海上数字通信技术介绍

甚高频数据交换系统（VDES）在航海保障体系中的应用探讨梁 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。

NAVIGATION航海66Marine Technology 航海技术中国海事组织、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π/4 QPSK；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。

水下无线传输方案简介随着科技的不断进步，水下通信变得越来越重要。

在许多应用场景，例如海洋研究、海底油田开发等，水下无线传输方案成为了解决数据传输的关键。

本文将介绍水下无线传输方案的背景、技术原理和应用。

背景水下通信是指在水下环境中进行数据的传输和通信。

由于水的高密度和强烈的吸收性质，水下通信相比于陆地通信面临很多挑战。

为了解决这些问题，水下无线传输方案应运而生。

水下无线传输方案可以通过无线电波、激光光束或声音等方式进行信号传输。

其中，无线电波是最常用的水下无线传输方案。

使用合适的调制技术和编码技术，可以在水下环境中实现高速、可靠的数据传输。

技术原理水下无线传输方案的技术原理主要涉及信号传输、调制技术和编码技术。

信号传输水下无线传输方案中，信号传输是关键环节。

传统的电磁信号在水下传播极为困难，容易被水的吸收和散射。

因此，采用特定的频段和调制方式可以提高信号传输距离和质量。

调制技术调制技术是将需要传输的信息转换成适合在水下环境中传播的信号的过程。

常见的调制技术包括频移键控调制（FSK）、相移键控调制（PSK）和正交频分复用（OFDM）等。

通过合理选择调制方式，可以提高抗干扰能力和传输速率。

编码技术编码技术是将数字信号转换成模拟信号或其他形式的信号，再进行传输的过程。

常见的编码技术包括差分编码、调幅编码和Turbo编码等。

编码技术可以提高传输的可靠性和容错能力。

应用水下无线传输方案在许多领域都有广泛的应用。

海洋研究水下无线传输方案在海洋研究中发挥重要作用。

科研人员可以通过水下传输方案将潜水器或传感器采集的数据传回陆地，以便分析和研究海洋生物、海洋地质和海洋环境等。

海底油田开发水下无线传输方案在海底油田开发中起到关键作用。

通过水下传输方案，工程人员可以监控油井和设备的状态，并实时传输数据到岸上的控制中心，以便做出及时的调整和决策。

水下机器人水下无线传输方案在水下机器人领域有着广泛的应用。

水下机器人可以通过水下传输方案与地面操作员进行实时通信，完成各种任务，例如海洋资源开发、海上救援和水下探险等。

浅谈数字甚高频（VHF）无线电话通信系统数字甚高频（VHF）无线电话通信系统是一种广泛应用于航空、海上和陆地通信领域的无线电通信技术。

它具有信号传输稳定、覆盖范围广、抗干扰性强等优点，被广泛应用于航空航海领域以及公共安全通信系统中。

本文将从数字甚高频（VHF）无线电话通信系统的原理、应用领域、发展趋势等方面进行深入浅出的介绍。

数字甚高频（VHF）无线电话通信系统主要是通过VHF频段进行信号传输，VHF频段的频率范围为30MHz至300MHz，是电波频率范围中的一个重要区段。

VHF频段的信号传输具有传输稳定、无线覆盖范围广、抗干扰能力强等特点，因此被广泛应用于航空、海上和陆地无线通信领域。

VHF无线电话通信系统的原理是利用VHF频段进行信号传输，通过发送端将语音信号转换为无线电信号并发送出去，接收端接收无线电信号并将其转换为语音信号进行播放。

系统中还会涉及到频率调制、解调、信道编码、解码等技术，以确保通信信号的传输质量和稳定性。

1. 航空领域在航空领域，数字甚高频（VHF）无线电话通信系统被广泛应用于飞行员与地面空管人员之间的语音通信。

无线电话通信系统通过VHF频段进行信号传输，可以实现飞行员与地面指挥员的实时语音通信，保障了航空安全和飞行操作的顺利进行。

2. 海上领域3. 公共安全通信系统1. 技术升级随着无线通信技术的不断发展，数字甚高频（VHF）无线电话通信系统也将不断进行技术升级，以满足通信需求的不断变化。

