海事卫星通信系统7789.pptx

海事卫星通信系统海事卫星通信系统GMDSS原理与操作概述一 INMARSAT在GMDSS中的作用二 卫星通信的基本概念三 INMARSAT 海事卫星通信系统四 通信程序 第一节第一节 INMARSAT INMARSAT在在GMDSSGMDSS中的作用中的作用oINMARSAT系统是 GMDSS 的重要组成部分，是GMDSS 得以实施的重要保障。o在GMDSS 中，船舶遇险救助是以岸基岸基为核心的，船舶一旦遇险，岸上的有关部门和船舶附近的其它船舶能以最小的时延，组织有效的救助，这主要得益于有远距离通信的手段，INMARSAT则提供了可靠的远距离通信手段。GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作1.遇险报警功能遇险报警功能2.搜救协调通信功能搜救协调通信功能 3.现场通信功能现场通信功能4.海上安全信息的播发与接收海上安全信息的播发与接收5.常规通信功能常规通信功能6.驾驶台与驾驶台之间的通信驾驶台与驾驶台之间的通信 INMARSATINMARSAT在在 GMDSS GMDSS 中能发挥如下作用：中能发挥如下作用：GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作第二节第二节 卫星通信的基本概念卫星通信的基本概念l什么叫卫星通信什么叫卫星通信l什么叫静止卫星和静止卫星通信系统什么叫静止卫星和静止卫星通信系统l卫星覆盖区卫星覆盖区l实现全球通信的条件实现全球通信的条件 l衡量卫星通信系统性能的主要技术指标衡量卫星通信系统性能的主要技术指标 l卫星通信的特点卫星通信的特点短波通信短波通信利用利用电离层电离层反射短波反射短波通信通信电离层电离层地球GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作 卫星通信卫星通信利用人造地球卫星作利用人造地球卫星作为为中继站中继站转发无线电信号转发无线电信号,在两个或多在两个或多个地球站之间进行的通信。个地球站之间进行的通信。GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作什么叫静止卫星？什么叫静止卫星？一、一、卫星的种类卫星的种类 二、二、什么叫静止卫星？什么叫静止卫星？卫星的种类卫星的种类11按卫星的结构划分按卫星的结构划分无源卫星有源卫星卫星内部是否含有有源器件卫星的种类卫星的种类22按卫星的轨道划分按卫星的轨道划分1）按卫星轨道的形状卫星轨道的形状划分圆形轨道卫星 椭圆形轨道卫星2 2）按卫星距地球表面的高度划分）按卫星距地球表面的高度划分低高度：H5,000Km;h 4小时 中高度：5,000Km H 20,000Km;4小时 h 20,000Km;h 12 小时 注：H：表示高度，h：旋转一圈所需时间GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作圆形轨道卫星GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作椭圆形轨道卫星GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作卫星的种类2续n3）按卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角n=0，赤道轨道卫星；n=90，极轨道卫星;n0 90,倾斜轨道卫星 注：注：表示夹角表示夹角GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作=0 =0，赤道轨道卫星，赤道轨道卫星 地球赤道赤道轨道卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图=90极轨道卫星极轨道卫星;地球赤道卫星轨道GMDSS原理与操作0 90,倾斜轨道卫星倾斜轨道卫星地球赤道倾斜轨道卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图GMDSS原理与操作卫星轨道平面与地球赤道平面的夹卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角示意图角示意图090倾斜轨道倾斜轨道=0赤赤 道轨道道轨道=90 极轨道极轨道GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作卫星的种类卫星的种类22续续按卫星的轨道划分（续）按卫星的轨道划分（续）按相对于地面观察点的位置相对于地面观察点的位置划分 运动轨道卫星 同步轨道卫星 静止轨道卫星 GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作什么叫静止卫星？什么叫静止卫星？