlink-частота — 1544,5 МГц.

• Классы излучения: А3Х (амплитудная модуляция) для сирены, G1B (фазовая модуляция) для цифровой информации

• Мощность: 5Вт

• Время автономной работы: 48 часов

• Цифровой код: 112 (короткая посылка) или 144 (длинная посылка) бит — идентификатор судна и несколько флажков состояния, коды для сверки и коррекции ошибок, длинное сообщение может содержать GPS координаты для АРБ последних поколений, модель и серийный номер АРБ. Существует несколько различных таблиц содержания цифровой посылки АРБ.

 Итак, радиобуй – это устройство почти без органов управления, герметичное, с гидроконтактом. Устанавливается на открытой палубе судна в пластиковом кожухе, который открывается либо вручную, либо при попадании в воду (с помощью  гидростатического разобщающего устройства) – т.е. когда судно уже утонуло.

Перед установкой на судно в радиобуй через специальный программатор (как правило инфракрасный – чтоб для его подключения не требовалось нарушать герметичность) загружаются идентификаторы судна и некоторые настройки. Т.е. взять и перенести АРБ с одного судна на другой с правовой точки зрения нельзя. АРБ приводится в действие при попадании в солёную воду (замыканием гидроконтактов) или принудительно – выключателем. Так же имеется кнопка «тест» — в этом режиме буй передаёт изменённую кодовую посылку, в определённом бите которой зашифрована команда игнорировать её в случае приёма спасательно-координационным центром. Нужна для проверки работоспособности.

При «боевом» срабатывании буй будет постоянно (пока не выключат или не сядет батарейка) с определённым промежутком передавать сигнал. Пролетающий над ним спутник системы коспас-сарсат примет сообщение, запишет в память и передаст на береговую станцию только тогда, когда будет пролетать над ней. Такова особенность этой системы, разработанной ещё в 1977 и внедрённой в 1982 году специалистами СССР, США, Канады и Франции. Так же определение местоположения источника излучения (радиобуя) спутником реализовано по доплеровскому методу. Упомянутые выше закодированные координаты GPS передают лишь буи новейших поколений.

Поэтому  – точность позиционирования и скорость прохождения сигнала АРБ – СПУТНИК – БРЦ (Береговой радиоцентр) оставляют желать удачи попавшим в бедствие. Тем не менее на момент запуска это было прямо прорывом в сфере поиска и спасения, да и сейчас справляется со своей задачей.

 Аварийный радиобуй положено проверять с помощью специального оборудования каждый год, а так же производить обслуживание со вскрытием, проверкой на герметичность и заменой элементов питания каждые 5 лет.

Приёмник Навтекс

Помните чуть выше я рассказывал про радиотелекс в составе ПВ/КВ радиостанции?

Так вот – Навтекс (NAVTEX — «NAVigational TEleX») – это приёмник того же телекса, только принимает он исключительно на трёх фиксированных частотах (чуть не сказал «на одной» — хотя это было бы почти правдой). А передают на них исключительно навигационные предупреждения и погоду.

Как правило приёмник службы Навтекс гораздо меньше телексного терминала. Старые приёмники Навтекс не имели дисплея и принятые сообщения печатали на бумажной ленте, примерно такой же, как в кассовых аппаратах.

Характеристики:

• Частоты вещания: 518 КГц, 490 КГц и 4209,5 КГц

• Класс излучения: J2B

• Кодировка: SITOR-B

 Чем ещё интересен Навтекс в технической точки зрения, в том числе по сравнения с описанным выше телексом?

Дело в том, что станции, передающие сообщения на частотах Navtex находятся в разных местах по всему миру, и сообщения передают, как правило, предназначающиеся судам в «своём» регионе. Тем не менее, при хорошей проходимости распространение сигнала может распространяться далеко за пределы того района, который «обслуживает» данная станция. Так как сделать так, чтобы приёмник отображал только те навигационные предупреждения, которые касаются региона, в котором в данный момент находится судно?

Для этого у каждой передающей станции есть – понятное дело – свой идентификатор (позывной) и идентификатор регионе (NAVAREA — Navigational Area), в котором она находится и – соответственно – для которого вещает. Регионов таких всего 21 и они вполне чётко определены. В принятом сообщении по идентификатору приёмник определяет, для какого региона оно предназначено. А дальше – самое интересное. В настройках приёмника можно выбирать вручную, какие сообщения он будет отображать (или печатать), но это не очень удобно, потому что штурману приходится менять настройки приёмника при переходе из одного региона в другой. Поэтому в современных приёмниках есть вход для подключения сигнала от GPS приёмника. По координатам приёмник сам определяет, в каком регионе находится судно и принимает решение – отображать его или нет.

Судовая вещательная установка, командно-трансляционное устройство.

Данная система предназначена для связи исключи внутри судна, причём чаще всего – односторонней. «На суше» такие системы называют public/address и встречаются они в магазинах, учебных заведениях, вокзалах, аэропортах.

На судах это – как правило – динамики по всем каютам, динамики в местах общего сбора (в столовой команды / кают-компании), более мощные громкоговорители защищённого исполнения на открытых палубах и в машинном отделении. Центральный «командный» пост – как минимум на мостике, но в зависимости от величины и назначения судна могут быть ещё в некоторых местах. Назначение – несложно догадаться – как минимум сделать объявление, подать команду (на оставление судна, например). На небольших или чисто грузовых судах эта система минималистична – коммутатор с микрофоном на мостике, усилитель, сеть динамиков, подключаемых (коммутируемых) к усилителю в зависимости от зоны, в которую нужно сделать объявления. На более крупных и специфических судах – например, научниках или рыбаках – система громкой связи может быть весьма сложной и как паутина оплетать всё судно сетью как линий односторонней связи (динамиков для объявлений), так и постов двусторонней связи (переговорных устройств), да ещё и с возможностью радиотрансляции (читай – внутрисудовая радиоточка, в доинтернетовском прошлом к слову очень актуальная фича).

Старые «классические» КТУ (или ГГС – громкоговорящая связь) были простыми технически – коммутация линий производилась релейными устройствами, а то и вообще – обычными переключателями, но зато «громоздними» — все посты связи должны были соединяться физическими проводными линиями. Современные КТУ делаются на базе АТС (читай – берём АТСку и прикручиваем к ней усилитель). С одной стороны это упрощает саму систему – достаточно все посты соединить с центральным коммутатором, т.е. меньше проводов, проще схема, быстрее монтаж. С другой стороны – как показала практика, в т.ч. моя личная – надёжность таких систем значительно падает. Вышел из строя центральный коммутатор – и связи по всему судну нет.

Пока всё. А как же остальное? В таблице ж ещё столько всего!

Да, но много, указанное в таблице, на сегодняшний день в виде отдельного устройства не встречается на судах и входит в состав описанного выше оборудования.

Приёмник РГВ, судовая система охранного оповещения – реализовано на базе станции Инмарсат. УКВ радиобуй – не применяется как отдельное устройство. Носимые УКВ радиостанции различных разновидностей – взрывозащищённые, авиационного диапазона – не требуют отдельного описания, на мой взгляд, поскольку их наименование уже исчерпывающе их характеризует.

Ах, да – а что это за столбцы такие – А1, А2, А3, А4?

Районы плавания. Тут всё вроде бы просто – чем больше цифра после «А» — тем более дальше судно уходит от берега, и тем сложнее система связи должна быть на нём.

К слову, этот «район плавания ГМССБ» не связан напрямую с дальностью плавания судна, так-то.