未来VHF无线电话通信系统可能会引入更先进的信号处理技术、频谱利用技术、通信安全技术等，以提升系统的通信质量和可靠性。

2. 关键部件更新3. 应用拓展未来数字甚高频（VHF）无线电话通信系统可能会在更多的领域得到应用，如智能交通系统、工业自动化系统、边境巡逻系统等。

随着通信需求的不断增加，VHF无线电话通信系统可能会在更多的领域发挥重要作用。

浅谈数字甚高频（VHF）无线电话通信系统数字甚高频（VHF）无线电话通信系统是一种广泛应用于船舶和航空领域的无线通信技术。

它运用了甚高频的频段和数字通信技术，具有高速、高效、可靠的特点，为船舶和飞机提供了优质的通信服务。

本文将就数字甚高频无线电话通信系统进行深入探讨，从其工作原理、优点、应用前景等方面展开讨论。

一、系统结构数字甚高频无线电话通信系统是由基站和终端设备构成的。

基站一般位于海岸或机场等地，提供对终端设备的覆盖，并在通信过程中起到中继、调度的作用。

终端设备则安装在船舶或飞机上，与基站进行通信。

整个系统采用数字通信技术，将语音信号转换为数字信号进行传输，从而保证了通信的稳定性和质量。

系统的工作流程通常为：用户通过终端设备发起通话请求，终端设备将信号发送至基站，基站进行信号处理和调度后，将信号转发给另一方终端设备，完成通话连接。

在整个通话过程中，系统可以实现对话的同时传输数据、位置信息等，满足了用户多样化的通信需求。

二、系统优点1.较大的覆盖范围数字甚高频无线电话通信系统的基站布设一般覆盖范围较广，可以辐射到较远的海域或航线上，为船舶和飞机提供了广泛的通信范围。

用户在海上或空中也可以实现稳定的通信连接，保证了船舶和飞机的通信安全。

2.高速稳定的通信服务采用数字甚高频频段和数字通信技术，系统具有高速、高效、可靠的优点，可以满足用户在航行过程中对通信的多方位需求。

通话质量高，语音传输清晰稳定，极大地提高了通信的可靠性。

3.多功能的应用数字甚高频无线电话通信系统不仅可以实现语音通信，还可以传输数据、位置信息等。

这为用户提供了更加多样化的通信服务，使得系统在船舶和飞机的通信管理、调度以及安全监控等方面有了更大的应用前景。

三、应用前景数字甚高频无线电话通信系统在船舶和航空领域有着广泛的应用前景。

在船舶领域，它可以为船舶提供航行信息通信、安全通话、调度指挥等服务，有效提高了船舶的通信管理效率和安全性。

船用通信技术简介一、引言由于地球上四分之三的面积是海洋, 因此争夺海上优势通讯至关重要。

船作为一种能在水下作战的手段, 已愈来愈成为争夺制海权的重要力量。

随着大船使用能力的日益增强, 船自身固有的一些弱点也日渐暴露。

二、水下短波通信现状及特点1.短波通信概述无线电短波是指波长在10米以上100米以下的电磁波, 其频率为3～30兆赫兹。

在这个频段, 电波可以通过高层大气的电离层进行折射或反射而回到地面达到远距离通信, 当电波被地面再次反射而由天空二次返回时, 传送距离更远, 多次反射的电波可以实现全球通信。

短波通信可以传送电报、电话、传真、低速数据和语音广播等多种信息。

短波在国际通信、防汛救灾、海难救援以及通信等方面发挥了独特的重要作用。

2.水下通信包括以下几个方面(1)岸对水下通信。

岸对水下的通信联络主要是用于从岸基广播站到水中的各型大船的信息交换, 这类通信联络由ELF/VLF/LF和用户卫星通信系统提供。

(2)船对岸通信。

船对岸基台站的通信联络电路是为支持船到岸上指挥节点间的信息交换而建立的。

通常使用卫星通信手段, 并且均需采用突发方式。

(3)船对水下船通信。

船对水下船的通信联络, 主要是为支持工作群中的某一船与直接支援通信指挥的船间的信息交换, 较常使用船用数据链。

因其基本上在近程线路上进行, 所以可采用HF/VHF/UHF无线电路和卫星通信。

(4)水下船对船通信。

水下船对船的通信联络通常使用近程通信线路, 支援船到通信群中某一船间的信息交换, 主要使用HF/VHF/UHF无线通信线路以及卫星通信。

(5)飞机对船通信。

飞机对船的通信联络, 主要是为船载机与直接支援通信群的船之间提供信息交换线路以确保其间的协同工作。

(6)船对飞机通信。

船对飞机的通信联络是为通信群中的直接支援船与船通信间提供信息交换, 它类似于船对船的通信联络。

使用HF/VHF/UHF近程、低截获率的通信线路。

(7)水下船对水下船通信。

vhf-dsc的调制方式
VHF-DSC的调制方式
VHF-DSC（Very High Frequency - Digital Selective Calling）是一种用于海上通信的调制方式。

