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水陆两栖飞机通信导航系统在海上搜索体系中的应用研究

2017-06-02梁红云

中国新通信 2017年10期
关键词:水陆导航系统救助

梁红云

【摘要】 本文介绍了水陆两栖飞机在海上搜索体系中的应用,阐述机载通信导航系统利用飞机可在水面起降特点实现海上搜索的应用模式,以及机载通信导航系统与全球海上遇险和安全系统( GMDSS )的联络形式。

【关键词】 GMDSS系统 救援

前言

由于海洋气候条件的无常变化和突发事故等原因, 在海上经常有船泊发生遇难。遇难者面对茫茫大海盼望得到救助, 而及时发出和准确获得遇难信息, 也就是通信,是救援工作的关键。

国际海事组织( IMO )在 1979 年的第十一次会议上,考虑了海上遇险和安全通信的议案;并做出决定,为保障海上人命安全,改善海上遇险和安全无线电通信,与搜救协调组织相结合,建立一个采用最新技术的全球海上遇险和安全系统。因此,全球海上遇险和安全系统( The Global Maritime Distress and Safety System , GMDSS )是用于遇险、安全和救助行动的综合通信系统。

水陆两栖飞机是在水上飞机基础上发展起来的既可在水面起降,又可在陆上起降的固定翼飞机,它具有带船体的机身和能在陆上起降的起落架,特别适合于近海、沿海等水域附近地区的飞行使用,可应用于海难搜索和救援。水陆两栖飞机通信导航系统可成为GMDSS系统的一个组成。

一、水陸两栖飞机的通信导航系统

水陆两栖飞机配备搜索雷达、甚高频通信系统、高频通信系统、音频管理系统、综合自动调谐系统、静电释放器、应急定位系统、卫星导航通信系统、机载红外成像系统、大气数据系统、惯性基准系统、无线电高度表、综合导航设备(含伏尔、航向\下滑、仪表着陆、指点信标、ADF功能)、近地告警系统、空中交通告警和防撞系统、测距器、综合应急仪表、海事电台、船舶识别系统、机载定向仪。

二、水陆两栖飞机通信导航系统在海上搜索体系中的应用模式

GMDSS系统由海事卫星系统、低级轨道卫星搜索分系统、地面通信分系统、海上安全信息播发分系统、陆上搜索通信分系统组成,执行遇险报警、搜索协调通信、现场通信和定位信号。水陆两栖飞机的通信导航系统配套的设备可以与GMDSS系统的配合,实现搜索协调通信以及简单的搜索定位。

在国际海事组织海上安全委员会的全球搜救计划中,将全球海区划分为多个海上搜救责任区,每个搜救责任区指定一个沿海国政府为救助协调中心。该救助协调中心负责搜集海上紧急信息,建立通信联络,提供搜救服务。救助协调中心收到遇险信号后,会派出专业搜救船舶或飞机,或应招事发现场附近的船舶参与搜救行动,水陆两栖飞机可作为作为专业搜索队伍的成员参与行动。

水陆两栖飞机可编队或联合其他飞机和船只,开展航线循变式搜索、平行循迹搜索、慢速直线搜索、正方形式搜索、扇形搜索。

在GMDSS中, 搜救雷达应答器(SART)属于寻位设备,其工作频率为9GHz, 是对遇险船舶或其救生艇筏进行寻位的主要手段。水陆两栖飞机进行搜救时,可以雷达发现遇险船舶的SART信号(能在8 NM内的雷达屏幕上产生一直线的12个点阵),其发射信号指明遇难单元或人员位置,并在雷达显示器上提供识别符号。根据这独特的信号,搜救者可判断出遇险船舶或救生艇,或遇险幸存者所在的位置,进行营救。

水陆两栖飞机也可以用机载红外成像系统实现海上遇险目标的远距离、大视场、高分辨率、可去除大气效应、实时、有效、快速红外搜寻。

水陆两栖飞机可通过船舶识别系统接收到失事船舶的数据:船名、呼号、船位、船速、航向等,通过GMDSS系统联络通道发回救助协调中心,并开展相关的救援工作。

三、水陆两栖飞机通信导航系统与GMDSS系统的联络

水陆两栖飞机在参与救援搜索任务时,在飞行信息区域范围内与GMDSS系统重复做以下联络工作:通过空中交通告警和防撞系统和甚高频通信系统,与地面通信分系统、周边的飞机保持联络,报告正常操作情况、报告搜索情况梗概,任何时候变换搜索方式/区域、高度(无线电高度表提供对海面的高度信息)等,在空中执行作业时,随时收听空管部门报告的空中交通情况,随时收听其他飞机的报告和下一步作业意向,避免空中相撞事件发生。

高频通信是海洋通讯和海上救援中使用历史较长的一种传统通信方式, 目前在A1 以外海区的救援通信中仍占有重要地位。甚高频通信是海上救援最重要的通信方式, 通常用来进行水上近距离无线电通信。

水陆两栖飞机使用高频通信系统或甚高频通信系统进行空对地通讯,及时向救助协调中心报告现场搜索情况、遇险信息等。

水陆两栖飞机使用高频通信系统,用于长距离(1800公里以内)空对地通讯。按照国际电信联盟(ITU -R)规定, 水上通信占用435 kHz~ 526.5 kHz,1.606 5 MHz ~ 3.8MHz之间的MF频段和3.155 MHz ~ 27.5 MHz之间的HF频段,主要功能是实现中距离和远距离遇险报警和通信,紧急呼叫和通信,安全呼叫和通信等。在2182 kHz上使用无线电话进行遇险和安全通信, 包括搜救协调通信和现场通信,2 174.5 kHz将用于无线电话和窄带直接印字电报(NBD)P的遇险和安全通信。HF主要用在船到岸和岸到船的远距离通信中。

水陆两栖飞机使用甚高频通信系统,用于近距离(150公里以内)与地面台站和正在执行任务的飞行之间的空对空通讯。

水陆两栖飞机使用海事电台,在飞机与船舶之间的空对地通讯。按照国际电信联盟(ITU-R)规定, GMDSS占用156MHz ~174 MHz之间的VHF频段, 其主要功能是水上常规通信和遇险安全报警通讯。

水陆两栖飞机使用两套卫星导航通信系统,可与GMDSS目前使用的全球卫星搜救系统(COSPAS/SARSAT系统)接轨,与实现无线电定位、点对点短报文通信;同时与机载其他系统交联,实现雷达目标、飞机导航信息短报文发送、搜索图像的回传等功能。

民航飞机或船只都必须配置一部应急定位系统,在其发生事故时发出呼叫信号,便于得到救援。水陆两栖飞机配套机载定向仪主要是对目标海域携带有ELT(应急定位发射机)的遇险船只或飞机进行定向开展搜索与救援,并用实现甚高频通信系统或海事电台与海上幸存者交流(使用121.5MHz、243 MHz无线电信号)。

水陆两栖飞机实现救援人员和物质从机场运送时,使用综合导航设备实现飞机进场和离场的导航。

四、结束语

本文介绍了水陆两栖飞机的通信导航系统的构成,阐述机载通信导航系统利用飞机可在水面起降特点实现海上搜索的应用模式,以及机载通信导航系统与全球海上遇险和安全系统( GMDSS )的联络形式,为水陆两栖飞机通信导航系统的研制提供技术支持,同时供国内各类飞机实现海上搜索提供借鉴。

参 考 文 献

[1] 吕振肃,刘忠学,王连胜, 王良成. 现代通信技术在海上搜救中的应用.通信技术,第43卷第11期.2010.

[2] 李恺, 孙剑平. 短波频管系统在海上通信中的应用研究.通信技术,第2期.2003.

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