WRC:世界无线电通信大会(World radiocomunication Conferences)是由国际电信联盟(ITU)组织召开,由世界各国政府无线电主管部门参加,对国际无线电有关事项进行立法缔约的最高级别会议。它是VEDS规则的制定者。
AIS:船舶自动识别系统(Automatic Identification System)是一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的助航系统。常由VHF通信机、GPS定位仪和与船载显示器及传感器等相连接的通信控制器组成,能自动交换船位、航速、航向、船名、呼号等重要信息,属于第二代海事通信技术。
VHF:Very High Frequency的缩写,即甚高频,是指频带由30Mhz到300MHz的无线电电波。多数是用作电台及电视台广播,也是航空和航海的沟通频道。
了解这些专业名词后,我们可以开始谈谈VDES啦。
§ 初识VDES §
VDES(VHF Data Exchange System,甚高频数据交换系统)是船舶自动识别系统(AIS)加强和升级版系统,集成现有AIS功能,并增加了特殊应用报文(ASM)和宽带甚高频数据交换(VDE)功能,可有效缓解现有AIS数据通信的压力,满足船对船、船对岸、船对卫星、岸对卫星相互之间的所有数据交换服务的需要,属于第三代海事通信系统。
听起来很高大上对不对?一脸茫然对不对?没关系,请听小编继续道来。
§ VDES的由来 §
AIS的困局与VDES的突围
船舶自动识别系统(AIS)诞生于上世纪90年代,它的出现在相当一段时间内满足了船舶间以及船岸间信息通信需求。
然而,随着水上数据通信需求的不断提升,AIS也逐渐承担起船岸数据通信的任务。AIS在VHF频段通信需求增加导致AIS可使用频段内非常拥挤,许多繁忙港口已经达到对频段50%以上占用率。国际航标协会(IALA)提出当AIS数据链路负载超过50%时,将会导致信息阻塞等严重问题的发生,影响航行安全。在此背景下,国际电信联盟2015年世界无线电通信大会(WRC—15)决定在水上移动业务领域引入甚高频数据交换系统(VDES)。
§ VDES的功能及特点 §
VDES功能和频率使用 - 完整系统图
AIS、ASM、VDE功能划分如下
AIS (Automatic Identification System):用于传输船舶身份、位置报告、航行状态、搜寻和救援等信息。
ASM (Application Specific Messages):用于传输除船舶位置信息和航行状态信息外的其它非导航安全信息,如水文、气象等信息。
VDE (VHF Digital Exchange):是VDES的核心功能,是VDES实现高带宽数据通信基础。VDE分为陆基VDE及天基(卫星)VDE两部分,能传输多种结构的信息。
§ VDES的三个显著特点 §
频段专用有保障:系统对船舶位置报告和安全性相关信息给予最高优先级,辟专用频段保障信息传输。
收发兼可不被动:VDES的使用更灵活,使用者可根据需要主动向其他船舶、港口、海图信息中心等推送或者索取信息。
速度提升有效率:VDES依托信道调整使得信息传输速度大大提升。举个例子:一张约300k的图片传输,以现有的AIS调制技术需用时数分钟,而在VDES系统中大约只需2—3秒。
§ VDES的实施计划 §
VDES的引入将通过四个运营阶段实现
2016年:AIS运行在ITU.R M.1371-5关于AIS频率的定义上,而沿海站使用ASM和VDE频率用于语音VHF。
2017-2018年:建立VDE陆基信道,实现AIS +VDE地面初始运行能力.
2019-2020年:建立VDE陆基+ASM信道,实现VDES地面初始运行能力。
2021年+:完成VDE陆基、天基+ASM信道构建,实现VDES全面的操作能力。
§ VDES领域的中国力量 §
VDES技术研究,谁先做出来谁就有话语权
近年来,我国VDES研发进展如下:
2015年,中国海事部门组织海上宽带通信技术论证,在理论上验证了使用软件无线电技术实现VDES技术可行性。
2017年,拥有我国自主知识产权的新一代海事卫星(VDES)系统首颗试验验证星凯盾一号立方体星发射成功,成为全球海事VDES通信卫星首次上天试验。
2016—2018年,中国海事部门组织开展VDES演示验证系统和北方海区VDES示范工程项目建设,研制具有自主知识产权的VDES产品样机,搭建了VDES演示验证平台,为我国VDES发展积累经验,并将成果转化为IMO建议案,提升了我国在VDES领域的影响力。
§ 结语 §
在GMDSS现代化及E航海的大背景下,“智慧海事”建设要求下,水上无线电通信领域的数字化已经成为大势所趋。中国交通运输部海事局紧跟国际通信发展前沿,超前部署开展VDES技术研究,并依托VDES研究成果着手制定相关标准,为国家相关部门向国际海事组织(IMO)提交规则建议案提供技术支持,以争取我国在国际海事通信领域的话语权。未来,VDES必将在我国海事监管和航海保障服务中大显身手,助力中国交通强国建设之路行稳致远!