它是一种数字选择呼叫技术，通过无线电信号传输信息，实现海上船舶之间的通信。

下面我将为您介绍VHF-DSC的调制方式。

VHF-DSC的调制方式采用的是频移键控（Frequency Shift Keying，简称FSK）调制技术。

FSK调制是一种通过改变载波频率来实现信息传输的方式。

在VHF-DSC中，低频信号被用来代表二进制数字0，高频信号则代表二进制数字1。

具体来说，VHF-DSC将要传输的信息转换为二进制码流，并将每个二进制位映射为一个频率。

这些频率之间的切换速度非常快，以至于人耳无法分辨出每个频率的变化。

这样一来，接收方就能够根据接收到的频率序列还原出发送方传输的二进制码流。

VHF-DSC的调制方式使得海上通信更加可靠和高效。

相比于传统的模拟调制方式，数字调制具有抗干扰能力强、误码率低等优点。

而频移键控调制技术则是数字调制中常用的一种方式，它能够在有限的带宽内实现高速数据传输。

总结一下，VHF-DSC的调制方式采用的是频移键控调制技术，通过改变载波频率来传输信息。

这种调制方式使得海上通信更加可靠和
高效，为海上航行提供了重要的通信手段。

“空天地海”一体化的海上应急通信网络技术综述作者：林彬张治强韩晓玲刘琳刘振秋车雨笛来源：《移动通信》2020年第09期【摘要】随着航运业的不断发展，现有的海上应急通信技术资源分散，已经难以应对复杂的海上紧急情况。

基于多通信平台融合，“空天地海”一体化的海上应急通信网络应运而生。

介绍了海上应急通信研究背景、意义及发展现状，阐述了天基、空基、岸基、海基通信手段及其在海上应急通信中的应用，最后对海上应急通信技术的发展前景进行了展望。

海上应急通信将成为“空天地海”一体化通信网络的重要应用领域，实现快速高效的海上救助和通信接入，对建设“海洋强国”发挥重要作用。

【关键词】海上应急通信;“空天地海”一体化;GMDSS;海上救援0 引言随着“一带一路”倡议和“海洋强国”战略的提出，坚持海陆统筹，进一步加快海洋科技创新步伐，开拓海上经济带成为我国经济增长新的着力点。

目前，我国海上运输船舶数量及从事水上工作的人员迅速增长，而海难事故也经常发生，海上搜救任务日益繁重。

海上应急通信是指在海上突发紧急情况或海洋自然災害时，综合利用各种通信资源，提供紧急救助和必要信息数据传输的通信方法与手段。

不同于陆地应急通信保障，海上应急通信保障通常需要面对海上基础通信设施缺乏、海上工况环境恶劣等不利条件，通常具有事发突然、应急响应窗口短、后果严重等特点，因此海上应急通信保障要求相对较高。

这也增加了建立全球覆盖、重点部署、持续保障的海上应急通信体系的紧迫性[1]。

为了保障海上航行安全，IMO（International Maritime Organization，国际海事组织）提出的GMDSS（Global Maritime Distress and Safety System，全球海上遇险与安全系统），用于海上遇险、安全和日常通信的海上无线电通信系统。

由国际移动卫星通信系统、低极轨道搜寻救助卫星系统和甚高频（VHF）、中/高频（MF/HF）地面频率通信系统等组成，具有遇险报警、搜救协调通信、救助现场通信、海上安全信息播发、寻位、日常通信以及驾驶台对驾驶台安全避让通信等功能。

海上卫星通信技术应用发展研究摘要：卫星通信作为信息化条件下海军远海通信的主要手段，具备通信距离远、覆盖面积广、传输容量大、适用于多种业务、线路稳定可靠等众多优点。

随着海上贸易的日渐繁荣和军事力量的发展，海上航行的各类船舶与空中、岸上和其他船舶间的通信需求越来越多，也变得愈发重要，如何保障船舶在海上的正常通信始终是世界各国面临的一个挑战。

