落水人員報(bào)警定位終端發(fā)展情況探討

中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 方雄生 薛國松 羅子清

落水人員報(bào)警定位終端發(fā)展情況探討

中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 方雄生 薛國松 羅子清

一、背景

我國部分船舶配備雷達(dá)應(yīng)答器等無線電信號(hào)設(shè)備，但此類設(shè)備具有體積大、重量大、攜帶不方便、作用距離短、成本高等缺點(diǎn)，因此這類設(shè)備只配備給船舶自身，很難在落水人員身上進(jìn)行推廣使用。目前，我國船舶配備的個(gè)人水上救生裝備主要以救生衣、救生圈等被動(dòng)求救裝置為主，少量配備火焰信號(hào)、煙霧信號(hào)類裝置，這兩類求救裝置具有海難發(fā)生后不能主動(dòng)有效將自身位置告訴搜救力量的缺陷，不利于救援人員迅速、準(zhǔn)確的搜救遇險(xiǎn)人員。而海上事故中，遇險(xiǎn)人員不會(huì)立即失蹤或死亡，人員隨著海水漂流方向呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)多樣性，有的呈“Z”型，有的呈“S”型，有的無規(guī)律可循，搜尋方向無確定性，搜尋更為困難。

針對目前個(gè)人求救裝置存在的問題，社會(huì)上陸續(xù)出現(xiàn)了可以進(jìn)行定位和通信的信息化報(bào)警定位終端，該類裝置能夠在海上遇險(xiǎn)人員搜救過程中快速確定落水人員位置，有效提高我國水上遇險(xiǎn)人員搜救效率。

二、報(bào)警定位終端工作原理

當(dāng)海難發(fā)生、船員落水時(shí)，船員隨身攜帶的主動(dòng)報(bào)警定位終端自動(dòng)開啟；主動(dòng)報(bào)警定位終端通過GPS或北斗進(jìn)行定位，通過通信裝置把包含自身位置坐標(biāo)和識(shí)別信息（ID）的報(bào)警求救信息發(fā)送給附近救援船舶或者搜救中心；救援船舶接收到求救信息或者收到岸上搜救的命令之后迅速到達(dá)船員落水海域進(jìn)行搜救；救援船舶通過信息接收終端接收求救信息，并將落水人員的位置信息在搜救顯示設(shè)備上標(biāo)識(shí)出來；在電子海圖的指引下，搜救人員可以很快發(fā)現(xiàn)落水人員并將其安全救出。

圖1 落水人員搜救定位系統(tǒng)的工作原理

落水報(bào)警定位終端采用微電子技術(shù)，由微型無線電發(fā)射機(jī)、微型GPS/北斗接收模塊、微型控制電路有機(jī)整合成一體化的主動(dòng)報(bào)警信息發(fā)送終端以固定頻率采用無線電方式發(fā)射求救信息，通過信息接收終端接收求救信息，進(jìn)行解碼調(diào)制后將海上遇險(xiǎn)人員的位置信息在電子海圖上標(biāo)識(shí)出來，為搜救力量的快速搜救提供準(zhǔn)確可靠的技術(shù)保障。

三、國際組織對落水人員報(bào)警定位終的研究情況

1.對MOB（人員落水）系統(tǒng)的建議

MOB（人員落水）系統(tǒng)應(yīng)能夠提供落水人員的位置，并確保GMDSS的數(shù)據(jù)信息能夠完整準(zhǔn)確的收發(fā)；再次提供落水人員的最新位置，并確保GMDSS運(yùn)行不受其他因素干擾；MOB設(shè)備其所應(yīng)用的頻率范圍包括國際指定的頻率（例如GMDSS遇險(xiǎn)和安全頻率，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）通道，121.5 MHz國際遇險(xiǎn)衛(wèi)星定位以及航空遇險(xiǎn)頻率或其他頻率）；要確保人員所佩戴的設(shè)備在其遇險(xiǎn)與安全時(shí)所使用的設(shè)備和頻率等，均不會(huì)干擾到全球海上遇險(xiǎn)系統(tǒng)和航空遇險(xiǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

2.國外落水人員報(bào)警定位終端研究情況

（1）挪威MOB技術(shù)特點(diǎn)

挪威已經(jīng)研制出一種報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)在挪威海岸上的漁船上投入應(yīng)用。其工作原理是，當(dāng)MOB裝置被激活后，比如有人落水后，在船上就會(huì)有信號(hào)通過HF（27.145MHz）傳播到MOB固定設(shè)備單元，然后就會(huì)啟動(dòng)各種救援行動(dòng)。海岸電臺(tái)會(huì)把GMDSS DSC緊急通告通過頻道70通知到附近所有地區(qū)，該系統(tǒng)平日只運(yùn)行在監(jiān)控模式，只在有人員落水時(shí)才發(fā)送報(bào)警信息。

