При бедствии и для обеспечения безопасности

Глобальная морская система связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) представляет собой международную комплексную систему радиосвязи, предназначенную для повышения уровня безопасности мореплавания. Отличительной чертой ГМССБ является высокая степень автоматизации передачи и приема сообщений (в том числе о бедствии), основанная на широком использовании спутниковых и усовершенствованных традиционных (включая цифровой избирательный вызов) средств и методов связи, совместное использование которых позволяет обеспечить быструю и достоверную передачу и прием оповещений о бедствии на любом расстоянии независимо от условий распространения радиоволн.

Основная концепция системы основана на том, что поисково-спасательные организации, а также суда в районе бедствия должны быть в возможно короткий срок извещены о бедствии с тем, чтобы принять участие в скоординированной поисково-спасательной операции с минимальными затратами времени. Система также обеспечивает связь, относящуюся к безопасности и срочности, а также передачу информации, необходимую для безопасности мореплавания, включая навигационные и метеорологические предупреждения. В ГМССБ задействованы следующие системы связи (рис. 8.1):

• спутниковая система связи ИНМАРСАТ, основанная на использовании геостационарных спутников и работающая в диапазонах частот 1,5 и 1,6 ГГц. Она обеспечивает оповещение о бедствии, передаваемое судном, с использованием судовой земной станции (СЗС) или спутникового аварийного радиобуя (АРБ) и возможность двухсторонней связи с абонентом;

• спутниковая система КОСПАОСАРСАТ, основанная на использовании низкоорбитальных спутников на околополярной орбите и работающая в диапазоне частот 406,0-406,1 МГц. Система обеспечивает оповещение о бедствии и определение местоположения спутниковых АРБ, работающих в данной системе;

• морская подвижная служба в полосе частот УКВ 156—174 МГц, обеспечивающая оповещение о бедствии в режиме цифрового избирательного вызова (ЦИВ) и связь в режиме телефонии на ближних расстояниях;

• морская подвижная служба в полосе частот 4 —27,5 МГц (КВ-диапа-зон), обеспечивающая оповещение о бедствии в режиме ЦИВ и связь в режимах телефонии и буквопечатания на дальних расстояниях;

• морская подвижная служба в полосе частот 415-535 кГц (СВ-диа-пазон) и 1605-4000 кГц (ПВ-диапазон), обеспечивающая оповещение о бедствии в режиме ЦИВ и связь в режимах телефонии и буквопечатания на средних расстояниях.

 

 

 

Рис. 8.1. Общий принцип построения ГМССБ

Так как различные системы связи, входящие в состав ГМССБ, имеют свои ограничения, связанные с зоной действия и видами предоставляемых услуг, требования к составу судового радиооборудования определяются в зависимости от районов плавания судна. Рассмотрим в связи с этим, характеристики районов плавания.

Морской район А1 - морская зона, заключенная внутри круга с радиусом А, в морских милях, над которой радиосигнал распространяется в основном над поверхностью воды. Радиус А равен дальности прямого прохождения сигнала между судовой УКВ-антенной высотой 4 м и УКВ-антенной береговой радиостанции, расположенной в центре этого круга.

Для определения дальности А используется следующая формула:

 

А = 2,5 (√Н + √h),

 

где Н - высота установки приемной антенны береговой радиостанции над уровнем моря, м; h - высота установки приемной антенны судовой радиостанции над уровнем моря, м.

Формула применима только для случаев прямой видимости.

Границы морских районов А1 должны быть нанесены на навигационные карты и подтверждены путем измерений реальной напряженности поля.

Морской район А2 — морская зона, заключенная внутри круга с радиусом В, в морских милях, над которой радиосигнал распространяется в основном над поверхностью воды и которая не является частью морского района А1. Центром круга является месторасположение приемной антенны береговой радиостанции.

Границы морских районов А2 должны быть нанесены на навигационные карты и подтверждены путем измерений реальной напряженности поля при следующих условиях:

Частота............................................................................. 2182 кГц

Класс излучения............................................................. J3E

Ширина полосы............................................................... 3 кГц

Распространение............................................................. Поверхностная волна

Время года....................................................................... Лето

Пиковая мощность судового передатчика................... 60 Вт

Коэффициент полезного действия судовой антенны... 25%.

 

Морской район A3 — морская зона, которая не является частью лю­бого из морских районов А1 и А2 и в пределах которой угол возвышения спутника ИНМАРСАТ составляет 5° или более (примерно между 70° северной широты и 70° южной широты).

Морской район А4 — морская зона, не являющаяся частью любого из морских районов А1, А2 и A3.

Каждое судно, подпадающее под требования Конвенции СОЛАС-74 с поправками 1988 г., должно иметь радиооборудование, которое в соответствии с Правилом 4 новой Главы IV Конвенции СОЛАС-74 способно обеспечивать:

• передачу оповещений о бедствии в направлении судно-берег по крайней мере двумя отдельными и независимыми средствами, каж­дое из которых использует различные виды радиосвязи;

• прием оповещений о бедствии в направлении берег-судно;

• передачу и прием оповещений о бедствии в направлении судно-берег;

• передачу и прием сообщений для координации поиска и спасания;

• передачу и прием сообщений на месте бедствия;

• передачу и прием сигналов для определение местоположения;

• передачу и прием информации по безопасности на море;

• передачу и прием радиосообщений общего назначения через бере­говые системы или сети связи;

• передачу и прием сообщений «мостик-мостик».