卫星在地球赤道上空，距地面 35,786 公里的圆形轨道上绕地球旋转，卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角为 0，其绕地球旋转一周的时间和地球自转一周所需时间相同为 24 小时，并且其围绕地球旋转的方向和地球自转的方向相同，不论在地球的什么地方观察卫星，卫星始终是相对静止不动的我们把这种卫星称为静止卫星。GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作卫星覆盖区卫星覆盖区一、定义：一、定义：卫星在地球表面的投影二、静止卫星覆盖二、静止卫星覆盖区：区：覆盖面积超过地球表面总面积的三分之一BAB间 弧 长18100KM35786KM地球静止卫星AGMDSSGMDSS原理与操作原理与操作GMDSS原理与操作实现全球通信的条件实现全球通信的条件在静止卫星轨道上等间距地放置三三颗颗静止卫星,在卫星覆盖区的重叠部分建立转发站，则经过一次跳变，即通过一颗卫星或经过二次跳变和转发站便可实现二个地球站间的通信联络，并可基本实现基本实现全球通信 P3P2P1GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作衡量卫星通信系统性能的主要技术指标衡量卫星通信系统性能的主要技术指标n有效全向辐射功率（有效全向辐射功率（EIRPEIRP）q用来衡量收发器发射分系统性能发射分系统性能的qEIRP越大，则表明发射分系统的性能越好。q符号:EIRPq单位：dBW 或 dBm；1dBW=30 dBmnC 船站EIRP:12 dBW EIRP=-23db/k GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作卫星通信的特点 o优点优点:n覆盖面积大、通信距离远、灵活机动并可基本实现全球通信。n频带宽、通信容量大。n抗干扰能力强，通信质量高。n卫星通信系统是实时、全天候通信系统。n功效高。GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作缺点：缺点：技术难度大，投资多，费用高。卫星通信有较大的信号延迟和回声干扰。返回第三节第三节 INMATSAT INMATSAT 简介简介3.1 Inmarsat海事卫星通信系统海事卫星通信系统原名：国际海事卫星组织原名：国际海事卫星组织现名：国际移动卫星组织现名：国际移动卫星组织GMDSS原理与操作海事卫星通信系统海事卫星通信系统船用移动卫星通信终端的发展时间表：船用移动卫星通信终端的发展时间表：1982年INMARSATA终端1989年INMARSATC终端1993年INMARSATM终端1994年INMARSATB终端1996年 INMARSATMm(Mini-M)终端1997年INMARSATE终端2002年INMARSATF77终端和Mini-C终端2003年INMARSATF55和F33型终端GMDSS原理与操作Inmarsat SatelliteMARITIMELANDAERONCSTT&CRESCUE COORDINATION CENTREOCCSCCInmarsatNOCLESNational&InternationalTelecom Networkvoicefaxdatatelex 3.2 Inmarsat SystemINMARSAT INMARSAT 系统组成系统组成nINMARSAT 通信系统：q空间段空间段q地面段地面段卫星通信地面网络（含网络协调站NCS、地面站LES）q用户段用户段卫星移动通信终端（MES）GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作INMARSAT 系统组成空间段海事卫星（海事卫星（SatelliteSatellite）接收岸站和船站发来的信号，对所接收的信号加以放大和处理,然后转发给船站或岸站。PORIORAOR-EAOR-WInmarsat 卫星覆盖图卫星覆盖图点波束模式与全球覆盖模式点波束模式与全球覆盖模式点波束模式点波束模式：将卫星发射功率集中在一些航运密集，通信业务繁忙的地区，以便为这一地区提供更多的通信线路，并可进一步减小移动站的体积。全球覆盖模式全球覆盖模式:除了给航运密集的地区提供足够的能量、保证其正常通信外，也兼顾航运稀疏过往船舶较少的地区，使得航行于世界任何地区的船舶能够利用卫星进行通信。GMDSS原理与操作点波束模式与全球覆盖模式示意图点波束模式与全球覆盖模式示意图（3代代卫星）卫星）注：注：图中实线范围为全球波束图中实线范围为全球波束 蓝色阴影区为点波束蓝色阴影区为点波束 小红圈为地面站小红圈为地面站INMARSATINMARSAT空间段九颗卫星的轨道空间段九颗卫星的轨道示意图示意图INMARSATINMARSAT卫星的洋区编码卫星的洋区编码洋洋 区区AOR-EAOR-WPORIOR电传编码电传编码581584582583电话电话（传传真）真）编码编码871874872873GMDSS原理与操作INMARSAT INMARSAT 系统组成系统组成地面段地面段l网络操作中心网络操作中心(NOC)(NOC)INMARSAT 网络控制中心位于伦敦伦敦INMARSAT 总部，它使用全球通信网络与四个网络协调站连接起来。