1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Севастопольский государственный университет»
Кафедра судовождения и безопасности судоходства
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине:
РАДИОСВЯЗЬ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ:
ГЛОБАЛЬНАЯ МОРСКАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ ПРИ БЕДСТВИИ
И БЕЗОПАСНОСТИ
на тему:
«Планирование приема ИБМ и связи судна»
Специальность 26.05.05 — «Судовождение»
Выполнил: студент группы С/c 42-о
Иванов И.И.
Принял: к.д.п., ст. преп.
Рассохин А.Ю.
Севастополь 2017 г.
2
Содержание
Задание № 1 Voyage List of Radio Signals ............................................................. 3
Раздел №1.............................................................................................................. 3
Раздел №2.............................................................................................................. 7
Раздел №3.............................................................................................................. 9
Задание № 2............................................................................................................ 12
Список использованной литературы ................................................................... 19
3
Задание № 1 Voyage List of Radio Signals
Раздел №1
Согласно варианту индивидуального задания, мы составляем план связи
судна на переход из п. Бостон в п. Копенгаген. Графическое изображение
маршрута представлено на рис. 1.1.
Основными источниками информации по безопасности мореплавания на
судне являются:
1.
Международная служба безопасности SafetyNET (через приёмник
РГВ и систему NAVTEX, также, дополнительно, факсимильная система связи
в диапазоне КВ для получения метеорологических прогнозов);
2.
Национальные морские, прибрежные и портовые службы
управления движением судов VTS (через УКВ радиостанцию, автоматически
с помощью системы AIS или через систему цифрового избирательного
вызова);
3.
УКВ радиостанция с использованием информации системы AIS
(по вопросам безопасности судовождения и маневрирования между судами).
1.
Приемник NAVTEX.
Исходя из маршрута судно проходит следующие районы NAVAREA:
United States IV, France II, United Kingdom I.
По плану связи предусмотрен прием данных от станций NAVTEX:
Boston, Corsen (CROSS), Niton, Oostande, Netherlands Coastguard, Pinneberg,
Rogaland, Jeloya, Grimeton, Gislovshammar. Месторасположение станций, а
также точки перепрограммирования приёмника NAVTEX отмечены на
рисунке 1.1. Информация о режиме работы станций приведена в таблице 1.
Во время перехода приёмник NAVTEX не выключается, поэтому нам не
обязательно заострять внимание на времени передачи ИБМ по этой системе.
Также можно запрограммировать сразу все необходимые для перехода
станции, не получая лишней информации, т.к. при входе в зону действия
4
новой станции, мы будем покидать зону действия предыдущей станции,
которая для нас более не представляет интереса.
2.
Приемник РГВ.
Из-за особенности маршрута, мы всегда будем находиться в зоне
покрытия спутника AOR-E. Так как приёмник РГВ у нас работает постоянно,
мы можем не обращать большое внимание на время передачи ИБМ через
спутниковые
системы
INMARSAT,
информация
будет
приходить
автоматически. Сведения о странах-координаторах передачи ИБМ через
службу SafertNET на приёмник РГВ представлены в таблице 2.
3.
Факсимильная система связи.
Факсимильные карты прогноза погоды берутся во внимание, т.к. они
дают представление о
гидрометеорологической обстановке на пути
маршрута. Информация, необходимая для приёма факсимильных карт
представлена в таблице 3.
4.
Службы VTS
Маршрут проходит через Английский канал, который обслуживается
службами VTS. Наиболее протяженная зона, обслуживаемая службой VTS,
является зона Дуврского пролива (рисунок 1.2). Краткое описание Дуврского
пролива, обслуживаемого службой VTS представлено далее.
Dover strait
Reporting System
AREA:
The Reporting System covers a 65 n mile stretch of the Dover Strait/Pas-deCalais and is bounded by a line to the east drawn from North Foreland to the
border between France and Belgium, and by a line to the west drawn from the
Royal Sovereign Tower, through the Bassurelle Lt buoy (50°32'-80N 00°57'-80E)
to the coast of France.
5
DESCRIPTION:
1) CALDOVREP is a Mandatory Reporting System under SOLAS
Regulation V/11.
2) Shore
based
facilities
at
GRIS-NEZ
TRAFIC
and
DOVER
COASTGUARD are able to monitor shipping movements and provide improved
advice and information about navigational hazards and weather conditions.