本文对国内外卫星通信新技术应用发展情况进行了简要介绍，并针对海洋活动为场景的卫星通信应用需求进行了梳理分析，提出了几种海上卫星通信典型应用需求及最新发展方向。

关键词：海上；卫星；通信引言随着5G通信技术的兴起，以物联网、人工智能技术为代表的新兴产业迎来了爆发式增长，但卫星通信存在的可用频谱资源少、终端价格高、通信带宽低、通信时延大等天然劣势，使其在面对高吞吐量、低延时为目标的通信需求时暴露出诸多不足，严重制约了在边远海疆地区的应用。

鉴于此，国内外针对新业务的特殊需求，在卫星通信领域不断探索研发新技术，以提高卫星实用化功能拓展能力。

1海事卫星通信的主要研究内容海事卫星通信随着科学技术的发展，逐步扩大自身的应用范围和通信能力，海事卫星通信系统不仅可以为海上船舶提供稳定的宽带通信，还可实现陆地、航空等领域之间的移动通信保障。

海事卫星通信目前已广泛应用于船舶救生和远洋航行通信、航空移动通信、抢险救灾等方面。

海事卫星通信不受地理环境、极端气候条件影响，可以实现话音、报文、传真、数据和视频等业务功能，有效地进行话音、数据和视频的实时传输，在各类抢险救灾、海上搜救等工作中发挥巨大作用，是直接参与救援活动的通信保障，也是保障灾害现场和外部联系的重要通信手段。

随着现代社会的发展，海事卫星通信系统以往的语音、数据、短信等功能已经不能满足用户越来越高的数据和通信的要求，未来的海事卫星通信系统功能需求愈发的多样化。

例如，基于海事卫星通信系统而实现的船舶监视和通信保障以及飞机全程监控引导指挥等功能，特别是在缺少地面基站建设的海洋和偏远地区，将发挥重要的作用。

GMDSS现代化及海上通信技术创新分析GMDSS（全球海事卫星通信系统）是海上通信领域的一个重要技术创新，它的现代化和海上通信技术的进步为海事行业带来了巨大的变革。

本文将对GMDSS的现代化和海上通信技术的创新进行分析，探讨其对海事行业的影响和未来发展方向。

一、GMDSS现代化GMDSS是国际海事组织（IMO）规定的全球海上通信标准，旨在提高海上通信的可靠性、安全性和效率。

自1988年开始正式实施以来，GMDSS已经经历了多次技术升级和现代化，以适应不断变化的通信技术和海上环境。

1. 卫星通信技术GMDSS的现代化主要体现在卫星通信技术的应用上。

传统的GMDSS系统主要依赖于陆基和海岸站的无线电通信，但由于其受限于地理位置和天气条件，通信范围和可靠性有限。

随着卫星通信技术的发展，GMDSS逐渐引入了卫星通信设备，如INMARSAT卫星电话和卫星广播系统，大大拓展了海上通信的范围和覆盖面，提高了通信的可靠性和安全性。

2. 数字化技术随着通信技术的数字化发展，GMDSS系统也在不断引入新的数字化技术，包括数字化信号处理、自动识别系统和全数字化通信设备等。

这些技术的应用使得海上通信更加高效、精准和便捷，提高了海员的通信能力和工作效率。

二、海上通信技术创新除了GMDSS系统的现代化，海上通信技术本身也在不断创新和进步。

以下是一些海上通信技术的创新及其对海事行业的影响：1. 集成通信系统随着通信技术的发展，越来越多的船舶开始引入集成通信系统，将多种通信设备整合在一起，实现统一的通信管理和控制。