Так, для района А1 достаточно УКВ радиосвязи, т.к. судно далеко от берега не уходит. С А2 уже требуется ПВ радиостанция. Самый распространённый район – А3, тут всех средств/стандартов радиосвязи должно быть по одному, как минимум. А4 – максимум, тут вообще всё, что только есть должно быть установлено на судне и в максимальной комплектации, но это уже для судов, работающих за полярным кругом – где и спутниковая связь почти не работает, и до ближайшей сервисной станции далеко.

А вот теперь точно всё. И если это сообщение заинтересует читателя, то я напишу серию статей с судовой электронике в такой последовательности:

• Навигационное оборудования

• Рыбопоисковое оборудование и мой личный опыт работы на рыбопромысловом флоте

• Нормативно-правовая часть, регулирование в сфере морских технологий и особенности бизнеса

• бонус-статья

Статьи, следующие за навигационным оборудованием я постараюсь разбавить интересными историями из личного опыта работы с судовой техникой и оригинальным фото- и видео контентом. Надеюсь, вам понравилось.

Международные справочники по радиосвязи

Руководство
по использованию Морской Подвижной и
Морской Подвижной Спутниковой Службы

«Руководство
по использованию Морской Подвижной и
Морской Подвижной Спутниковой Службы»
— является обязательной
публикацией IMO и должно
быть на
каждом судне.

Руководство
редакции1999г. издано в соответствии со
Статьей S20 (Nr. S20.14) Radio Regulations, и следует
из пересмотра текстов, содержащихся в
Частях A, B, C, E и F Руководства, извлеченного
из других ITU публикаций.
Это
Руководство содержит процедуры,
разработанные для использования
операторами морских передвижных и
морских передвижных — спутниковых
станций, разделено на следующие шесть
главных частей:

Часть-A— содержит извлечения из
Устава и Конвенции Международного Союза
Электросвязи.Часть-B— содержит
извлечения из Radio Regulations(RR) (1998). Эта Часть
разделена на четыре Раздела:
1- Статьи
(выдержки).
2 — Приложения (выдержки).

3 — Решения (выдержки).
4 — ITU-R
Рекомендации, включенные со ссылками
(выдержки).

Часть-C— содержит извлечения от
других ITU-R Рекомендаций (издания 1997-М)Рекомендация ITU-R М. 493-9: Цифровая
система селективного вызова для
использования в морской подвижной
службе.Рекомендация ITU-R М. 585-2:
Назначение и использование морской
подвижной службы идентификации.Рекомендация ITU-R М. 689-2:
Международная морская радиотелефонная
VHF система с автоматическими средствами
обслуживания, основанными на DSC формате.Часть-D— содержит выдержки из
Инструкций Международного союза
Электросвязи (Мельбурн, 1998).Часть-E
— содержит выдержки
из ITU-T Рекомендаций:

Часть-F
— Extracts from the Preface to List VIIA .

GMDSS Handbook

Цель этого Руководства состоит в
том, чтобы обеспечить в одной публикации
объяснение принципов, на которых основана
система GMDSS, требования и рекомендации
по радиосвязи для ее выполнения,
эксплуатационные стандарты по выполнению
работ и технических спецификации,
которые должны быть выполнены GMDSS
оборудованием, процедуры и методы
действия различных радио служб, которые
формируют GMDSS и GMDSS Master Plan.
Инструкции,
цитируемые в тексте приняты в 1988 (GMDSS) в
поправках к Международной Конвенции
по Безопасности и Охране Человеческой
Жизни на Море (SOLAS), 1974, как исправления.

С помощью Международного Союза
Электросвязи (ITU), CCIR, других международных
организаций, особенно Всемирной
Метеорологической Организации (WMO),
Международной Гидрографической
Организации (IHO), INMARSAT, и COSPAS-SARSAT, IMO
разработала стандарты на различное
оборудование и методы, используемые в
Глобальной Морской системе связи при
бедствии и для безопасности (GMDSS). ITU
также установил соответствующие принципы
для выполнения GMDSS.

СОДЕРЖАНИЕ

PART
1Introduction

PART
2
Basic concept of the GMDSS

PART
3
Communications systems in the GMDSS

PART
4
GMDSS equipment carriage requirements

PART
5
Shore-based SAR communication network and operation

PART
7
Master Plan for the GMDSS

PART
8
Maintenance of equipment in the GMDSS

ANNEXES

Annex
1
Resolutions of the Conference of Contracting Governments to the
International Convention for the Safety of Life at Sea, 1974, on the
GMDSS (adopted on 9 November 1988)

Annex
2
IMO Assembly resolutions relevant to the GMDSS

Annex
3
Radio equipment (IMO Performance Standards and related CCIR
Recommendations)

Annex
4
Maritime Safety Information (MSI)

Annex
5
Master Plan for the GMDSS

Annex
6
Cospas-Sarsat system data

Annex
7
MSC circulars relevant to the GMDSS

Annex
8
COM circulars relevant to the GMDSS

Annex
9
Articles of Radio Regulations relevant to the GMDSS

Соседние файлы в папке ГМССБ(Пустовой)

• #

  08.02.201622.02 Кб354GMDSS_LOG_PAGE.xls

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Связь с высшими приоритетами — бедствия, срочности и безопасности — в ГМССБ осуществляется посредством спутниковых систем ИНМАРСАТ и КОСПАС-САРСАТ, а также с помощью традиционных средств радиосвязи в режимах ЦИВ, радиотелефонии и радиотелекса.

Для обеспечения высокой надежности радиосвязи в ГМССБ предусмотрено, что каждое судно должно иметь возможность оповещения о бедствии береговых служб посредством по крайней мере двух различных, независимо работающих систем радиосвязи.

В Регламенте Радиосвязи установлены четкие эксплуатационные процедуры оповещений о бедствии и дальнейшей радиосвязи между судовыми и береговыми станциями. Следование этим процедурам обеспечивает эффективность всей системы ГМССБ, поэтому их соблюдение и правильное выполнение обязательны для всех судов.

Правила работы станций морской подвижной службы и морской подвижной спутниковой службы изложены в Регламенте Радиосвязи. Однако в случае бедствия следует принимать во внимание, что:

Здесь и далее приводится новая нумерация статей Регламента Радиосвязи.

S30.2 §2. Ни одно из положений настоящего Регламента не препятствует тому, чтобы подвижная станция или подвижная земная станция в случае бедствия использовала любые средства, находящиеся в ее распоряжении, для привлечения внимания, сообщения о своем местоположении и получения помощи.

В настоящей главе рассмотрены эксплуатационные процедуры при бедствии, срочности и безопасности с использованием ЦИВ.

Бедствие

Выбор радиооборудования для подачи оповещений бедствия в направлениях судно-берег и судно-судно приведен ниже.

Оповещение бедствия с помощью ЦИВ

Оповещение бедствия с использованием ЦИВ предполагает первоначальный вызов бедствия ЦИВ DSC Distress Alert) с последующей передачей сообщения бедствия по радиотелефону (радиотелексу) в том же частотном поддиапазоне.

Вызов бедствия ЦИВ передается:

• на канале 70 в УКВ диапазоне;
• на частоте 2187,5 кГц в ПВ диапазоне;
• на частотах 4207,5; 6312; 8414,5; 12577; 16804,5 кГц в КВ диапазоне.

Частоты бедствия в режимах ЦИВ, радиотелефона и радиотелекса приведены ниже.

