梁正
(交通运输部北海航海保障中心.天津300222)
摘要: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。
关键词:VDES;航海保障;通信
0引言
VDES(甚高频数据交换系统)是未来海上通信的重要通信手段。VDES是由AIS、ASM、VDE和卫星等部分组成,VDES频道范围包括VHF通道24、84、25、85、26、86、27和28,频段范围包括157.200—157.325MHz和161.800—161.925MHz,可以有效缓解现有AIS数据通信的压力.为保护船舶航行安全提供有效的辅助手段.同时也将全面提升水上数据通信的能力和频率使用效率,对推动水上无线电数字通信产业发展有重要意义。
梁政珏
1VDES背景及现状
随着通信技术的不断发展.现代通信系统的主流已经由固定通信系统转向无线通信系统,VDES应运而生,
目前处于技术规格、操作特性等技术指标以及覆盖范围预测、卫星下行链路操作和分析等技术标准的制定过程中,VDES及相关技术研究正在进行中。
目前.国际海事组织各成员国、国际各大航运电子企业都非常重视VDES研究,并积极跟进和参与VDES技术研究和标准制定。澳大利亚海事安全局(AMSA)在布里斯班进行VDES实验,通过采用Preliminary Draft New Recommendation(PDNR)ITU-R M.fVDES]技术规范中建议的多种调制系统收集试验数据。实验的重点是测试PDNR ITU-R MJVDES]中定义的VDE地面物理层组件的性能。美国的海岸警卫队(USCG)研究AIS,RBN/DGPS.LRIT系统的推进和技术引导.承担IALA海上用户需求调研和分析。建设了PORTS系统.进行海洋环境和航海环境的监测、信息服务。日本海岸警卫队则从事海上e-航海技术研究,首先提出了一项制定“海上电子导航支持系统标准(ENSS)"的建议案,并在IALA大会上进行了详细的讲解。
产品”服务向“海洋地理信息”服务转型。
4.5加强科技创新能力
科技创新是推动海事测绘事业持续快速发展最重要的基础资源和基本动力。首先要营造良好的海测科技创新环境.树立“海测事业发展靠科技”的观念。其次,改进科技创新管理方式,建立合理的管理制度。再次.通过与相关科研院校、科研机构建立产学研一体的长期合作机制来保障海测科技创新有源源不断的动
力。在发展的过程中逐步对相关激励措施进行调整.加强海测队伍对测绘新技术新设备的研究力度.继续跟踪和应用S-10X系列标准,开展海洋空间地理信息应用技术研究,提升测绘信息化水平,以推动我国海事测绘的科技含量不断得到提高。
参考文献
[1]姜秋华.李胜.中国民用海图枝繁叶茂U珠江水运,2015,21:54-55.
[2]赵鑫,呂玉霞,刘小强,尹形.应急测绘标准化建设探讨[J】.测绘标准化,2018,02:9-13.
⑶梁华.赵秋菊.浅谈测绘产岛质量管理[J].科技创新导.2010,32:222.
⑷王良玉.海事测绘内部的竞争与合作问题[D].中国航海学会会议论文集,2008.
[5]杜丽华.测绘地理信息科技创新的现状与对策[J]•科技
经济导刊,2018,09:14-16.
航海
65
I
Marine  Technology
航询按术
中国海事组织、航运电子企业、科研院所也积极参与VDES
的技术研究,但还处于起步和探索阶段,一方面受限于资金 和力量,很多企业、科研院所缺乏实验和试验工具、平台;
另一方面,研究力量分散,难以形成合力.造成了重复研究
和资源浪费。海事承载着海航保障的重大责任,因此目前 海事对于VDES 系统建设非常重视,加大研究力度,从源 头上把控VDES 产品标准,避免发生类似于目前出现的AIS  船台设备产品不规范等情况。VDES 发展历程如图1所示。
2 VDES 的组成及工作原理
*
Prec&cai  impiefnentabon  of  vde  tren server
prototype
VDESpreparaoon  for
朋35indudngstudig
Developments eNAVswwgK  Plan
耐 e men t at o n >[
\f
Win t eal  development,launch  and
evaiuaconof  »xp«nm»nt8> satellite
>
GMDSSR«vi«w
DevalopmentofeNAV
impiementtton  pl \ | GMOSSModemizalion
23E
Draft, development and finalizaben  of  ITU  and  IEC  standards
2013
2014
201(
2016201720182019