这种集成通信系统不仅提高了通信的便捷性和可靠性，还为船舶提供了更多的通信选择和功能，如语音通话、数据传输、图像交流等。

2. 高速宽带通信随着卫星通信技术的不断进步，海上通信已经不再局限于简单的文字和语音传输，而是逐渐开始引入高速宽带通信技术，如卫星互联网和高清视频传输。

这些高速宽带通信技术为海员提供了更多的信息资源和娱乐选择，同时也为海上监控、远程医疗和应急救援等领域提供了更多的应用可能性。

甚高频(VHF)无线电通信设备是实现水上近距离无线电通信的主要设备，通信距离大约20海里左右，工作频段为156～174MHz。

根据1988年SOLAS公约修正案要求，具有无线电话和数字选择性呼叫（DSC）通信功能的甚高频(VHF)无线电通信设备是海上船舶的基本配备设备之一。

VHF无线电通信设备主要通信功能是能够实现船到岸、岸到船的无线电话通信和DSC呼叫。

VHF 无线电话通信功能(1) 港口引航业务、船舶动态业务通信。

(2) 公众通信。

在A1海区船舶能通过该海区的VHF海岸电台和陆上电话网用户进行通信。

(3) 驾驶台对驾驶台通信。

实现船舶操作、安全避让、船舶移动等通信。

(4) 近距离搜救协调通信，搜救现场通信。

海上VHF通信波段CH16信道是无线电话遇险和安全频率。

（5）VHF CH16信道的值守。

VHF 数字选择性呼叫功能VHF波段DSC的专用信道为VHF CH70信道，主要实现如下功能：（1）遇险报警、遇险收妥、遇险转发。

航行在A1、A2、A3、A4任何海区的船舶，可使用VHF DSC方式可以实现近距离的船到船的遇险报警，遇险收妥以及遇险转发。

如果船舶航行于A1海区，VHF DSC可以实现船到岸DSC遇险呼叫；也可以实现岸到船方向的遇险收妥和遇险转发。

（2）紧急呼叫。

当船舶遇到紧急情况，比如人员落水、船员严重疾病等情况，需要附近其它船舶的紧急帮助或者采取紧急措施，可以在VHF CH70信道上发送一个紧急优先等级的DSC呼叫，再转到约定的信道（非遇险情况下一般使用VHF CH16信道）上进行紧急无线电话通信。

（3）安全呼叫。

当船舶遇到一些影响航行安全的情况，比如航线上发现水上漂流物，需要告知其它船舶，可以在VHF CH70信道上发送一个安全优先等级的DSC 呼叫，再转到约定的信道上进行无线电话安全通信。

（4）常规呼叫。

为了和陆上VHF岸台（A1海区时）或者和附近船舶进行日常VHF 无线电话通信，可以先在VHF CH70信道上发送一个日常优先等级的DSC呼叫，再转到约定的信道上进行无线电话通信。

航海领域的技术突破连连随着科技的不断发展，航海领域的技术也在不断突破。

这些突破不仅提高了船舶的航行速度和安全性，还为海洋资源的开发提供了更加高效和环保的解决方案。

本文将介绍一些航海领域的技术突破，并探讨它们对未来的影响。

一、无人驾驶船舶技术无人驾驶船舶技术是一种利用人工智能和传感器技术实现船舶自主航行的技术。

这种技术通过各种传感器收集船舶周围的环境信息，并利用人工智能算法对信息进行处理和分析，从而实现对船舶的自主控制。

无人驾驶船舶技术可以提高船舶的航行速度和安全性，减少人为因素对航行的影响，降低船员的工作强度，提高工作效率。

未来，无人驾驶船舶技术将在海洋资源开发、海洋环境保护、海上救援等领域发挥越来越重要的作用。

二、数字化船岸通信技术数字化船岸通信技术是指利用互联网技术和通信设备实现船舶与岸上指挥中心之间的数据传输和通信。

这种技术可以提高船舶与岸上指挥中心之间的信息交流效率，实现更加及时和准确的信息传递。

数字化船岸通信技术还可以实现远程监控和控制船舶的运行状态，及时发现和处理故障，提高船舶的可靠性和稳定性。

未来，数字化船岸通信技术将成为船舶管理和运营的重要手段，为船舶的智能化和信息化发展提供支持。

三、绿色能源技术在船舶上的应用随着环保意识的不断提高，绿色能源技术在船舶上的应用越来越广泛。

太阳能、风能、海洋能等可再生能源逐渐成为船舶的主要动力来源。

这些绿色能源不仅环保，还可以降低船舶的碳排放和能源消耗，减少对环境的污染。

未来，随着绿色能源技术的不断发展和完善，船舶的能源结构将更加多元化和环保化，为海洋环境的保护和可持续发展提供支持。

四、智能化航海系统智能化航海系统是一种利用人工智能和大数据技术实现船舶智能化管理和决策的系统。

这种系统可以根据船舶的运行状态和环境信息，自动调整船舶的运行状态和操作方式，提高船舶的效率和安全性。

智能化航海系统还可以实现对海洋资源的智能化管理和优化利用，提高海洋资源的开发效率和可持续性。