网络控制中心和网络协调站进行信息交换，可以使网络控制中心对整个网络的通信业务进行监视、协调和控制。作用：负责对整个作用：负责对整个 INMARSAT INMARSAT 通信网的营运通信网的营运和管理。和管理。INMARSAT INMARSAT 系统组成系统组成地面段地面段l卫星操作中心（卫星操作中心（SOC)SOC)卫星控制中心设在伦敦伦敦 INMARSAT 总部，它负责监视它负责监视 INMARSAT INMARSAT 拥有卫星的运拥有卫星的运行情况行情况。卫星控制中心接收从全球测控站（TT&C)发来的数据将这些数据加以处理，并通过测控站对 INMARSAT 卫星进行控制和管理。INMARSAT INMARSAT 系统组成系统组成地面段地面段l 测控站（TT&C)测控站直接对INMARSAT 卫星进行控制和管理。测控站跟踪遥测卫星，并把测得的数据送卫星操作中心处理。测控站还接收卫星操作中心发来的分析结果，以此为依据给卫星发指令，对卫星进行控制。全球设立了四个测控站，分别是加拿大的考伊琴湖（Lake Cowichan）与彭南特角(Pennant Point)、意大利的福希诺(Fucino)和中国的北京（Beijing）。测控站在必要时可以替代卫星操作中心控制卫星，起到备用的作用。GMDSS原理与操作INMARSAT INMARSAT 系统组成系统组成地面段地面段l网络协调站网络协调站(NCS)(NCS)在每个洋区都有一个岸站岸站兼作网络协调站，对本洋区的通信情况进行监控对本洋区的通信情况进行监控。NCS之间的相互通信，由INMARSAT网络操作中心控制。GMDSS原理与操作INMARSAT INMARSAT 系统组成系统组成地面段地面段l地面站（地面站（LES)LES)地面站也称陆地地球站，是陆地网络和移动终端的网关（接口）。目前每一个卫星覆盖区可建立若干个地面站，其中一个地面站兼做网络协调站，在四颗卫星的情况下，全球最多可建6060个地面站。作用：经卫星和移动站进行通信，并为移动站提供国内或国际网络通信的一个接口。GMDSS原理与操作实际地面站的外景图实际地面站的外景图地面站内部的网络连接地面站内部的网络连接地面站情况l目前，全球在运营的地面站共有3939个。l在实际卫星通信中，不同移动终端通过卫星经地面站完成通信。呼叫地面站以接续码（呼叫号码）完成，如北京地面站接续码（移动站首发呼叫）如下：移移动动站站类类型型太平洋太平洋印度洋印度洋大西洋大西洋东东大西洋西大西洋西INMARSAT-AINMARSAT-A1111111111111111B B，M M，mMmM，M4M4，F F868868868868868868868868INMARSAT-CINMARSAT-C211211311311121121021021INMARSAT INMARSAT 系统组成系统组成用户段用户段oINMARSAT INMARSAT 船舶地球站船舶地球站（简称：船站（简称：船站(SES)(SES)、移动站、移动站(MES)(MES)作用：通过卫星和岸站与陆地用户或其它 船站之间进行通信联络 种类：包括A 站、C站、B站、M站、E站、F站和P站等多种型号的船站.GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作船站的组成船站的组成ADE甲板上设备BDE甲板下设备甲板下设备天线 电 源打印机 VDU电话传真其他终端天线伺服机构/天线控制单元三路器FM/PSK解调器FM/PSK调制器 频率合成器基带信号处理器主CPU信道控制终端接口任选功能板双工耦合器高功率放大器低噪声放大器频率变换单元 下变频器 频率产生器 上变频器INMARSAT 船站组成简化图GMDSS原理与操作水移动卫星业务 L波段固 定 卫 星业务C波段静止卫星静止卫星SES-ID：1570101 MIHA X日本NCS/CES ID：0 3SES-ID：1571733 BBQD X北京CES-ID：1 1 美国 CES-ID：01上行线路6Ghz下行线路4Ghz上行线路1.6Ghz下行线路1.5GhzINMARSAT标准业务功能电传网络电话网络Inm-A LESInm-A移动终端Inmarsat卫星Inmarsat-系统标准业务包括：话音，传真，电传以及话带数据第四节第四节 INMARSAT INMARSAT通信程序通信程序 一、电传通信程序一、电传通信程序111 1、船至岸电传通信程序船至岸电传通信程序（1）通信前的准备选择卫星、调天线选择工作种类（电传）选择优先等级编辑欲发送的电文GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电传通信程序电传通信程序2（2）选择通信路由（3）申请岸站 XX+XX+其中：XX：CES-ID 例如：北京ID：11 +：结束符 岸站名称 日期 时间 你是谁？