COTACT DETAILS:
NE bound vessels Call: Gris-Nez Trafic VHF Frequency: Ch 13
HOURS: H24
PROCEDURE:
1) All vessels of 300 GT and over are required to participate in the Reporting
System.
2) Vessels of less than 300 GT should continue to make reports to the
MAREP.
3) North-east bound traffic should report to GRIS-NEZ TRAFIC 2 n miles
prior to crossing the southerly reporting line.
4) South-west bound traffic should report to DOVER COASTGUARD when
within VHF range and not later than when crossing the northerly reporting line.
5) Reports should be made using VHF voice transmissions. However, when
reporting to Dover Coastguard, vessels may fulfill the reporting requirements of
CALDOVREP through the use of AIS.
6) The report from a vessel to the Reporting System should contain only
information which is essential to achieve the objectives of the System.
Информация, которую необходимо указать в отчете, приведена в таблице 5.
7) Vessels having defects affecting operational safety, in addition to
reporting such defects, should respond appropriately to overcome those defects
before entering the Dover Strait.
INFORMATION:
1) Both Gris-Nez and Dover monitor shipping in the TSS in the Dover Strait
Pas-de-Calais using radar and each provides regular information about weather and
6
navigational hazards as part of the joint Channel Navigation Information Service
(CNIS).
2) Information broadcasts from both stations will end with a reminder
regarding the time of the next broadcast and the VHF frequency on which it will be
made.
3) All vessels navigating in the English Channel and the Dover Strait are
recommended to make use of the information broadcasts made by the information
services operated by the Governments of the United Kingdom and France, and to
keep watch on VHF as appropriate, as set out in the CALDOVREP and MAREP
systems.
7
Раздел №2
Рисунок 1.1 Маршрут из п. Бостон в п. Копенгаген
W – Станции NAVTEX
– Станции передающие факсимильные карты.
8
Рисунок 1.2 Дуврский пролив.
9
Раздел №3
План связи судна на рейс
Сведения относительно порядка программирования приемника NAVTEX
при переходе судна из одного района NAVAREA в другой. Станции нанесены
на карту (рисунок 1.1) в соответствии с номером в таблице, в виде красных
квадратов.
№
1
Name
Boston
Identity
F
NAVAREA
US IV
2
Corsen (CROSS)
A
France II
3
Niton
E
UK I
4
Oostande
T
UK I
5
P
UK I
6
Netherlands
Coastguard
Pinneberg
S
UK I
7
Rogaland
L
UK I
8
Jeloya
M
UK I
9
Grimeton
I
UK I
10
Gislovshammar
J
UK I
Таблица 1
Сведения, со спутников системы INMARSAT.
NAVAREA
IV
II
I
Coordinator
US
France
UK
Times (UTS)
10:00 22:00
04:30 16:30
05:30 17:30
Satellite
AOR-W
AOR-E
AOR-E
Таблица 2
Информация, необходимая для приема факсимильных карт.
Station
Freq.
4235
Boston
Time (UTC)
02:30-10:39
6340,5
9110
12750
2618,5
Northwood
4610
8040
11086,5
H24
14:00-22:39
20:00-06:00
H24
Schedule
Content of transmissions
Preliminary surface analysis
Time
02:33(00)
Surface analysis (part 1 NE
Atlantic)
Sea state analysis
48h surface forecast
Surface analysis
03:25(00) 15:25(12)
24h surface prognosis
00:12(18) 12:12(06)
06:00-20:00
Таблица 3
17:59(12)
08:55(00) 19:55(12)
00:00(18) 12:00(06)
10
Информация, необходимая для связи с диспетчером службы VTS.
Station
Gris-Nez Trafic
VHF
Channel
Times
79
H+10
Additional broadcasts
in times of poor
visibility
H+25
Таблица 4
Проформы доклада оператору VTS.
ID
A
B
C or D
E
F
G
I
O
P
Q or R
T
W
X
Information Required
Vessel's name, call sign, IMO identification or MMSI number for transponder
reports
Date and time.
Position in lat/long or true bearing and distance from a clearly identified
landmark.
True course.
Speed.
Port of departure.
Port of destination and ETA.
Draught.
Cargo and, if dangerous goods on board, IMO quantity and class.
