自主水上无线电设备应用研究及展望
1 引言
2015年国际电信联盟无线电局(ITU-R)世界无线电通信大会(WRC-15)确定了2015-2019周期内(WRC-19)将要研究的议题,其中水上无线电通信相关议题在ITU-R第5研究组(SG 5)下的第5工作组(WP 5B)进行研究。我国提出的对自主水上无线电设备开展研究的建议被采纳并正式立项,列为议题1.9.1,该议题内容如下:
根据第362号决议,在频段内为保护全球海上遇险和安全(GMDSS)系统和自动识别系统(AIS)的自主水上无线电设备采取规则行动。
我国是海洋大国,海洋国土面积约为470万平方千米。近年来我国沿海区域有大量自主水上无线电设备(AMRD)投入使用,且数量呈现逐步上升的趋势。在为行业用户带来一定便利的同时,AMRD 也为海事监管带来了挑战和难题。
2 我国自主水上无线电设备应用现状
我国AMRD的应用主要包括渔网AIS示位标、海洋气象浮标和水文浮标等,其中以渔网AIS示位标的数量最大,分布最广泛。本文以渔网AIS示位标为例,介绍我国AMRD的应用现状及对海事监管的影响。
2.1 应用场景
渔网AIS示位标一般附着安装于流网、定制网具和养殖网箱上,用以向渔民指示网具的位置,为渔业捕捞和养殖提供一定的便利。由于极易从市场获取,性价比较高且使用便利,渔网AIS示位标现已在我国多个沿海辖区水域广泛使用,且数量上呈现逐年上升的趋势。渔网AIS示位标主要应用于海上环境,但是其分布不规律,除分布在养殖区和渔区外,还普遍出现在通航水域内。通常情况下,部署密度为每500米到1,000米放置一个。
2.2 主要技术参数
渔网AIS示位标与远洋捕捞渔船所用网位仪有较大区别,无前视扫描、网位扫描、俯仰探测和鱼获信号接收等功能,仅具有通过发射AIS信号进行网具定位的功能。其外形长度在30cm左右,一般附着安装于网具上,离水面距离约1米左右,可连续工作多天,甚至可达480小时。
渔网AIS示位标目前普遍使用水上移动业务频率的和,即AIS 1和AIS 2 信道。工作时不断发射AIS信号,发射距离在10海里以上,发射频率为30秒/次到5分钟/次不等。渔网AIS示位标无需申请水上移动业务标识(MMSI)即可使用,在购买时由卖方根据买方意愿设置名称,普遍显示为“NET MARK-XXXX”,此类渔网AIS 示位标可根据其名称迅速识别。但是出于使用便利,很多使用者会将其名称设置为所属渔船船名拼音、首字母或字母数字组合等。
2.3 对航行安全和海事监管的影响
由于渔网AIS示位标发射的AIS信号可被船用AIS、AIS岸基站等设备正常接收,并在船用AIS、船舶交通管理系统(VTS)、船讯网等设备软件上正常显示。随着数量增多应用范围增大,在提供一定便利的同时,渔网AIS示位标也开始给相关海域内商船的正常航行以及海事监管带来一系列的困难。
2.3.1 提供船舶与渔网间避碰功能
对于“NET MARK-XXX”这类命名规范的渔网AIS示位标,航行的船舶可识别其为渔网,提早避开其所在位置,避免船舶绞住渔网或者与渔具碰撞,产生经济纠纷或损失。
2.3.2 增加AIS信道通信压力
一个区域内AIS信号过多时,会因带宽占用而导致AIS信号无法正常收发,达到一定数量时会导致AIS通信信道堵塞。随着渔网AIS示位标数量的增多,其毫无节制的大规模使用以及频次过高的AIS信号发射很有可能造成航标处AIS基站接收通道的堵塞,是对船舶交通安全的一个重大隐患。
2.3.3 降低船舶航行监管和搜救有效性
由于渔网AIS示位标的分布密度大,发射频次高且处于常开状态,所以在渔网AIS示位标使用密集区域,VTS监管界面会显示出密集的AIS信号。且由于大多数渔网AIS示位标的命名无规律可循且非常不规范,VTS值班员无法有效区分渔网AIS信号和航行船舶的AIS信号。在船舶交通情况、海上通航环境和船舶交通形势的判断上,海事监管的有效性大打折扣。若是在渔网AIS示位标密集分布的海域出现紧急情况,需要进行定位搜救时,密集的AIS 信号以及不规范的显示,会大大增加搜救力量在搜寻待救援目标、判断搜救环境和选择最优搜救路线的难度。图1为烟台海域VTS监控界面显示收到的AIS信号。从图中可以看出,部分海域AIS信号十分密集,出现互相遮挡的情况,且许多AIS信号显示名称仅为数字或者拼音加数字,非常不规范。
图1 船舶交通管理系统烟台海域AIS分布情况
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