船站自动应答 GA+GA+GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电传通信程序电传通信程序3（4）拨号 业务代码业务代码国家电传代码国家电传代码 被呼叫用户号码被呼叫用户号码+被呼叫用户应答（5）发电传 按“HERE ISHERE IS”本船应答码 按“WRUWRU”被呼叫用户应答 (6)按.五个点，或按释放键以结束通信GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作常用业务代码常用业务代码o00 自动转接自动转接o11 手动转接（国际接线员）手动转接（国际接线员）o12 查询（国际）查询（国际）o13 手动转接（国内接线员）手动转接（国内接线员）o14 查询（国内）查询（国内）o33 技术援助技术援助o32 医疗指导呼叫医疗指导呼叫;o38 医疗援助呼叫医疗援助呼叫;o39 海事援助呼叫海事援助呼叫;o91 线路性能测试线路性能测试o92 船站启用试验船站启用试验GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作船至岸电传通信程序举例船至岸电传通信程序举例航行于太平洋的明华轮航行于太平洋的明华轮(341219701 MIHA X)从船上给从船上给(集团集团)总公司总公司(22264 CPCPK CN发电传。发电传。1调天线指向太平洋卫星、选则电传方式、常规通信、编辑欲发电文2选择通信路由-北京岸站（CES-ID:868)3868+BEIJING2004/1/2009:30:00341219701MIHAXGA+008522264+22264CPCPKCN发电文HEREIS341219701MIHAXWRU22264CPCPKCN.BEIJING2004/1/2009:31:0001.00MINGMDSSGMDSS原理与操作原理与操作2 2、船至船电传通信程序、船至船电传通信程序11（1）通信前的准备选择卫星、调天线选择工作种类（电传）选择优先等级编辑欲发送的电文（2）选择通信路由GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作2 2、船至船电传通信程序、船至船电传通信程序22（3）申请岸站 XX+XX+其中：XX：CES-ID 例如：北京ID：868 +：结束符 岸站名称 日期 时间 你是谁？船站自动应答 GA+GA+GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作2 2、船至船电传通信程序、船至船电传通信程序33（4）拨号：业务代码.洋区码.被呼叫船船站识别码+被呼叫用户应答（5）发电传 按“HERE IS”键 本船应答码 按“WRU”被呼叫用户应答 (6)按.五个点，或按释放键以结束通信GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电传洋区代码电传洋区代码lPOR :582lIOR :583lAOR-E :581lAOR-W :584船至船电传通信程序举例船至船电传通信程序举例航行于太平洋的明华轮(341219701MIHAX)从船上给航行于印度洋的育强轮（341219708BBQDX)发电传。1调天线指向太平洋卫星、选则电传方式、常规通信、编辑欲发电文2选择通信路由-北京岸站（CES-ID:868)3868+BEIJING2004/1/2009:30:00341219701MIHAXGA+00583341219708+341219708BBQDX发电文HEREIS341219701MIHAXWRU341219708BBQDX.BEIJING2004/1/2009:31:0001.00MINGMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电文编辑格式电文编辑格式oTOTO：COSCOCOSCOoFMFM：M/V MINGHUA M/V MINGHUA oCOPYCOPY：MANAGERMANAGER 空两行空两行o正文正文o（署名）（署名）MASTERMASTER 空两行空两行 NNNN NNNNGMDSSGMDSS原理与操作原理与操作INMARSAT通信程序（续）二、电话通信程序1、船至岸电话通信程序（1）通信前的准备选择卫星、调天线选择工作种类（电话）选择优先等级（常规）准备通话内容GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电话通信程序（续）（2）选择通信路由（3）申请岸站 摘机 XX#其中：XX：CES-ID 例如：北京ID：868#：结束符 听有无接续音 若有，则（4）拨号 业务代码.国家电话代码.地区码.