渔业无线电基础知识培训

渔业无线电基础知识浙江省海洋渔业船舶安全救助信息中心徐俊2010.11.06一、无线电通信发展简史•1、漫谈中国古代通信“千里眼”“顺风耳”人与人之间的对话－－“诡辩”无线通信烽火台与译站•2、1837莫尔斯(F.B.Morse)发明了电报，创造了莫尔斯电码。•3、1876贝尔（AlexanderG.Bell)发明了电话。•4、1864麦克斯韦（J.ClerkMaxwell)英国物理学家发表了“电磁场的动力理论”从理论上证明了电磁波的存在。•5、1887赫兹（H.Hertz)德国物理学家以卓越的实验技巧证实了电磁波的存在。•6、1895马可尼（GugliemoMarconi)首次在几百米的距离用电磁波通信获得成功。•7、1901马可尼（GugliemoMarconi)完成了横渡大西洋的通信。•8、1904弗莱明发现了二极管。•9、1907福雷斯特发明了三极管。•10、1948肖克莱等人发明了晶体三极管•11、60年代开始出现将“管”，“路”结合起来的集成电路。二、无线电波的传播特性•1无线电波的频段划分•2无线电传播特性•2.1地波传播•地波实际上是靠绕射传播的。如果地表面有小山或建筑物，只要无线电波的波长大于或接近这些障碍物的几何尺寸，就能顺利绕过障碍物。而且波长越长绕过障碍物的几何尺寸绕射作用就越强。•频率：地波传播应用于中、低频（中、长波）信号的传播，如海上MF（中频）的单边带通信。•传播距离：一般在几百公里。海面或湿土上传播，距离可达千公里以上。跟土壤的电性能参数、地形和地物随季节等变化一般不大。不受气候条件的影响，传播较稳定可靠。•2.2天波传播•频率：可用频率在50MHz，超短波及以上各频段电波射向电离层后不能返回。•传播距离：传播距离远。单跳传播最大距离可达4000Km。中短波广播收音机在晚上能收听到许多远方电台。•缺点：不稳定，•存在通信静区。•2.3直射传播•频率：微波和超短波，如海上VHF通信•传播距离：由于地面球形弯曲的阻挡，视距传播的距离一般只有几十公里。收发天线越高越好，但一般不超过100公里。每隔一定的距离设置一个中继站。•2.4总结•虽然从天线辐射出去的无线电波往往是以多种方式传播的，但总是以某一方式为主：长波信号以地波绕射为主；中波和短波信号可以以地波和天波两种方式不过前者以地波传播为主，后者以天波传播为主；超短波以上频段的信号大多以直射方式进行传播。无线电波的主要传播方式是波段划分的主要依据。三、无线通信系统•1通信系统的一般组成•单工－－半双工－－双工•2天线•2.1互易性•2.2方向性•鞭状天线、倒L形天线、T形天线图1.6、典型地波天线垂直波瓣分布图•2.3常见船用天线•2连接器•3传输线的类型•3.1双绞线•3.2同轴线四、海上无线电通信•1发展19世纪初，当时世界上最大的邮船“泰坦尼克”纽芬兰触冰山沉没。由此制订世界上第一个SOLAS（Safetyoflifeatsea)海上人命安全公约。•例子：1989年6月，苏联的大邮船“高尔基”号在挪威外海与冰山相撞，由于通信手段先进，在船舶沉没前将般员和旅客救出。•例子：1987年菲律宾一艘客船，由于通信设备落后，海岸电台和附近航行船舶都没有收到客船的求救信号，造成2000多人死亡。•1992年2月1日前的海上无线电通信受1974年SOLAS公约的约束，并与国际电信联盟制订的无线电规则相一致。经历了甚高频（VHF)无线电话、中/高频（MF/HF)无线电话和莫尔斯无线电报的发展。•1992年2月1日开始实施全球海上遇险与安全系统（GlobalMaritimeDistressandSafetySystem)，经过7年的实施过渡于1999年2月1日起完全实施。•2海上无线电通信的特点•强制性通信的方式、频率、设备、人员等受到强制规定。•通信优先等级通信分为遇险、紧急、安全和日常通信，按通信等级给予优先接入•移动性•3GMDSS•船到岸的遇险报警•岸至船遇险报警•船至船的遇险报警•搜救协调通信•现场通信•示位功能•海上安全信息播发•日常通信•驾驶台到驾驶台通信•3.1卫星通信系统•INMARSAT（海事）卫星系统•卫星通信范围广、不受气象条件限制、通信质量高、设备操作简单、通信业务多样化。•COSPAS/SARSAT（搜救）卫星系统•使用低极轨道卫星为船舶提供全球的船到岸（RCC)遇险报警，系统使用的是406MHz紧急无线电示位标。•3.2地面无线通信系统•大致可分为中频（MF)、高频（HF)和甚高频（VHF)三个系统。遇险通信使用VHF无线电话和单边带（SSB,SingleSideBand)的无线电话，数字选择性呼叫（DSC,DigitalSelectiveCalling)和窄带直接印字电报（NBDP,NarrowBandDirectPrinting)等技术。•3.3GMDSS设备配备要求五、渔业无线电的发展•2006年组建完成的海洋渔业超短波通信网由78座无人值守基站和相应的远程通信控制中心及近海超短波船台组成。通过计算机网络，采用远程遥控技术及先进设备将基站建在沿海高山或开阔地带，增加天线高度，扩大了通信覆盖范围。•通信网设省渔业通信指挥（控制）中心，根据需要在沿海地级市（个别重点海洋渔业县）设岸站，上级通信指挥（控制）中心对市通信中心及基站的工作状态同时监控和管理。基站通信覆盖范围的增大及数量的减少和通信中心可遥控多个基站的性能，降低了超短波通信网的运行成本和人员经费。•近年来由北斗、AIS避碰等组建的海洋渔船安全救助系统。六、GMDSS系统1国际卫星通信系统•定义：设置在地球上的两个或多个无线电通信站之间利用人造卫星中继站转发或反射无线电波进行的通信。•优点：覆盖面广、通信容量大、通信距离远、不受地理条件限制、性能稳定可靠。•海事卫星电话•2海上MF/HF通信SSB•节约频谱•节省功率•电台间干扰小（半双工，接收时不发射）•注意：天线架设、天线与主•机的连接、接地•3海上VHF通信•用来实现船、岸间或船舶间近距离通信。•通信范围与天线高度、发射功率有关。最大限于100海里，一般约为25海里。•国家无委规定我国海洋渔业专用的工作频段是27.5—39.5MHｚ,其波长为10.91—7.59ｍ。这一波段是短波的高端和超短波的低端(在短波波段占用2.5MHｚ，在超短波波段占用9.5MHｚ)，统称为渔业超短波通信或渔业甚高频通信。当信道间隔为25KHz时，总信道数目为480个；当信道间隔为12.5KHz时，总信道数目为960个。•4紧急无线电示位标•英文全称：EmergencyPositionIndicatingRadioBeacon缩写：EPIRB•定义：是一种用来发射特定无线电信号的信标，其目的是利用发射的射频信号进行报警，以期确定遇险船舶的识别信息和位置。•优点：定位信息精确性达80米、•提供即时的应急示位标警报•（三分钟）工作原理：该示位标属于自浮式。一旦船舶遇险下沉，示位标随船沉入水中后，在沉入4米深度之前，示位标就会自动从外罩释放出来，浮出水面，与此同时水敏开关遇水导通，示位标就会闪烁并开始自动发射求救信号。安装位置图•5雷达应答器•5.1搜救雷达应答器（SearchandRescueRadarTransponder)简称：SART•5.2搜救雷达应答器与救助船或救助飞机上的导航雷达构成一个示位系统。•5.3SART可以由人工启动工作或关闭，也可以在落水时自动启动。•5.4SART接通电源后就处于•接收状态，从接通电源到•处于接收状态时间不超过•5S。•甚高频双向无线电话用于救生艇筏之间，救生艇筏与船舶之间及与救助单位之间的现场通信。目前对甚高频双向无线电话的操作性检查要求：（1）水密性能要完好。（2）除16频道外，至少设有另外一个以上的工作频道。（3）原配电池的储存寿命至少为二年，电池容量应保持充足。电池处有封条。七、电磁兼容•定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰能力（GB/T4365)•极少部分渔船上装北斗别的通信变差的原因所在。参考文献•1：海上无线电通信.杨永康、毛奇凰.2009.人民交通出版社•2：微波工程.DavidM.Pozar.2006.电子工业出版社•3：无线通信设备与系统设计大全.CotterW.Sayre.2004.人民邮电出版社•4：海洋渔业船舶无线电话务员培训教材.农业部渔政指挥中心、农业部远洋渔业培训中心.2004•5：……….•谢谢大家！