09/eiopment of  satellite
VDESswvtce
f
化、tn&KDna
的可靠E3 .分紘 刖人 ■用
:?»fc =E E:s £務s s s t l B
V D E S ^i s B
图3 VDES 系统逻辑架构
GKOSSModemizaion
2.1 VDES 系统的物理架构(见图2 )
(1 )岸基系统包括:VHF 天线、GNSS 天线、VDES
收发机、VDES 服务器、VDES 应用终端、VDES 系统软件、
VDES 应用软件。
(2)船载系统包括:VHF 天线、GNSS 天线、VDES
船载收发机、VDES 船载接口控制器、VDES 应用客户终端 及VDES 应用软件。
2.2 VDES 系统逻辑架构(见图3 )2.3链路要求
通信链路能够按照实际测试需求改变数据传输速率;
系统能实现对无线电链路的动态管理。
3 VDES 在航海保障中能够发挥的优势
3.1技术方面
VDES  由 AIS 、ASM 、VDE  组成。ASM  采用 GMSK ; ASM 采用F/4QPSK ; VDE 采用FMT 。其具有频谱利用率 高、频谱特性好和抗多径性能强等优点,在传输过程中的差 错是可控制的,数字信号易加密,保密性强,同时可实现新
老系统的兼容。因此实现调制解调技术的VDES 系统具有
实际应用价值。
3.2功能方面
VDES 集成了 AIS 、特殊应用报文(ASM )和宽带甚高
频数据交换(VDE  )等3项功能.其通过引入ASM 和VDE
来强化船舶通信的数据传输能力。另外.VDES 系统建立地
面与卫星两大系统,在系统设计和兼容性分析等多个角度做 了大量技术研究工作,不仅能满足当前地面船一船、船一岸 之间的数据交换.大大增强现有水上无线电信息通信能力.
66航海
还将能够在技术和频谱资源方面,为未来进一步实现卫星与船舶之间的远程双向数据交换预留空间。
3.3使用方面
(1)避免了专用频段保障信息的传输.对船舶位置报告和安全性相关信息给予最高优先级;
(2)VDES的用户可以更灵活地根据需要,主动向其他船舶、港口、海图信息中心等推送或者索取信息;
(3)VDES信息传输速度大大提升。
4VDES在航海保障体系中的应用
VDES拓展了岸基服务的范围,将区域性海事通信服务变成了全球性海事通信服务,在未来VDES的应用将拥有大的市场前景。
4.1海上安全信息服务(MSP5)
VDES系统获取数据.并通过VDES链路播发。船载VDES系统接收到数据后.推送给船载ECS设备.并显示输出给船上人员。
4.2电子海图更新服务(MSP12)
VDES系统获取数据.并通过VDES链路播发。船载VDES系统接收到数据后,推送给船载ECS设备「
数据经过封装后向船载设备、岸基设备和第三方系统提供服务。
4.3助航信息叠加显示
用户可通过软件设置告警提示,让航行的通告,航行告警和交通管制情况在海图界面分层显示各个相关内容.并可设置不同的告警级别,分别用颜区分,便于用户及时调整管理海面航行。
4.4电子海图更新
通过MSP中的电子海图信息服务,自动检测当前电子海图改正信息,下载更新电子海图
5结束语
如今,国内外对VDES系统建设方面均高度重视.正积极准备卫星部分、地面部分的建设,同时,我国经过不断研究与创新.也将提岀新的建议案.将VDES更好地应用到航海保障中去。VDES将会在未来航海保障中占据非常重要的地位,VDES的实现会对未来保障海上航行安全、实现全球航海信息资源的利用与共享、促进航运事业发展起着至关重要的作用。
参考文献
[1]熊雅颖.海事通信技术新进展—
—VDES系统[J].卫星应用,2016.
[2]朱文龙.VDES的调制解调算法与实现研究[D].大连海事大学硕士论文,2015.
⑶姚爱权.基于FMT技术实现电力线载波通信关键技术研究与实现[D].东南大学硕士论文,2009.
[4]ITU-R_M.1842-1_建议书.2009.
[5]ITU-R.-M.1371-1AIS标准,2014.
地中海那轮推凹全球首项船上人工智能技术
地中海邮轮(MSC Cruises)公司推出了全球首项人工智能技术—
—名为“ZOE”的虚拟个人邮轮辅助项目。ZOE 是一种能发挥语音作用的人工智能工具.置于每个客房中。该技术提供关于邮轮的信息,会讲7种语言。在提岀问题之前.旅客先用"OK ZOE"短语激活。为确保ZOE回答任何人,经过编程和培训,它可以回应800多个具有数千种不同变体的常见问题为把自然语音转换为文本并再返转为自然语音.ZOE已经过多次测试:MSC Cruises首席执行官GianniOnorato称,该技术融入新船的严密设计中,从概念到建造统合了每项原型开发过程的每一步骤。
(刘昭青编译)
'NAVIGATION^航海
67