該便攜式緊湊發(fā)射器大小如口袋，以27.145MHz頻率發(fā)射，采用雙重密封，增強(qiáng)其防水性。系統(tǒng)由便攜式發(fā)射器上的按鈕激活，發(fā)射器非常緊湊，用戶可不受到任何拘束的在船上自由活動(dòng)。發(fā)射器為防止意外啟動(dòng)，發(fā)射范圍550米左右。

（2）澳大利亞/新西蘭AS/NZS 4869.1型技術(shù)特點(diǎn)

該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用來短距離的監(jiān)測，向指定基站發(fā)送報(bào)警信息，主板上的接收機(jī)內(nèi)報(bào)警器會(huì)在接收到報(bào)警時(shí)鳴叫，船舶上的其他裝置和設(shè)備也能激活指定基站傳輸器，系統(tǒng)能夠同時(shí)運(yùn)行EPIRB或者其他符合AS/NZS 4280標(biāo)準(zhǔn)，使用121.5MHz頻率的遇險(xiǎn)裝置。該系統(tǒng)包含三個(gè)部分，MSLS發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、裝有報(bào)警裝置的MSLS定位設(shè)備。

系統(tǒng)發(fā)射器可以手動(dòng)或者觸水開啟運(yùn)行，并包含一個(gè)測試模式。手動(dòng)開始模式只有接收機(jī)開啟、關(guān)閉和測試。用戶可以選擇的操作有手動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)射機(jī)的開啟、關(guān)閉、準(zhǔn)備和測試模式。在準(zhǔn)備就緒模式下，發(fā)射機(jī)通常會(huì)關(guān)閉，當(dāng)浸泡在水中時(shí)，會(huì)自動(dòng)開啟發(fā)射機(jī)，為了防止無意中激活觸水報(bào)警開關(guān)，會(huì)有一個(gè)電子延時(shí)功能。

（3）澳大利亞/新西蘭AS/NZS 4869.2型

該系統(tǒng)采用了一種便攜式電池供電的有落水風(fēng)險(xiǎn)人員穿戴的落水終端，無線電發(fā)射器在一定時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)送每隔單獨(dú)設(shè)備的唯一身份編碼，一個(gè)接收器或解碼器在船上進(jìn)行編程來監(jiān)控和分析這些信號(hào)，并隨時(shí)激活報(bào)警信息，如果未收到信號(hào)則立即激活報(bào)警，屬于先向指定基站發(fā)送報(bào)警信息再向所有基站發(fā)送報(bào)警信息的裝置。

該系統(tǒng)主要由三部分組成：便攜式發(fā)射器（MSLS），主要目的是向本地基站或設(shè)備發(fā)送報(bào)警信息，并能夠向附件其他船舶和設(shè)備等發(fā)送報(bào)警信息；接收報(bào)警信號(hào)裝置；系統(tǒng)定位裝置，此裝置的目的在于定位MSLS發(fā)射機(jī)的位置。其中，電池包含在MSLS發(fā)射器中，為了防止誤操作，電池更換操作應(yīng)該簡便易行，當(dāng)替換完電池，設(shè)備的防水密封性應(yīng)該符合標(biāo)準(zhǔn)，電池最少允許連續(xù)工作24時(shí)。

四、我國落水人員報(bào)警定位終的研究思路

根據(jù)國際組織對MOB類設(shè)備研究的進(jìn)展情況，同時(shí)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及我國技術(shù)發(fā)展情況，當(dāng)前我國研發(fā)的主流MOB類產(chǎn)品核心技術(shù)具備以下特點(diǎn)：在定位方式上采用GPS或BD系統(tǒng)，在通信方式上主要采用VHF16(156.8MHz)、VHF70(156.525MHz)、AIS1(161.975MHz)、AIS2(162.025MHz)以及我國自有的北斗通信方式。其中，在定位方式上，國外MOB類設(shè)備主要采用GPS進(jìn)行定位，但考慮到我國自主研發(fā)的北斗定位系統(tǒng)現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢，因此我國MOB類設(shè)備主要采用GPS和BD進(jìn)行定位；在通信方式上，沿用了國際規(guī)約中容許應(yīng)急通信的VHF16、VHF70、AIS1、AIS2頻段，同時(shí)，我國北斗系統(tǒng)獨(dú)有的通信功能也可以充分應(yīng)用到MOB類設(shè)備上，至于澳大利亞和新西蘭部分MOB設(shè)備使用的121.5 MHz航空應(yīng)急通信頻率，由于該頻段主要用于航空器的應(yīng)急報(bào)警通信，因此在我國水上遇險(xiǎn)人員報(bào)警類設(shè)備中較少使用，但可持續(xù)跟蹤該頻段的政策發(fā)展。