При выборе частоты бедствия ЦИВ в КВ диапазоне следует учитывать условия распространения радиоволн. В общем случае в качестве начальной можно использовать частоту 8414,5 кГц. Передача в КВ диапазоне на более чем одной частоте повышает вероятность успешного приема сигнала бедствия ЦИВ. В ПВ/КВ диапазоне возможна как одночастотная, так и многочастотная попытка передачи сигнала бедствия.

Одночастотная попытка передачи сигнала бедствия:

Сигнал бедствия ЦИВ передается на одной частоте. Передача автоматически повторяется на этой же или другой частоте бедствия ЦИВ после случайной задержки в интервале между 3,5 и 4,5 мин от начала исходного вызова.

Многочастотная попытка передачи сигнала бедствия:

Сигнал бедствия ЦИВ передается в виде последовательных вызовов (до 6-ти) на разных частотах бедствия (1 — на ПВ и 5 — на КВ). Многочастотная передача сигнала бедствия может быть сделана двумя способами:

• подряд на нескольких частотах бедствия, не ожидая подтверждения вызова на каждой частоте;
• с ожиданием подтверждения от береговой станции в течение трех минут после каждой попытки вызова.

Береговая станция в течение 3-х минут должна подтвердить вызов бедствия, причем подтверждение делается всем судам. В районе А1 подтверждение береговой станцией вызова бедствия УКВ ЦИВ должно делаться, как правило, немедленно.

Дальнейшая передача сообщения бедствия должна осуществляться на соответствующей телефонной (или телексной) частоте в том частотном поддиапазоне, в котором получено подтверждение. Получение подтверждения от береговой станции гарантирует возможность радиообмена с ней в том же частотном поддиапазоне. Подача сигнала бедствия ЦИВ делается с указанием:

• идентификатора ЦИВ (MMSI),
• координат и UTC времени,
• характера бедствия (если позволяют обстоятельства для выбора),
• последующего вида связи.

После подачи вызова бедствия по ЦИВ следует подготовиться к последующему обмену бедствия, настроив передатчик и приемник радиостанции на соответствующую частоту обмена бедствия в том же частотном диапазоне, а именно:

• в УКВ диапазоне — канал 16;
• в ПВ диапазоне:
• частота 2182 кГц (телефония);
• частота 2174,5 кГц (телекс);
• в КВ диапазоне:
• частоты 4125; 6215; 8291; 12290 и 16420 кГц (телефония);
• частоты 4177,5; 6268; 8376,5; 12520 и 16695 кГц (телекс).

Использование сотовых радиотелефонов

Сотовые радиотелефоны в настоящее время широко используются в прибрежных районах плавания в коммерческих целях, рыбаками или просто для общения. Однако в срочных ситуациях вызовы по сотовым телефонам попадают в береговые службы, не связанные с морем. Поэтому такие вызовы являются в значительной степени обескураживающими и не имеющими нужного эффекта. Жизненно важные сообщения могут быть также неправильно истолкованы или потеряны в цепочке передач в морской спасательно-координационный центр. Сотовый радиотелефон также не является надежным средством связи между судами.

Учитывая сказанное, использование сотовых телефонов судовыми станциями в аварийных ситуациях не может заменить специальное судовое оборудование на частотах бедствия.

Для связи в случае бедствия, срочности и безопасности судовые станции должны использовать оборудование ГМССБ.

Передача тревожного сообщения о бедствии

После получения подтверждения вызова бедствия ЦИВ, судно, терпящее бедствие, передает сообщение о бедствии на соответствующей рабочей частоте бедствия и безопасности.

в режиме радиотелефонии:

• MAYDAY;
• THIS IS;
• девятизначный цифровой идентификатор (MMSI) и название/позывной сигнал судна;
• координаты судна;
• характер бедствия и необходимая помощь;
• любая другая информация, которая может способствовать спасанию;

Передавать следует при нажатой тангенте. После окончания передачи следует установить на прием ту же частоту.

В режиме радиотелекса (если специально не оговорено, используется режим FEC) набрать на клавиатуре телексного аппарата:

• как минимум один перевод строки;
• MAYDAY
• DE девятизначный цифровой идентификатор (MMSI) и название/позывной сигнал судна;
• характер бедствия;
• любая другая информация, которая может способствовать спасанию.

Практически перевод строки выполняется нажатием клавиши < Enter> на клавиатуре радиотелекса. В этом случае на приемной стороне последующее сообщение будет выводиться с новой строки.

Сообщение бедствия можно передавать как непосредственно с клавиатуры, так и из заранее подготовленного файла, используя команды Send text или Send file.

После окончания передачи обязательно следует выполнить команду End и перейти в режим приема на той же частоте.

Все передаваемые и принимаемые вызовы и сообщения с приоритетами бедствие, срочность, безопасность должны фиксироваться в радиожурнале. Для рассмотренного примере записи в радиожурнал могут быть таковыми:

Замечания:

— Координаты в вызове ЦИВ и телефонном сообщении могут различаться, учитывая последнее время обновления координат в контроллере ЦИВ.

— Вахтенный помощник должен поставить свою подпись о слуховой вахте.

Действия при приеме вызова бедствия в УКВ/ПВ диапазонах

При получении вызова бедствия судно, которое само не терпит бедствие, должно следовать рекомендациям IMO COMSAR, Circ 25 для УКВ/ПВ (рис. 7.1а).

Судно, принявшее сигнал бедствия от другого судна, должно прежде всего подготовиться к приему последующего обмена бедствия, настроив приемник радиостанции на соответствующую радиотелефонную частоту бедствия (16 канал УКВ или 2182 кГц) в том же частотном диапазоне, в котором принят вызов бедствия.

S32.37 §23. После приёма тревожного сообщения о бедствии, переданного с помощью цифрового избирательного вызова, судовые и береговые станции должны установить дежурство на радиотелефонной частоте обмена бедствия и безопасности, соответствующей той частоте вызова в случае бедствия и безопасности, на которой принято тревожное сообщение о бедствии.

Вахтенный помощник должен немедленно информировать капитана о приеме вызова бедствия и его содержание.

S32.28 §19.1) Судовые или судовые земные станции при получении тревожного сообщения о бедствии должны, как можно быстрее, информировать капитана или лицо, ответственное за судно, о содержании тревожного сообщения о бедствии.

При необходимости на ходовой мостик должен быть вызван оператор, отвечающий за связь во время бедствия (Safety Officer).

Действия при приеме вызова бедствия в КВ диапазоне

При получении вызова бедствия судно, которое само не терпит бедствие, должно следовать рекомендациям IMO COMSAR, Circ 25 для КВ (Рис. 7.1 6).

Судно, принявшее сигнал бедствия от другого судна, должно прежде всего подготовиться к приему последующего обмена бедствия, настроив приемник радиостанции на соответствующую радиотелефонную/телексную частоту бедствия (см. частоты бедствия и безопасности) в том же частотном диапазоне, в котором принят вызов бедствия.

S32.38 §24. Береговые и судовые станции, имеющие узкополосное буквопечатающее оборудование, должны установить дежурство на частоте узкополосной буквопечатающей телеграфии, соответствующей тревожному сигналу о бедствии, если он показывает, что для последующей связи в случае бедствия должна применяться узкополосная буквопечатающая телеграфия. Если возможно, им следует установить дополнительное дежурство на радиотелефонной частоте, связанной с частотой тревожного сообщения о бедствии.

Вахтенный помощник должен немедленно информировать капитана о приеме вызова бедствия и его содержании.

При необходимости на ходовой мостик должен быть вызван оператор, отвечающий за связь во время бедствия (Safety Officer).