被呼叫用户电话号码#GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电话铃声o0.5 秒通/0.5秒断的断续音 忙音忙音 o0.25 秒通/0.25秒断的断续音 拥挤音拥挤音 o0.125 秒通/0.125秒断的断续音 占线音占线音 o1.5 秒通/1.5秒断的断续音 接通音接通音o持续音 遇险遇险GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电话通信程序（续）电话接通铃响 （5）通话 (6)挂机，以结束通信GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作中国和常用地区代码86 中国电话业务代码010 北京地区0532 青岛地区021 上海地区GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作船至岸电话通信程序举例n航行于太平洋的明华轮(341219701MIHAX)从船上给青岛远洋船员学院信息工程系通信教研室打电话（5752167）1调天线指向太平洋卫星、选则电话方式、常规通信、准备通话内容2选择通信路由-北京岸站（CES-ID:868)3摘机868#听到接续音4拨号00865325752167#接通后5通话6挂机（结束通信）GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作INMARSATINMARSAT通信程序（续）通信程序（续）电话通信程序(续）2、船至船电话通信程序（1）通信前的准备选择卫星、调天线选择工作种类（电话）选择优先等级准备欲通话内容电话通信程序（续）（2）选择通信路由（3）申请岸站 摘机 XX#其中：XX：CES-ID 例如：北京ID：868#：结束符 听到接续音（4）拨号：业务代码.洋区码.被呼叫船船站识别码#GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电话通信程序（续）听到被呼叫用户被接通的铃声（5）通话 (6)挂机（以结束通信）GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作电话洋区代码oPOR :872oIOR :873oAOR-E:871oAOR-W:874要记住啊要记住啊!GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作三、遇险电话、电传呼叫程序l1.选择电话/电传工作方式;l 2.根据最佳路由确定岸站识别码(必须查明本船当前使用的卫星是否与所选定的营救协调中心相一致，若不一致，则必须做相应调整）;l 3.选择遇险优先通信等级;l 4.根据船站操作要求进行呼叫申请,遇险通信能自动接到一个救助协调中心或连接到一个特殊的操作员那里。如果船站在 15 秒钟之内未被接通,应重复上述呼叫,或选择其它合适的岸站。l 5.当遇险通信建立后,发遇险电话/遇险电传(MAYDAY)信号;l 6.结束通信。GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作四、紧急和安全通信程序四、紧急和安全通信程序11o 由岸站提供的紧急和安全业务适用于医疗指导医疗指导、医疗援助医疗援助和海事援助海事援助三个方面。o对于电传业务:n 医疗指导前必须冠有MEDICOMEDICO字样;n 医疗和海事援助信息前必须冠有“URGENTURGENT”字样;o紧急和安全通信程序如下:1.选择电话/电传工作方式;2.选择紧急优先通信等级;3.根据最佳路由确定岸站识别码;4.根据船站操作要求进行呼叫申请;GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作四、紧急和安全通信程序四、紧急和安全通信程序25.在接通岸站后(电话拨号音,电传 GA+信息);n 选择并健入所要求的业务代码。q 32 32 ：医疗指导呼叫：医疗指导呼叫;q 38 38 ：医疗援助呼叫：医疗援助呼叫;q 39 39 ：海事援助呼叫：海事援助呼叫;n 在健入业务代码之后,在业务代码后，电话以#符号结束,电传以+符号结束GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作四、紧急和安全通信程序四、紧急和安全通信程序336.发送有关信息，这些信息必须包括：o -船舶名称,呼号,船舶识别码o -船舶的位置o -病人或受伤者的情况,症状(用于医疗通信)o -紧急性的特征情况(用于海事援助通信)o -要求援助的项目o -任何其它的有关情况 7.结束通信GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作结束GMDSSGMDSS原理与操作原理与操作谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH