用于GMDSS培训的海上中短波通信模拟器研究

摘要

全球海上遇险与安全通信系统于1999年2月1日正式生效迄今已经十多年。在此期间,我国相关的航海院校和海事培训机构培训了大批持有GMDSS通用操作员证书的在校航海专业毕业生和高级船员,保证了我国远洋航运业的安全运营,并基本符合港口国监督检查的要求。但是,随着航海通信新技术的发展与应用,船舶专职通信报务人员已全部取消,该项工作由船舶驾驶员担任。为此,船舶驾驶专业的学员需要全面掌握GMDSS系统原理与设备操作使用,需要培养驾驶专业学员遇险报警与遇险通信、紧急呼叫与紧急通信、安全呼叫与安全通信以及常规通信技能,以确保船舶航行安全和通信畅通。
　　 海上中短波通信系统是全球海上遇险与安全系统重要通信系统,是GMDSS的一个重要组成部分,它属于地面通信系统,不依赖卫星工作,可以在所有海区实现船到岸通信。其中短波收发信机是海上通信的必备设备之一。但是由于真机价格高,每所培训院校进行这项培训时很难做到一人一机,影响培训效果和质量,研制海上中短波通信模拟器成为航海院校的重要课题。
　　 航海院校的专业适任培训质量关系到海上航行安全。航海驾驶专业的学生需要进行全球海上遇险与安全系统操作员适任证书的培训,研制海上中短波通信仿真系统,可解决海上中短波通信教学和评估中的难题。根据中短波通信原理和通信程序,研制海上中短波通信控件(ActiveX控件),仿真中短波收发信机功能:使用UDP协议广播电文；使用VB语言编制中短波收发信机控制单元模拟器、窄带直接印字电报(NBDP)终端模拟器、模拟海岸电台和模拟陆地电传用户,并采用后台支持、仿真数据库等网络仿真海上中短波各类通信。该仿真系统可不设服务器,更能反映海上中短波通信特性,并可方便组网训练,实用性强。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 研究现状

1.2.1 GMDSS模拟器现状

1.2.2 中短波设备现状

1.3 研究内容

第2章 海上中短波通信系统概述、通信模拟器模型和研究工具

2.1 海上中短波通信系统概述

2.1.1 数字选择性呼叫

2.1.2 窄带直接印字电报通信

2.1.3 单边带无线电话通信

2.2 海上中短波通信模拟器模型

2.3 海上中短波通信模拟器研究工具

2.3.1 Visual Basic

2.3.2 Visual C++

2.3.3 控件程序

第3章 海上中短波通信模拟器系统设计

3.1 系统设计目标

3.2 系统设计方案

3.2.1 中/高频通信系统

3.2.2 SAILOR中/高频组合电台

3.2.3 模拟器设计方案

3.2.4 系统可视化模块

3.2.5 网络通信模型

3.2.6 系统操作界面

3.2.7 海上中短波仿真通信设计

3.2.8 加密设计

第4章 海上中短波通信模拟器在GMDSS培训中的应用

4.1 SAILOR中/高频组合电台模拟器的培训项目

4.1.1 中/高频DSC呼叫

4.2 NBDP终端模拟器的培训项目

4.2.1 船-岸-用户通信程序(ARQ)

4.2.2 前向纠错(FEC)通信

4.2.3 无线电传遇险通信

4.2.4 其他操作程序

第5章 结论和展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

参考文献

附录1 SAILOR组合电台模拟器系统状态标识

附录2 SAILOR组合电台模拟器控制终端主要按键表

附录3 SAILOR组合电台模拟器显示部分主要部件表

附录4 NBDP终端模拟器系统状态标识

附录5 NBDP终端模拟器主要按键表

附录6 NBDP终端模拟器显示部分主要部件表

攻读学位期间公开发表论文

致谢