Подтверждение вызова бедствия ЦИВ судовыми станциями

Сигнал бедствия в режиме ЦИВ должен, как правило, подтверждаться с помощью ЦИВ береговыми станциями.

В соответствии с циркуляром 25 IMO COMSAR следует установить слуховую вахту в том частотном поддиапазоне, где принят вызов бедствия. Если в вызове указан последующий вид связи радиотелекс, то дополнительно следует установить вахту на соответствующей телексной частоте бедствия.

Одновременно следует контролировать прием подтверждения вызова бедствия береговой станцией с помощью ЦИВ.

Если судно способно оказать помощь, то по указанию капитана оно должно подтвердить прием УКВ/ПВ вызова бедствия, передав в режиме радиотелефонии на частоте обмена бедствия в том же диапазоне, в котором принят сигнал бедствия (на 16-м канале УКВ или частоте 2182 кГц на ПВ).

Подтверждение по радиотелефону о приёме тревожного сообщения о бедствии должно посылаться судном по следующей форме:

• сигнал бедствия MAYDAY;
• позывной сигнал или другой опознавательный сигнал станции, передающей сообщение о бедствии, произносимый 3 раза;
• слова THIS IS (или DE, произносимое как DELTA ECHO в случае языковых трудностей);
• позывной сигнал или другой опознавательный сигнал станции, подтверждающей прием, произносимый 3 раза;
• слово RECEIVED (или RRR, произносимое как ROMEO ROMEO ROMEO в случае языковых трудностей),
• сигнал бедствия MAYDAY.

Например:

MAYDAY
TWO-SEVEN-TWO-ONE-ZERO-ZERO-ZERO-ONE-ZERO
MOTOR VESSEL ARCONA UNIFORM ROMEO UNIFORM ALFA (3 times)
THIS IS MOTOR VESSEL BALTICA UNIFORM ROMEO ECHO BRAVO (3 times) RECEIVED MAYDAY

Подтверждение по радиотелексу делается по такой же форме.

Например:

< ENTER>
MAYDAY
272100010 ARCONA/URUA
DE 272100020 BALTICA/UREB 71002
RRR MAYDAY
NNNN

При подтверждении приема вызова бедствия в районах А1, А2 следует руководствоваться следующими статьями Регламента Радиосвязи.

S32.29 2) В районах, где возможна надёжная связь с одной или несколькими береговыми станциями, судовые станции при приёме тревожного сообщения о бедствии должны задержать подтверждение на небольшой промежуток времени, чтобы приём мог быть подтверждён береговой станцией.

Если вызов бедствия на УКВ/ПВ принят в районах АЗ, А4, то это означает, что он адресован прежде всего находящимся поблизости судам, а не береговой станции. Подтверждать такой вызов следует немедленно по радиотелефону.

S32.30 §20 1) Судовые станции, действующие в тех районах, где невозможна надёжная связь с береговой станцией, которая принимает тревожное сообщение о бедствии от судовой станции, несомненно находящейся поблизости от них, должны как можно скорее при условии их соответствующего оснащения подтвердить приём и информировать спасательно-координационный центр через береговую станцию или береговую земную станцию.

Реагирование на вызовы бедствия в КВ диапазоне имеет свои особенности.

Судно, принявшее сигнал бедствия от другого судна в КВ диапазоне, не подтверждает его, однако должно:

• вести наблюдение за приемом подтверждения сигнала бедствия ЦИВ от береговой станции;
• одновременно с этим: подготовиться к приему последующего обмена бедствия, настроив КВ радиостанцию на соответствующую частоту обмена бедствия в том же диапазоне КВ, в котором принят сигнал бедствия, выполняя следующие условия:
• если в принятом формате бедствия указан вид последующей связи «телефония», КВ радиостанция должна быть настроена на телефонную частоту обмена бедствия;
• если в принятом формате бедствия указан вид последующей связи «телекс», КВ радиостанция должна быть настроена на телексную частоту обмена бедствия;
• если сигнал бедствия ЦИВ принят более чем на одной частоте КВ диапазона, радиостанция должна быть настроена на частоту обмена бедствия в том поддиапазоне, в котором в данный момент обеспечивается лучшее прохождение радиоволн;
• если в течение 1-2 минут обмен по бедствию в настроенном КВ канале не наблюдается, настроить КВ радио-станцию на частоту обмена бедствия в другом поддиапазоне;
• если подтверждение сигнала бедствия ЦИВ не принято от береговой станции в течение пяти минут, передать ретрансляцию сигнала бедствия на соответствующую береговую станцию.

S32.31 2) Однако судовая станция, принимающая тревожное сообщение о бедствии в диапазоне КВ, не должна подтверждать его, а должна следовать положениям пп. S32.36 — S32.38 и, если береговая станция не подтверждает приём тревожного сообщения в течение 5 мин, должна ретранслировать тревожное сообщение о бедствии.

В диапазоне КВ судовые станции не должны подтверждать вызов бедствия судну, т.к.

• вызов бедствия на КВ адресован в первую очередь береговой станции;
• судно, как правило, находится далеко от терпящего бедствие судна и не имеет реальной возможности оказания непосредственной помощи.

Правила подтверждения вызовов бедствия ЦИВ судовыми станциями в зависимости от района, в котором в данный момент находится судно, и диапазона частот, приведены ниже.

Исключение для подтверждения с помощью ЦИВ

Нормально вызов бедствия с помощью ЦИВ подтверждается береговой станцией на той же частоте и адресуется всем судам. Судовые станции не должны подтверждать с помощью ЦИВ, иначе перегружается частота бедствия и нарушается нормальная работа других станций, т.к. подтверждение бедствия адресуется всем судам. Только в исключительных случаях подтверждение с помощью ЦИВ может быть сделано судовой станцией.

Только в том случае, если сигнал бедствия не принят другими станциями, его передача судном, терпящим бедствие, продолжается и подтверждение по радиотелефону безуспешно, судно должно подтвердить прием сигнала бедствия, используя ЦИВ, чтобы завершить передачу сигнала бедствия судном, терпящим бедствие.

После такого подтверждения судно должно обязательно информировать береговую станцию или береговую земную станцию любыми доступными методами. Практически же рекомендуется сначала информировать СКЦ, а затем сделать подтверждение с помощью ЦИВ.

S32.34 b) если подтверждение по радиотелефону о приёме тревожного сообщения о бедствии на частоте бедствия в диапазоне ПВ или УКВ безуспешно, подтвердить приём тревожного сообщения о бедствии с помощью цифрового избирательного вызова на соответствующей частоте.

Ретрансляция бедствия судном

В общем случае ретрансляция тревожного сообщения о бедствии передается станцией, которая сама не терпит бедствие для предупреждения спасательно-координационных центров через береговые или береговые земные станции о том, что судно терпит бедствие.

Ретрансляция бедствия судовой станцией делается в следующих случаях:

1). Станция, терпящая бедствие, сама не в состоянии сделать оповещение о бедствии.

2). Требуется дополнительная помощь в передаче оповещения о бедствии на береговую станцию.

3). Судно, принявшее вызов бедствия в КВ диапазоне, не получило подтверждения этого вызова береговой станцией.

S32.16 §11. Станция подвижной или подвижной спутниковой службы, которая узнаёт, что подвижный объект терпит бедствие, должна проявить инициативу и передать тревожное сообщение о бедствии в любом из следующих случаев:

532.17 а) если подвижный объект, терпящий бедствие, сам не в состоянии передать тревожное сообщение о бедствии;

532.18 b) если капитан или лицо, ответственное за подвижный объект, не терпящий бедствия, либо лицо, ответственное за сухопутную станцию, считает, что необходима дополнительная помощь.

Например:

A) Судно потерпело бедствие, однако никаких сигналов бедствия по каким-либо причинам не передало. Тогда капитан другого судна, визуально наблюдающего за происходящим, должен в соответствии со статьей S32.17a проявить инициативу и сделать ретрансляцию бедствия.

Б) Судно, находясь в морском районе АЗ, сделало вызов бедствия в УКВ или ПВ диапазоне. Очевидно, что данный вызов не будет принят и подтвержден береговой станцией. Суда вблизи терпящего бедствие судна в такой ситуации должны немедленно подтвердить вызов по радиотелефону и сделать ретрансляцию бедствия на береговую станцию.

B) Вызов бедствия ЦИВ принят в КВ диапазоне. В этом случае терпящее бедствие судно, вероятнее всего, находится далеко. В течение пяти минут не получено подтверждения ЦИВ от береговой станции, а на частотах бедствия не прослушивается обмен между терпящим бедствие судном и береговой станцией. Так как подтверждение от берега не принято, то возникают сомнения по поводу получения береговой станцией вызова бедствия. В такой ситуации судно, принявшее вызов бедствия, но не получившее подтверждения от береговой станции, обязано сделать ретрансляцию ЦИВ в адрес конкретной береговой станции.

Следует обратить особое внимание на недопустимость ретрансляции бедствия с помощью ЦИВ всем судам сразу же после приема вызова бедствия. В некоторых контроллерах ЦИВ при просмотре принятого вызова бедствия оператор как бы провоцируется на этот шаг предложением на экране дисплея: «Сделать ретрансляцию? -Да/Нет». Подтверждение такого предложения приводит к автоматической ретрансляции без адреса всем станциям на той же частоте. Подобные действия нарушают нормальную работу судовых станций, не способствую оказанию реальной помощи.

После получения подтверждения ЦИВ от береговой станции, судно, сделавшее вызов ретрансляции, должно передать информацию по бедствию в том же частотном поддиапазоне.

Например:

MAYDAY RELAY
002191000
THIS IS 272100020 MOTOR VESSEL BALTICA/UREB
THE FOLLOWING RECEIVED FROM 272100010
a) POSITION SHIP IN DISTRESS
b) NATURE OF DISTRESS
c) ASSISTANCE
d) ADDITIONAL INFORMATION

Здесь вызов бедствия получен на частоте 8414,5 кГц от судна 272100010, подтверждение от береговой станции не принято, радиообмен на телефонной частоте бедствия 8291 кГц не прослушивается. Вторично получен вызов бедствия на той же частоте. В соответствии с циркуляром 25 COMSAR сделана ретрансляция на береговую станцию 002191000 Lyngby Radio. Для ретрансляции выбран частотный поддиапазон 12 МГц.

Ретрансляция бедствия береговой станцией

Ретрансляция бедствия может также делаться береговой станцией с целью оповещения судов в данном районе о бедствии. Ретрансляция обычно производится, если имеются сомнения, что суда в районе бедствия приняли первоначальное сообщение о бедствии.

Береговая станция после приема сигнала бедствия ЦИВ от судна и его подтверждения для привлечения судов к поисково-спасательной операции может сделать ретрансляцию бедствия, адресованную:

• всем судам;
• всем судам в определенном географическом районе;
• группе судов или
• конкретному судну.

Ретрансляция бедствия передается береговой станцией на частотах ЦИВ бедствия и безопасности с последующим сообщением по радиотелефону на соответствующей частоте. Суда, принимающие вызов и сообщение ретрансляции от береговой станции, должны подтвердить в адрес этой же береговой станции по радиотелефону в том же диапазоне, в котором этот вызов принят. Подтверждение передается в форме:

• MAYDAY,
• 9-значный идентификатор или позывной или другой идентификатор береговой станции,
• THIS IS,
• 9-значный идентификатор, или позывной сигнал или другой идентификатор своего судна,
• RECEIVED MAYDAY.

Например:

MAYDAY
002191000 LYNGBY RADIO
THIS IS 272100020 M/V BALTICA UREB
RECEIVED MAYDAY

Обмен в случае бедствия

Обмен в случае бедствия состоит из всех сообщений, относящихся к немедленной помощи, необходимой для подвижной станции, терпящей бедствие. Любая радиопередача должна начинаться сигналом MAYDAY. При обмене в случае бедствия используются специальные сигналы следующего содержания.

SEELONCE MAYDAY. Станция, терпящая бедствие, или станция, руководящая обменом в случае бедствия, может обязать к молчанию либо все станции в зоне бедствия, либо любую станцию, которая причиняет помехи обмену при бедствии. Для этого в радиотелефонии используется сигнал SEELONCE MAYDAY. При получении этого сигнала все станции, которые не терпят бедствие, должны соблюдать абсолютное радиомолчание на частотах, где идет обмен по бедствию.

SEELONCE DISTRESS. Любая станция подвижной службы, находящаяся вблизи морского судна, терпящего бедствие, может также установить молчание. Для этой цели она должна пользоваться сигналом SEELONCE DISTRESS, за которым следует ее собственный позывной сигнал.

PRUDONCE. В радиотелефонии сигнал PRUDONCE применяется когда полное молчание не является больше необходимым на частоте, которая используется для обмена в случае бедствия. Станция, руководящая обменом, должна передать на этой же частоте сообщение, адресованное всем станциям, указывая, что можно возобновить ограниченную работу.

SEELONCE FEENEE. В радиотелефонии для оповещения об окончании обмена при бедствии на частоте, которая использовалась для этого обмена, станция, руководящая обменом, должна передать на этой же частоте сообщение SEELONCE FEENEE, адресованное всем станциям. Данный сигнал указывает на то, что слуховую вахту на данной частоте можно закрыть.

Литература

Глобальная морская система связи для безопасности мореплавания ГМССБ (GMDSS) — А.В. Шишкин, В.И. Купровский, В.М. Кошевой [2007]

Доброго времени суток, уважаемые хабровчане.

В этой статье я хотел бы провести экскурс в одну сферу, которую нельзя отнести непосредственно к IT, но, она — техническая и, возможно, для вас она будет интересна. И, параллельно с ней и на её примере, поднять популярную здесь в последнее время тему востребованности специалистов.

 А пост, собственно, пойдёт о средствах радиосвязи и навигации и вообще электронике на современных морских судах, об использующихся технологиях, стандартах и даже о преждевременно “похороненной” специальности.

 Я планирую сделать несколько выпусков, чтоб в каждом последующем учесть вопросы в комментариях (надеюсь, они будут, и не очень сложные). А эту – вступительную – статью я разбил на два подпункта: социальный и технический. Те, кому интересна только техника — воспользуйтесь великолепным спойлером. Под ним – вводное, и пока не очень глубокое описание техники, устанавливающейся на морские суда с оригинальными фотографиями.

 Остальным советую ознакомиться со всей статьёй полностью: это не только дополнит повествование, но и, надеюсь, станет кому-то хорошим примером одной давно известной истины.

Социально-деловая часть, немного о моей профессии и отрасли в целом

Техническая часть

А теперь — самое интересное. Состав оборудования на судах, краткие характеристики каждого объекта и… его реальная значимость в составе судового оборудования и интересные факты, если таковые имеются.

А начать стоит с перечисления того, что должно быть обязательно – т.е. регламентировано правилами и конвенциями. Лучше всего это иллюстрирует таблица, позаимствованная в «Правилах по оборудованию и снабжению» Российского морского регистра, который – в свою очередь – таким образом интерпретировал IV часть СОЛАСа.

Что за непонятные слова – Солас, Регистр, правила какие-то? Вопреки академической традиции с них начинать, я умышленно оставлю это напотом – посвящу отдельную статью тому, как регулируется и контролируется эта сфера. А пока мне нужно завладеть вашим интересом и вниманием, так что тонкости, нюансы и официальная часть – в другой статье.

Итак…

 Раздел 1 – радио оборудование, или то самое ГМССБ

Оборудованием ГМССБ называется строго определённый набор аппаратуры, более того — только определённых (сертифицированных на это) производителей и моделей. Состав и назначение этого оборудования, без учёта совсем уж специфических нюансов, по пунктам.

1. ПВ/КВ радиоустановка

По-сути — это комплекс для обеспечения дальней радиосвязи

• Диапазон частот: ПВ 1605 — 4000 кГц, КВ 4 МГц — 27,5 МГц   

• Виды связи: телефон, цифровой избирательный вызов (ЦИВ), узкополосное буквопечатание (УПБЧ, он же радиотелекс)

• Классы излучения: J3E и H3E (однополосная модуляция с подавленной несущей — радиотелефонная связь), F1B (частотная манипуляция — FSK — для передачи цифровой информации, в частности для работы ЦИВ) и J2B (буквопечатающая телеграфия — однополосная амплитудная модуляция с использованием частотно-манипулированной поднесущей для Телекса)

• Мощность: 100 – 500 Вт

Как правило состоят из нескольких отдельных блоков, а именно:

— Приёмопередатчик — выполняется в виде отдельного блока (тяжёлого чёрного ящика), собственно, та часть, где обрабатывается принятый и формируется передаваемый радио сигнал.

— Панель управления – в современных радиостанциях это как правило именно блок дистанционного управления, который никак не участвует в формировании и обработке сигнала, а только передаёт команды с кнопок, и отображает на дисплее информацию. Однако существуют чуть менее распространённые компоновки – например, где панель управления и приёмопередатчик объединены в одном корпусе, как у классических трансиверов. И ещё реже – когда панель управления совмещена с физическим приёмником и возбудителем/формирователем сигнала, а отдельно выносится только усилитель мощности

— Телексный терминал (опция) – приставка, позволяющая принимать, хранить, формировать и передавать текстовые сообщения посредством той самой коротковолновой радиосвязи. Внешне напоминает мини-компьютер с единственной программой – простейшим текстовым редактором, а фактически им и является.

 — Антенно-согласующее устройство (САУ, у радиолюбителей называется антенный тюнер, а по-английски — coupler). Устанавливается на открытой палубе, ближе к антенне, для корректировки реактивного сопротивления антенны антенно-фидерного тракта и приведения его в соответствие с частотой передаваемого сигнала. Необходимо чтобы минимизировать отраженную мощность, что увеличивает эффективность передачи сигнала и уменьшает нагрузку на выходной каскад передатчика.

 Теперь – как обещал – немного о практике  применения и особенностях.

Аналоговая телефония с амплитудной модуляцией — один из самых старых форматов радиосвязи (старее только код Морзе), используется на флоте с незапамятных времён и, по всей видимости, никуда не денется, как самый простой и надёжный. Недостатков он, к слову, тоже не лишён. Например, качество и дальность радиосвязи зависит от времени суток, местонахождения, погоды и ещё ряда не связанных с техникой факторов. Ещё один недостаток – коротковолновыми радиостанциями не так просто пользоваться.

Стоит отдельно упомянуть такой стандарт связи, как Цифровой избирательный вызов (ЦИВ, Digital Selective Calling, DSC),  который так же используется и на УКВ.

ЦИВ отдалённо напоминает пейджинговую связь. Судовая или береговая радиостанция формирует и отправляет строго на определённых правилами частотах короткое цифровое сообщение, содержащее идентификатор отправителя. Принимают его все радиостанции в зоне проходимости радиосигнала, но отображает только та, у которой совпадёт идентификатор (который называется MMSI). Однако, в отличие от пейджинговой связи, содержание сообщения тоже регламентировано и ограничено несколькими стандартными наборами  – сигнал бедствия, сигнал срочности, приглашение к вызову на определённой частоте, передача своей позиции… Т.е. отправить текстовое сообщение посредством ЦИВ нельзя. Фактическое преимущество ЦИВ – проходимость.

Можно очень долго кричать в трубку в режиме телефона и так и не докричаться до абонента потому, что он сделал громкость на минимум, настроил радиостанцию на другую частоту  или просто находится в зоне плохой проходимости радиосигнала. Зато достаточно набрать MMSI – как номер телефона – и за несколько секунд станция передаст сигнал на частоте, на которой всегда работает так называемый вахтенный приёмник, входящий в состав любой ПВ/КВ радиостанции, и который так просто нельзя отключить. Приняв такое сообщение, вахтенный приёмник включает звуковую и световую сигнализацию, которую трудно игнорировать. Но не более. Обмен существенной информацией – уже голосом. Или телексом, а это ещё интереснее.

В наше время телекс используется всё меньше и меньше, хотя и от полного ухода в небытие он защищён международными требованиями. Заострю на нём внимание в угоду превалирующей IT-аудитории, потому что телекс — ни что иное, как первый, появившийся на флоте цифровой стандарт передачи информации, да ещё и с таким непривычным каналом связи.

Итак — телекс, он же УБПЧ (узкополосное буквопечатание) или NBDP (narrow-band direct printing) — стандарт, позволяющий отправлять текстовые сообщения, используя тот же диапазон (ПВ/КВ), что и голосовая связь. Появление этого стандарта в 70-е было довольно значительным шагом в радиосвязи, потому что эфир для столь низких (по современным меркам) частот — довольно плохой канал в плане помехозащищённости, поэтому для приёма и декодирования УБПЧ требовалась довольно сложная и точная электроника. Зато какие открывала огромные возможности в том числе для моря: передачу важных документов — сводок и отчётов, приём погоды и навигационных предупреждений, в конце концов передача конфиденциальной информации в зашифрованном виде.

Для передачи сигнала в эфир используется двоичный код (частотная манипуляция — одна частота для 1 и другая для 0), один знак весит 7 бит, причём отношение количества 1 к 0 — постоянное: 3/4. А это значит, что этим “семиэлементным синхронным кодом” можно закодировать 35 знаков, чего вполне хватает. Стартовых и стоповых битов не требуется. Фиксированное отношение единиц к нулям — несложно догадаться — для обнаружения ошибок. Ещё этот стандарт кодирования назывался SITOR B.

Для исправления же ошибок используется два протокола (уже на более высоком уровне): ARQ (Automatic Repetition Request — автоматический запрос повторения) и FEC (Forward Error Correction — прямое исправление ошибок). Первый способ предусматривает повторную передачу знака по запросу при обнаружении ошибки в нём на приёмном конце, т.е. полный дуплекс с обратной связью [ITшники, ничего не напоминает? ]. Надёжен, но сложнее реализовывается технически и сложнее в эксплуатации.

Второй способ — это всего лишь передача каждого знака дважды со сверкой контроль-суммы на приёмном конце. Симплекс, менее надёжен. По-сути — в тех местах, где “не уверен” ставит звёздочку, вместо знака. Зато работать с этим режимом гораздо проще, поскольку не требуется устанавливать соединение. В современных установках телексный терминал представляет собой промышленный микрокомпьютер под управлением ОС (до 2000-х выпускались с MS-DOS на FDD, не так давно наконец перешли на разновидности Linux и даже Android c USB Flash Frive), на котором чаще всего имеется простейший текстовый редактор и интерфейс управления телексным модемом. Работа обычно выглядит так: набрал или загрузил текст, далее — если хочешь передать его с ARQ — необходимо установить соединение с абонентом (довольно длительная операция, напоминающая dial-up, только ещё сложнее — вместо номера телефона — частоты, вместо логина/пароля — позывной и телексный идентификатор), зато можно обмениваться сообщениями, как в чате. Передать текст в FEC проще: набрал, выбрал частоту и “запустил”. Однако приняли его или нет на другом конце — можно так и не узнать.

Самые старые телексные терминалы не имели дисплея и, соответственно, возможности редактирования — только принтер+клавиатура. Ну и, главное, скорость передачи текста: фактическая — для ARQ зависит от качества канала связи, аппаратная (baud rate же) — 100 бод.

2. УКВ-радиостанция (с ЦИВ)

Теперь и далее букв будет меньше, потому что я не буду повторять характеристики и принципы, описанные выше. А совпадений достаточно.

Для начала – всё то же назначение – телефонная (голосовая) связь и цифровой избирательный вызов. Само собой, другие частоты (одна единственная, в отличие от ПВ/КВ, частота для ЦИВ и один диапазон для телефона), немного другая модуляция (частотно-фазовая манипуляция с поднесущей для ЦИВ, частотная для телефона) и немного выше скорость передачи цифровых данных при ЦИВ,  шире полоса при телефоне.

• Диапазон частот: 156 — 174 МГц

• Виды связи: телефон, цифровой избирательный вызов (ЦИВ)

• Классы излучения: G3E для телефонной связи и G2B для ЦИВ (и тот и тот – разновидности фазовой модуляции)

• Мощность: 25 Вт

В отличие от ПВ/КВ радиостанции, в которой можно выбрать любую частоту приёма и передачи в заданных диапазонах, для УКВ радиосвязи закреплена сетка частот, называемых каналами. Т.е. набрать произвольную частоту, даже входящую в диапазон, нельзя. Никак. Оператор выбирает только канал. И это очень просто и удобно!

А ещё за счёт работы на высоких частотах и использованию частотной модуляции, —качество звука— разборчивость речи на УКВ значительно выше, чем на ПВ/КВ. Собственно, разница такая же, как между AM и FM в радиоприёмнике вашего автомобиля.

 И вот мы подобрались к главному различию между радиосвязью на УКВ и ПВ/КВ.

Итак: УКВ – это быстро, легко, удобно, но недалеко (в пределах прямой видимости, а то и меньше), только голосом и только на разрешённых частотах (каналах).

ПВ/КВ – сложно, требуются знания, не всегда разборчиво. Зато – очень далеко (при наличии проходимости), можно передать текст (телекс), можно выбрать любую частоту и быть почти уверенным, что она не занята.

 Поэтому в повседневной работе все пользуются УКВшками. ПВ/КВ – в крайне редких случаях, в основном аварийных. ПВ/КВ радиостанция может простоять выключенной год (хотя это – нарушение конвенции), УКВ работает круглые сутки.

3. INMARSAT-C терминал

И вот мы дошли до спутникового коммутируемого стандарта радиосвязи, применяемого на флоте. И если вы подумали про большие тарелки, телевидение и интернет – то вы не угадали. Ни одного совпадения.

Инмарсат-Си – довольно старый (но не самый старый – были ещё A, B и MiniM) стандарт, поддерживающий только пакетную передачу данных по пути: судно-спутник-берег, судно-спутник-берег-спутник-судно и наоборот, причём на очень низких скоростях, с множеством ограничений и высокой стоимостью услуг связи. Зато система относительно проста и отказоустойчива: параболическая антенна (тарелка) не требуется – используется микрополосковая, мощность судовой земной станции (СЗС – официальный термин) сравнительно невелика, принцип формирования и обработки сигнала (по сравнению с другими спутниковыми системами) достаточно прост.

Используется для подачи сигнала бедствия в расширенном формате (с указанием подробностей – тонешь или горишь и т.д.), приёма и передачи текстового сообщения (которое можно отправить на берег, на другое судно и даже на e-mail и мобильный телефон как sms!) и приёма РГВ (расширенный групповой вызов, фактически – рассылка с навигационными предупреждениями и прогнозом погоды)

Характеристики системы:

• Количество спутников: 4

• Рабочие частоты: 1626.5 МГц -1645.5 МГц на приём и 1530.0МГц — 1545.0МГц на передачу

• Скорость передачи данных: 600 бод

• Мощность судовой станции – не более 10 Вт

 Судовая радиостанция Инмарсат-Си (чаще называют терминалом) очень похожа как внешне, так и функционально на радиотелекс, входящий в состав ПВ/КВ установки. Более того – телексные и Инмарсат-терминалы одного производителя и семейства зачастую выпускаются в одних и тех же корпусах и отличаются интерфейсом сопряжения с приёмопередатчиком, а то и – вообще – только программным обеспечением. В старых станциях Инмарсат приёмопередатчик представлял почти такой же «железный ящик», как и приёмопередатчик ПВ/КВ радиостанции, только поменьше, с антенной в виде небольшого конуса. Современные приёмопередатчики системы Инмарсат полностью помещаются в одном конусообразном корпусе вместе с микрополосковой антенной.

В отличие от телекса, судовая станция Инмарсат находится в постоянном соединении со спутником (logged in). При этом нередко с небольшим интервалом передаёт свои координаты, что является одним из способов слежения за нахождением судов.

Связь через спутники Инмарсат тарифицируется побитно. В рутинной (т.е. не аварийной) радиосвязи используется для обмена текстовой информацией, как правило, официального характера – запрос разрешения на вход в порт, суточная сводка по вылову рыбы,  отчёт о затраченном топливе, заказ снабжения и т.д.

На судах, где имеется скоростной спутниковый интернет (а об этом позже) Inmarsat-C стоит без дела – исключительно на случай бедствия.

4. Аварийный радиобуй системы КОСПАС-САРСАТ

Аварийный радиобуй – АРБ (EPIRB по-английски — Emergency Position Indicating Radio Beacon) – единственное средство ГМССБ, не пригодное для рутинной радиосвязи и используемое по назначению только один раз – при бедствии.

Технические характеристики:

• Частоты излучения – 121,5МГц для сигнала ближнего наведения спасательной авиации (передаётся сирена); 406,028 – 406,035МГц – для передачи кодированного сообщения на спутник; 161,975 МГц и 162,025 МГц – частоты АИС – по новым требованиям для новейших АРБ. Downlink-частота — 1544,5 МГц.

• Классы излучения: А3Х (амплитудная модуляция) для сирены, G1B (фазовая модуляция) для цифровой информации

• Мощность: 5Вт

• Время автономной работы: 48 часов

• Цифровой код: 112 (короткая посылка) или 144 (длинная посылка) бит — идентификатор судна и несколько флажков состояния, коды для сверки и коррекции ошибок, длинное сообщение может содержать GPS координаты для АРБ последних поколений, модель и серийный номер АРБ. Существует несколько различных таблиц содержания цифровой посылки АРБ.

 Итак, радиобуй – это устройство почти без органов управления, герметичное, с гидроконтактом. Устанавливается на открытой палубе судна в пластиковом кожухе, который открывается либо вручную, либо при попадании в воду (с помощью  гидростатического разобщающего устройства) – т.е. когда судно уже утонуло.

Перед установкой на судно в радиобуй через специальный программатор (как правило инфракрасный – чтоб для его подключения не требовалось нарушать герметичность) загружаются идентификаторы судна и некоторые настройки. Т.е. взять и перенести АРБ с одного судна на другой с правовой точки зрения нельзя. АРБ приводится в действие при попадании в солёную воду (замыканием гидроконтактов) или принудительно – выключателем. Так же имеется кнопка «тест» — в этом режиме буй передаёт изменённую кодовую посылку, в определённом бите которой зашифрована команда игнорировать её в случае приёма спасательно-координационным центром. Нужна для проверки работоспособности.

При «боевом» срабатывании буй будет постоянно (пока не выключат или не сядет батарейка) с определённым промежутком передавать сигнал. Пролетающий над ним спутник системы коспас-сарсат примет сообщение, запишет в память и передаст на береговую станцию только тогда, когда будет пролетать над ней. Такова особенность этой системы, разработанной ещё в 1977 и внедрённой в 1982 году специалистами СССР, США, Канады и Франции. Так же определение местоположения источника излучения (радиобуя) спутником реализовано по доплеровскому методу. Упомянутые выше закодированные координаты GPS передают лишь буи новейших поколений.

Поэтому  – точность позиционирования и скорость прохождения сигнала АРБ – СПУТНИК – БРЦ (Береговой радиоцентр) оставляют желать удачи попавшим в бедствие. Тем не менее на момент запуска это было прямо прорывом в сфере поиска и спасения, да и сейчас справляется со своей задачей.

 Аварийный радиобуй положено проверять с помощью специального оборудования каждый год, а так же производить обслуживание со вскрытием, проверкой на герметичность и заменой элементов питания каждые 5 лет.

Приёмник Навтекс

Помните чуть выше я рассказывал про радиотелекс в составе ПВ/КВ радиостанции?

Так вот – Навтекс (NAVTEX — «NAVigational TEleX») – это приёмник того же телекса, только принимает он исключительно на трёх фиксированных частотах (чуть не сказал «на одной» — хотя это было бы почти правдой). А передают на них исключительно навигационные предупреждения и погоду.

Как правило приёмник службы Навтекс гораздо меньше телексного терминала. Старые приёмники Навтекс не имели дисплея и принятые сообщения печатали на бумажной ленте, примерно такой же, как в кассовых аппаратах.

Характеристики:

• Частоты вещания: 518 КГц, 490 КГц и 4209,5 КГц

• Класс излучения: J2B

• Кодировка: SITOR-B

 Чем ещё интересен Навтекс в технической точки зрения, в том числе по сравнения с описанным выше телексом?

Дело в том, что станции, передающие сообщения на частотах Navtex находятся в разных местах по всему миру, и сообщения передают, как правило, предназначающиеся судам в «своём» регионе. Тем не менее, при хорошей проходимости распространение сигнала может распространяться далеко за пределы того района, который «обслуживает» данная станция. Так как сделать так, чтобы приёмник отображал только те навигационные предупреждения, которые касаются региона, в котором в данный момент находится судно?

Для этого у каждой передающей станции есть – понятное дело – свой идентификатор (позывной) и идентификатор регионе (NAVAREA — Navigational Area), в котором она находится и – соответственно – для которого вещает. Регионов таких всего 21 и они вполне чётко определены. В принятом сообщении по идентификатору приёмник определяет, для какого региона оно предназначено. А дальше – самое интересное. В настройках приёмника можно выбирать вручную, какие сообщения он будет отображать (или печатать), но это не очень удобно, потому что штурману приходится менять настройки приёмника при переходе из одного региона в другой. Поэтому в современных приёмниках есть вход для подключения сигнала от GPS приёмника. По координатам приёмник сам определяет, в каком регионе находится судно и принимает решение – отображать его или нет.

Судовая вещательная установка, командно-трансляционное устройство.

Данная система предназначена для связи исключи внутри судна, причём чаще всего – односторонней. «На суше» такие системы называют public/address и встречаются они в магазинах, учебных заведениях, вокзалах, аэропортах.

На судах это – как правило – динамики по всем каютам, динамики в местах общего сбора (в столовой команды / кают-компании), более мощные громкоговорители защищённого исполнения на открытых палубах и в машинном отделении. Центральный «командный» пост – как минимум на мостике, но в зависимости от величины и назначения судна могут быть ещё в некоторых местах. Назначение – несложно догадаться – как минимум сделать объявление, подать команду (на оставление судна, например). На небольших или чисто грузовых судах эта система минималистична – коммутатор с микрофоном на мостике, усилитель, сеть динамиков, подключаемых (коммутируемых) к усилителю в зависимости от зоны, в которую нужно сделать объявления. На более крупных и специфических судах – например, научниках или рыбаках – система громкой связи может быть весьма сложной и как паутина оплетать всё судно сетью как линий односторонней связи (динамиков для объявлений), так и постов двусторонней связи (переговорных устройств), да ещё и с возможностью радиотрансляции (читай – внутрисудовая радиоточка, в доинтернетовском прошлом к слову очень актуальная фича).

Старые «классические» КТУ (или ГГС – громкоговорящая связь) были простыми технически – коммутация линий производилась релейными устройствами, а то и вообще – обычными переключателями, но зато «громоздними» — все посты связи должны были соединяться физическими проводными линиями. Современные КТУ делаются на базе АТС (читай – берём АТСку и прикручиваем к ней усилитель). С одной стороны это упрощает саму систему – достаточно все посты соединить с центральным коммутатором, т.е. меньше проводов, проще схема, быстрее монтаж. С другой стороны – как показала практика, в т.ч. моя личная – надёжность таких систем значительно падает. Вышел из строя центральный коммутатор – и связи по всему судну нет.

Пока всё. А как же остальное? В таблице ж ещё столько всего!

Да, но много, указанное в таблице, на сегодняшний день в виде отдельного устройства не встречается на судах и входит в состав описанного выше оборудования.

Приёмник РГВ, судовая система охранного оповещения – реализовано на базе станции Инмарсат. УКВ радиобуй – не применяется как отдельное устройство. Носимые УКВ радиостанции различных разновидностей – взрывозащищённые, авиационного диапазона – не требуют отдельного описания, на мой взгляд, поскольку их наименование уже исчерпывающе их характеризует.

Ах, да – а что это за столбцы такие – А1, А2, А3, А4?

Районы плавания. Тут всё вроде бы просто – чем больше цифра после «А» — тем более дальше судно уходит от берега, и тем сложнее система связи должна быть на нём.

К слову, этот «район плавания ГМССБ» не связан напрямую с дальностью плавания судна, так-то.

Так, для района А1 достаточно УКВ радиосвязи, т.к. судно далеко от берега не уходит. С А2 уже требуется ПВ радиостанция. Самый распространённый район – А3, тут всех средств/стандартов радиосвязи должно быть по одному, как минимум. А4 – максимум, тут вообще всё, что только есть должно быть установлено на судне и в максимальной комплектации, но это уже для судов, работающих за полярным кругом – где и спутниковая связь почти не работает, и до ближайшей сервисной станции далеко.

А вот теперь точно всё. И если это сообщение заинтересует читателя, то я напишу серию статей с судовой электронике в такой последовательности:

• Навигационное оборудования

• Рыбопоисковое оборудование и мой личный опыт работы на рыбопромысловом флоте

• Нормативно-правовая часть, регулирование в сфере морских технологий и особенности бизнеса

• бонус-статья

Статьи, следующие за навигационным оборудованием я постараюсь разбавить интересными историями из личного опыта работы с судовой техникой и оригинальным фото- и видео контентом. Надеюсь, вам понравилось.