Defect, damage and/or deficiencies affecting the structure, cargo or
equipment of the ship or any other circumstances affecting normal navigation
in accordance with the SOLAS and MARPOL Conventions.
Address for provision of information concerning a cargo of dangerous goods.
Number of persons on board.
Miscellaneous:
(1) Estimated quantity of bunker fuel and characteristics for vessels carrying
over 5000 tonnes bunker fuel.
(2) Navigation conditions.
Таблица 5
Информация, необходимая для связи с сервисными службами порта
назначения Копенгаген (лоцманской службой).
Call sign
VHF Channel
DanPilot
Ch 16; 87
Time
24H
Таблица 6
Pilots boards
in position
55° 46’0N
12° 42’0E
11
Проформа доклада лоцманской службе порта Копенгаген.
1
2
3
4
5
6
7
8
Vessel name, call sign, and IMO Number
Gross tonnage, length, beam, draft, and speed
Nature of cargo
ETA at boarding position
Any faults affecting maneuverability
Number of passengers on board
Contact and payment information
Payer’s information
Таблица 7
12
Задание № 2
Преселектор судового радиоприемника
Основное
назначение
преселектора
судового
радиоприемника
–
предварительная селекция сигналов, подавление побочных каналов приема,
повышение чувствительности радиоприемника. Состав преселектора –
вычислительный
центр
(ВЦ)
и
одно
–
двухкаскадный
усилитель
радиочастоты (УРЧ). При невысоких требованиях к чувствительности и
избирательности приемника преселектор содержит только ВЦ.
Правильный
выбор
схемы
преселектора во
многом определяет
важнейшие характеристики радиоприемника, как чувствительность и
избирательность. Известно, что чувствительность приемника определяется
его коэффициентом шума FШ.ПР. Общий коэффициентом шума приемника
зависит от коэффициентов шума и коэффициентов передачи отдельных
каскадов приемника, причем в наибольшей степени FШ.ПР определяется
коэффициентами шума входного устройства и УРЧ, поэтому от правильного
выбора каскадов преселектора с точки зрения шумов и усиления во многом
зависит
чувствительность
минимального
FШ.ПР
всего
радиоприемника.
необходимо
в
Для
преселекторе
получения
использовать
малошумящие усилительные элементы.
Другое важное требование, предъявляемое к преселектору – это
линейность его амплитудной характеристики. Есть три основных пути
борьбы
с
нелинейными
эффектами.
Первый
–
это
применение
высокоэффективных селективных цепей до первого усилительного элемента.
Второй – обеспечение минимального усиления каскадов до фильтра
основной селекции. С этой точки зрения усиление сигнала в преселекторе
должно быть минимальным, что приводит к возрастанию влияния шумов
последующих каскадов на общие шумы приемника и в конечном счете – к
ухудшению его чувствительности. Таким образом, требования к получению
хорошей линейности и высокой чувствительности противоречат друг другу.
13
Третий путь, дополняющий первые два, состоит в применении в УРЧ всех
возможных способов снижения нелинейных эффектов.
Характерной деталью преселектора современных профессиональных
радиоприемников является аттенюатор, включаемый, как правило, между
антенной и УРЧ приемника. Этот аттенюатор обеспечивает снижение уровня
входного сигнала на 30...40 дБ ступенями – обычно по 10 дБ каждая. Таким
способом
удается
существенно
расширить
динамический
диапазон
приемника при приеме сильных сигналов. При этом динамический диапазон
расширяется
за
счет
снижения
чувствительности
радиоприемника.
Переключение аттенюатора может быть как ручным, так и автоматическим –
с управлением от цепи АРУ.
Для уменьшения нелинейных эффектов в преселекторе необходимо
обеспечить максимальное ослабление сигналов соседних по частоте
радиостанций, для чего между антенной и первым усилительным элементом
включают
двухконтурный
(реже
трехконтурный)
перестраиваемый
полосовой фильтр, обеспечивающий значительное затухание при расстройке
на 10%. Еще одну резонансную цепь (одиночный контур или полосовой
фильтр) обычно располагают непосредственно перед первым смесителем.
При этом повышается реальная селективность приемника и уменьшается
просачивание в антенну напряжения с частотой гетеродина, что уменьшает
взаимные помехи между различными радиоприемниками. Для работы в
сложной в отношении электромагнитной совместимости обстановке многие
современные
радиоприемники
укомплектовываются
дополнительным
отдельным блоком высокоизбирательного преселектора.