 

ИНМАРСАТ-Е представляет собой систему, служащую для оповещения о бедствии судна. В состав системы входят свободно плавающие спутниковые аварийные радиобуи, работающие в диапазоне 1,6 ГГц, геостационарные спутники и береговые земные станции (БЗС) системы ИНМАРСАТ, а также дополнительная аппаратура приема и обработки информации на БЗС.

Высота орбиты геостационарных спутников составляет около 35700 км над экватором. Спутники располагаются в определенных точках над Атлантическим, Индийским и Тихим океанами и обеспечивают почти глобальный охват поверхности Земли (за исключением околополярных шапок — выше 76° северной широты и ниже 76° южной широты). В настоящее время функционируют четыре спутника, зоны охвата которых соответствуют четырем океанским районам:

— Атлантический океан (запад),

- Атлантический океан (восток),

- Индийский океан,

— Тихий океан.

Имеются запасные спутники, обеспечивающие связь в случае выхода из строя основного спутника.

После включения АРБ (ручного или автоматического) он передает сообщение о бедствии, включающее идентификационный номер (прошивается в памяти АРБ на заводе-изготовителе), координаты судна (вводятся вручную или автоматически от судовых радионавигационных приборов) и другую дополнительную информацию, которая может облегчить проведение поисково-спасательной операции (характер бедствия, курс и скорость судна и т.п.). Ретранслируемый через спутник сигнал АРБ принимается на БЗС, обрабатывается и передается в СКЦ, который принимает соответствующие действия по органи­зации поиска и спасания. Время доставки сообщения о бедствии на БЗС — 2—5 мин.

Система КОСПАС/САРСАТ (КОСПАС - Космическая система поиска аварийных судов, САРСАТ — спутниковая система слежения, используемая для поиска и спасания) является международной системой, совместно разработанной организациями Канады, Франции, США и СССР. Система представляет собой спутниковую систему поиска и спасания, предназначенную для определения местоположения АРБ, передающих радиосигналы на частотах 121,5 и 400 МГц. Система построена на основе низкоорбитальных спутников, запускаемых на околополярную орбиту высотой 800—1000 км, и, в принципе, анало­гична широко используемым в недавнем времени спутниковым навигационным доплеровским системам (типа «Транзит»). Отличие заключается в том, что координаты места в этой системе определяются не на судне по сигналам спутника, а на береговой станции (пункте приема информации) по сигналам радиобуя, ретранслируемым через спутник. Таким образом, в отличие от системы ИНМАРСАТ-Е, в данной системе не требуется ввод в АРБ координат места бедствия.

В настоящее время имеется три типа АРБ: авиационные (АР), морские (АРБ) и переносные для использования на суше — (ПАР). АРБ работают на частоте 121,5 МГц (Международная авиационная аварийная частота) и в полосе частот 406,0-406,1 МГц. В случае бедствия АРБ включается (автоматически или вручную) и излучает сигналы, которые обнаруживаются спутниками КОСПАС/САРСАТ (рис. 8.2). В стандартную конфигурацию системы входят четыре спутника. Для обнаружения сигналов АРБ и определения их местоположения в системе КОСПАС/САРСАТ используются два режима работы:

- режим приема и передачи информации в реальном масштабе времени;

— режим глобального охвата Земли.

Режим работы в реальном масштабе времени характеризуется тем, что если АРБ и пункт приема информации на суше (ППИ) находятся в зоне видимости спутника, информация от буя, работающего на частоте 121,5 МГц, ретранслируется непосредственно на ППИ. Расчет доплеровского сдвига и обработка сигнала производятся на ППИ. При работе буя на частоте 406 МГц информация принимается спутником, обрабатывается (включая измерение доплеровского сдвига) и передается в реальном масштабе времени на ППИ; одновременно данные поступают в запоминающее устройство спутника для последующей передачи.

Режим глобального охвата обеспечивается путем сохранения в памяти спутника информации, принятой от АРБ, с целью последующей передачи на ППИ по мере их входа в зону видимости спутника. Таким образом, в данном режиме каждый АРБ может быть обнаружен всеми ППИ, находящимися в эксплуатации.

Режим глобального охвата обеспечивается только АРБ, работающими на частоте 400 МГц. Поэтому АРБ 400 МГц приняты для использования в ГМССБ. Выпускаемые промышленностью АРБ 400 МГц оснащаются маломощным передатчиком, работающим на частоте 121,5 МГц и предназначенным для ближнего привода средств поиска и спасания.

 

 

Рис. 8.2. Общий принцип построения системы КОСПАС/САРСАТ

ППИ передает информацию в национальный центр управления системой (ЦУС). Все ЦУС связаны друг с другом телефонной, телексной сетью или сетью передачи данных. От ЦУС информация оповещения о бедствии и местоположении поступает в соответствующий СКЦ, который обеспечивает поиск и спасание.

Точность определения местоположения АРБ в системе КОСПАС/САРСАТ составляет не менее 5 км для АРБ 404 МГц и около 20 км для АРБ 121,5 МГц. Время доставки сообщения, определяемое как время с момента включения АРБ до приема сообщения соответствующим СКЦ, зависит от взаимного расположения спутников, расположения ППИ, местоположения АРБ относительно ППИ, широты места АРБ и от сети наземной связи и может достигать до 1—1,5 ч в северном полушарии и до 2 ч в южном полушарии с учетом времени ожидания пролета спутника и времени движения спутника до ближайшего ППИ.

Основные технические характеристики АРБ 406 МГц:

- несущая частота — 406,025 МГц;

- выходная мощность - 5 Вт;

- время передачи сообщения - 440 мс.

Система КОСПАС-САРСАТ вычисляет данные о местоположении радиобуев.