VDES通信技术应用及其发展趋势

海上数字通信VDES技术国际标准正在积极制定中,作为e-航海战略的核心通信方式之一,是国际海上通信领域的研究热点。在介绍VDES通信技术发展背景、发展路线和系统框架及关键技术的基础上,讨论VDES技术的应用及其发展趋势,为我国VDES发展和行业研究机构提供参考。     

VDES在海上通信中的应用研究

现阶段,通信技术仍然是航运业智能化发展的制约因素。随着智能航运的有序推进,海上通信需求将不断增大。VDES系统采用国际通用标准,其双向高速通信能力可以更好地满足海上交通安全相关的数据传输和信息交换需求,应用前景极为广阔。本文基于VDES系统的技术特性,开展VDES系统的应用方向和应用场景研究,为有关主管部门制定相关政策提供决策参考和技术支撑。     

南海海区首座VDES 基站在北部湾海域正式投入使用

近日,南海海区首座甚高频数据交换系统(VDES)基站--钦州港三墩VDES基站在北部湾海域正式投入使用。该基站位于钦州30万吨级油码头最南端,可充分发挥VDES系统的功能,进一步扩容AIS通信信道,提升数据交换效率,保障通航安全。南海海区首座VDES基站的建成将进一步提升北部湾海域航海保障服务水平,为北部湾港打造国际枢纽港、纵深推进西部陆海新通道建设奠定坚实基础,同时也为以后南海海区VDES基站规模化建设积累经验。     

VDES对VTS服务影响初探

VDES系统除了保留了AIS的功能以外,还增加了ASM和DES功能,VDES系统能够提供远多于AIS系统的数据信息,并能实现船-岸之间的数据通信。从VTS的角度来说,VTS中心获取的信息以及与船舶沟通的方式都将发生很大的改变,本文就针对VDES系统对VTS对船舶提供服务方面可能产生的作用进行初步探讨和分析。     

基于软件无线电的船用VDES调制解调的研究

船舶数据交换量的增加导致现有的船用自动识别系统(AIS)87B/88B VHF通信信道堵塞严重,数据的完整性传输受到现实的考验。为解决严峻的通信信道压力,甚高频数据交换系统(VDES)应运而生。文章基于软件无线电(SDR)技术,搭建基于Gnuradio软件及2块HackRF One硬件的软件无线电开发平台,进行16位正交幅度调制解调(16QAM),实现信号收发与处理,为船用VDES地面系统研究提出了一种可行性方案。     

E航海服务交互的VDES寻址通信解决方案

详细讨论VDES应用终端访问E航海服务的通信交互过程,并提出IALA G1139导则的VDES报文增加独立Service ID以支持E航海服务寻址访问模式。     

甚高频数字交换系统发展现状及推进工作建议

梳理甚高频数字交换系统(VDES)发展现状,分析VDES技术发展趋势和发展过程中面临的挑战;综合对比国内外VDES基站、VDES船台、VDES卫星的技术优缺点,并在VDES国产化、应用开发、设备准入、甚高频数字链路监测、VDES-R模式、标准体系、实施承担对象等七个方面提出我国VDES系统建设思路。     

海上VHF无线通信传输损耗

以海上甚高频(Very High Frequency,VHF)宽带数据通信网络为研究对象,结合海上通信环境的特有属性,利用电磁波相关理论,在合理选用和优化现有独立分散数学模型的基础上,设计完整而简洁的海上VHF通信传输损耗模型、确定有效可行的海上VHF通信传输损耗计算流程。对影响传输损耗的相关物理因素进行建模,给出相应的计算结果,并分析其与传输损耗间的关系。计算结果表明:随着传输距离增加,海上VHF通信传输损耗的增长幅度在不同的距离区段内具有不同的波动特征。计算结果有助于在具有较少的先验信息的条件下快捷地计算出海上VHF通信传输损耗,为提升海上无线通信质量、设计并建立海上VHF宽带数据通信系统提供技术支撑。     

我国VDES现状与发展研究

文中分析了VDES发展背景及意义的基础上,基于VDES演示验证系统及测试,重点介绍了我国开展VDES研究和建设情况,提出了推进VDES建设的对策和建议。     

海上超短波通信距离分析

以海上超短波通信为背景,分析了影响海上超短波通信距离的几种相关因素,并得出了其主要因素是天线高度且给出天线高度的设计方法.介绍了超短波通信的信道特性,给出了无线视距传播的几何视距及有效视距的计算方法;分析了通信天线的特性参数,给出了天线辐射功率、天线效率、天线方向性系数及天线增益的详细计算过程;对影响海上超短波通信距离的各种因素进行了理论分析,得出了影响海上超短波通信距离的主要因素是天线高度的结论;给出了超短波通信天线高度设计的方法,为海军舰艇超短波通信天线的设计及架设提供了理论支撑.     

海上核应急通信系统设计

随着海上核电技术的发展,海上核应急工作也需同步开展。海上核应急通信为海上核应急提供基础保障,目前没有适用的通信系统设计规范。按海上核应急通信的发起用户对海上核应急通信需求进行分类,并分析船舶和陆上核电站相关规定及设计规范对船舶和核电厂通信系统设计要求,将其对通信系统能力及设备的要求进行取舍,结合海上安全和陆上核电站现有应急组织机构、应急通信技术,设计海上核应急通信系统,包括设施平面、能力平面、保障平面3个方面,分别代表海上核应急通信设备、不同设备应具备的共同应急通信属性、影响海上核应急通信系统能力充分发挥作用的关键因素。设计的海上核应急通信系统基本涵盖海上核应急通信的主要方面。     

WiMAX在海上通信中的适用性分析

由于在海上无法架设天线,因此许多先进的通信技术很难在海上应用。海上通信系统主要使用MF/HF/VHF通信设备及其终端,和能够覆盖全球的卫星通信系统。WiMAX技术是一项无线通信的新技术,目前正在陆地上推广。分布在A1海区的航线距离岸上40～50km,WiMAX技术的其中一个特点就是覆盖范围广泛,可达50km。WiMAX技术带宽宽,数据传输速率快,并且支持移动性要求。根据海上航线的特点和WiMAX技术的特点,将WiMAX技术应用与海上是可行的。     

基于海上目标的通信对抗无人机的干扰效能分析

通过对通信对抗无人机对海上目标的超短波通信的干扰效能分析,得知在一般情况下,无人机的干扰功率只要大于0.416W就能进行有效干扰。通过与无人机对陆地目标的超短波通信干扰效能的比较分析,结果表明,在相同的电台通信距离,相同的干扰效果的情况下,无人机对海上舰舰超短波通信电台实施有效干扰的距离小于对陆地上车车超短波通信电台实施有效干扰的距离。     

延迟容忍网络在海上通信性能仿真中的应用

船舶在海上航行时,其与陆地及其他船舶的通信主要依靠卫星及无线电系统进行。卫星与船舶之间距离非常远,有时船舶相互之间的距离也较远,影响船舶与卫星之间及船舶与船舶之间通信准确性及时性。本文通过对延迟容忍网络的研究,试图提高船舶通信的准确性和及时性。     

VDES在港口国监督中的应用探讨

分析基于新一代海上数据通信系统甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)记录和传递港口国监督相关信息新模式的可行性和实现路径。利用其信息传递实时性和准确性,实现港口国监督全程无纸化,实时显示图形化的船舶风险等级和检查窗口期,在避免过度检查的同时,有力打击低标准船舶,进而提升全球船舶安全管理水平。     

甚高频数据交换系统(VDES)在航海保障体系中的应用探讨

本文梳理了VDES的国内外发展现状,介绍了VDES的技术要求及工作原理,阐述了VDES的优势,探讨了VDES在航海保障体系中的应用。     

基于移动网络的海上通信系统构建与应用

为及时监控海上通信系统运行状态,提出基于移动网络的海上通信系统构建与应用。系统通过移动网络通信,实现海上监控装置、移动工作站、数据服务器间的通信,由海上监控装置及时采集与传输通信系统运行状态信息,通过数据服务器利用移动网络通信将数据传输并反馈给移动工作站实现数据内容的访问。在传输过程中及时监控与分析网络问题位置,结合监控中心软件共同实现海上通信系统运行状态的监控,并通过实际应用中验证所设计系统性能。     

GMDSS:保障海上安全

早期的遇险安全通信系统以中频莫尔斯电报通信及航行船舶互救为基础．有效联系距离为100～150海里。由于遇险报警依赖于人工操作；对于遇险的高频值守未作相应规定．无法进行远程报警；遇险通信手段不同的船舶．不能相互沟通并缺乏有效的搜救协调通信程序等原因，这样的遇险安全通信系统不能完全适应海上航行安全的需要。国际     

基于甚高频数据交换系统（VDES）的航行警告信息播发研究

基于甚高频数据交换系统(VDES),并结合2020年天津港水域航行警告信息的播发情况,对航行警告信息的通信信道使用特性、报文格式、播发形式展开研究,在ASM信道播发的基础上,增加VDE信道播发功能,使航行警告信息的播发效果得到大幅提升。     

云计算下海上通信网络异类入侵数据实时检测系统设计

为解决目前广泛使用的通信网络异类入侵数据实时检测系统应用船舶海上通信监测时,存在检测精度较低的不足,提出了云计算下海上通信网络异类入侵数据实时检测系统设计。基于系统架构设计,以及异常数据采集与检测模块设计,实现实时监测系统的硬件设计,依托软件设计,完成了提出的云计算下海上通信网络异类入侵数据实时检测系统设计。试验数据表明,在海上通信环境下,提出的入侵检测系统较目前广泛采用的入侵检测系统检测精度提高37.73%,适合于船舶海上通信网络异类入侵数据实时检测。