Селекция радиосигналов различного вида
Под селекцией понимают выделение полезного сигнала из смеси его с
помехами в различных элементах радиоприемника при использовании лишь
тех параметров полезного сигнала, которые обусловливаются принципом
построения радиотехнического устройства. В соответствии с этим различают
14
пространственную, поляризационную, частотную, фазовую, временную,
амплитудную, структурную и комбинированную селекции.
Пространственная селекция обеспечивается антенной. Чем уже ее
диаграмма направленности и меньше уровень боковых лепестков, тем выше
пространственная селекция. Эта селекция дает возможность вести борьбу с
многоточечными помехами, т. е. помехами, создаваемыми несколькими
разнесенными в пространстве источниками. Однако неизбежное наличие
боковых лепестков не позволяет полностью избавиться от влияния таких
помех.
Поляризационная селекция основывается на различии поляризации
принимаемых сигналов и помех. Она используется для борьбы как с
естественными,
так
радиолокационных
и
организованными
угломерных
помехами,
устройствах
особенно
различного
в
назначения.
Поляризационная селекция организованных помех может быть пассивной и
активной.
Первая
из
них
достигается
согласованием
поляризации
принимаемого сигнала и антенны, а вторая обеспечивается поляризационным
фильтром
и
является
поляризационной
эффективным
помехой,
которая
средством
считается
борьбы
с
кросс-
универсальной
для
угломерных устройств.
Поляризационный
фильтр
представляет
собой
сетку
из
близко
расположенных друг от друга параллельных проволок или металлических
пластин. Эта сетка, устанавливаемая в раскрыве антенн, отражает
радиоволны с плоскостью поляризации, параллельной осям проволок (или
пластинам), и является прозрачной для волн с ортогональной поляризацией.
Роль поляризационного фильтра может выполнять также и отражатель
антенны, если его сделать прозрачным для помеховых сигналов. Возможны и
иные виды поляризационных фильтров.
Частотная селекция основывается на различии спектров полезного
сигнала и помех. Она обеспечивается перестройкой и максимально
возможным сужением полосы пропускания приемника. В угломерных
15
устройствах с коническим сканированием применяется, кроме того,
перестройка частоты сканирования позволяющая устранять или существенно
уменьшать влияние прицельных и заградительных помех. Эти помехи
представляют собой непрерывный или импульсный сигнал несущей частоты,
модулированный по амплитуде гармоническим напряжением с частотой или
шумом, спектр которого располагается вокруг. Сужение полосы пропускания
приемника достигается с помощью высокочастотных систем стабилизации
частоты излучаемых колебаний и подстройки частоты гетеродина в
радиоприемнике, а также системами слежения за допплеровской частотой и
скоростью изменения ее во времени.
Частотная селекция наиболее эффективно позволяет вести борьбу с
активными и пассивными маскирующими помехами. Она способствует также
полному устранению или существенному уменьшению влияния отражений
от подстилающей поверхности и местных предметов.
При
фазовой
характеристик
радиопомех.
у
селекции
принимаемых
Такая
автоподстройки
учитывается
селекция
частоты,
полезных
различие
сигналов
осуществляется
которые
полностью
фазово-частотных
и
действующих
системами
фазовой
подавляют
помехи,
ортогональные по фазе с опорным сигналом, и существенно уменьшают
мощность широкополосных шумовых помех на выходе радиоприемника.
Ослабление влияния широкополосных помех при фазовой селекции
объясняется тем, что в составе этих помех содержатся составляющие, фазы
которых совпадают и ортогональны по фазе с опорным сигналом.
Отделение полезных сигналов от помех по различию их интенсивности
на входе радиоприемника или какого-либо другого его элемента принято
называть амплитудной селекцией. Наиболее просто отсеиваются помехи,
которые менее интенсивны, чем полезный импульсный сигнал на входе
приемника и не совпадают с ним по времени действия. Для этого достаточно
использовать ограничитель снизу. Подобный ограничитель часто полезен и в
системах с непрерывными во времени полезными радиосигналами. Чтобы
16
ограничитель снизу незначительно искажал передаваемую информацию,
требуется как можно больше повышать мощность передатчика.
Временная
селекция
основывается
на
возможности
различать
импульсные сигналы и помехи по длительности и моментам появления их во
времени, а также по частоте повторения импульсов. Эта селекция
осуществляется автоселекторами импульсов по длительности, их положению
во времени и частоте следования.
Структурная селекция основывается на различии структуры помех и
полезных сигналов. При этом структура последних зависит от используемых
видов модуляции. Так, известные в радиолокации импульсные сигналы с
линейной частотной модуляцией несущей частоты, позволяют реализовать
принцип сжатия в приемной установке. В соответствии с этим принципом
импульс большой длительности с заранее известным законом изменения его
несущей частоты преобразуется в узкий импульс. Поскольку отдельные
полуволны
полезного
импульса
связаны
между
собой
жесткой
функциональной зависимостью, а помехи (например, шумовые) являются
случайными,
накопление
последних
в
процессе
сжатия
происходит
относительно слабо В то же время амплитуда узкого импульса существенно
возрастает по сравнению с амплитудой широкого импульса.
В полном объеме структурная селекция может быть реализована лишь с
помощью систем, осуществляющих распознавание образов (сигналов). В
настоящее время развитие таких систем находится в начальной стадии.
Комбинированная селекция представляет собой различные совокупности
рассмотренных
выше
селекций
и
может
быть
частотно-временной,
пространственно-временной, пространственно-частотной и т. д. На практике
комбинированная первичная селекция используется очень часто.
17
Полоса пропускания радиоприемника, выбор полосы пропускания
приемника для приема различных сигналов.
Полоса пропускания - это разница между максимальной и минимальной
частотами в непрерывном наборе частот. Как правило, измеряется в герцах.
Иногда под термином "полоса пропускания" подразумевается эффективно
передаваемая полоса частот (ЭППЧ), иногда - максимальная частота
пропускания, в зависимости от контекста.
ЭППЧ - это промежуток частот между верхней и нижней частотами
отсечки, например, в полосовом фильтре, канале связи или спектре сигнала.
Для фильтра нижних частот полоса пропускания равна его верхней частоте
отсечки (рисунке 2.1).
Рисунок 2.1
Полоса пропускания в герцах является основным понятием во многих
областях, в том числе электронике, теории информации, цифровой связи,
радиосвязи, обработке сигналов и спектроскопии.
Ключевой характеристикой является то, что пропускная способность
полосы заданной ширины может нести одинаковый объем информации,
независимо от того, где эта полоса расположена в частотном спектре.
Например, полоса в 3 кГц может обеспечивать телефонный разговор, если
это сигнал на основной частоте, или модулированный на некоторой более
высокой частоте.
18
Пропускная способность является ключевым понятием во многих
приложениях телефонии. В радиосвязи, например, полоса пропускания
частотного диапазона обеспечивается модулированной несущей волной,
тогда как в оптике это ширина отдельных спектральных линий или весь
спектральный диапазон.
Во
многих
случаях,
полоса
пропускания
является
ценным
и
ограниченным ресурсом. Например, FM- тюнер -приемник радио охватывает
ограниченный
диапазон
частот.
Государственные
учреждения
могут
распределить регионально доступную полосу пропускания для передачи
обладателям лицензии так, чтобы их сигналы были взаимно независимы.
Каждому передатчику принадлежит часть полосы пропускания.
Рисунок 2.2
Для
различных
приложений
существуют
различные
точные
определения. Например, одним определением пропускной способности
может быть диапазон частот, за которым частотная функция равна нулю
(рисунок 2.2). Обычно, в качестве границы полосы пропускания принимается
область, где функция ослабевает на 3 дБ (то есть выходная мощность меньше
0,5 или выходное напряжение меньше 0,707 В), иногда на 10 дБ или какогото иное абсолютное значение.
19
Список использованной литературы
1) Аdmiralty List of Radio Signals NP 286 Volume 6, 2014-15
2) Аdmiralty List of Radio Signals NP 265 Volume 5, 2014-15
3) Аdmiralty List of Radio Signals NP 283 (1) Volume 3, 2014-15
4) Аdmiralty List of Radio Signals NP 283 (2) Volume 3, 2016-17
5) Википедия,
свободная
[https://ru.wikipedia.org]
энциклопедия.
–
Режим
доступа: