新工科背景下GMDSS优质实验教学资源创新共享研究

新工科建设是当前高等教育改革的时代使命和时代需求。结合新工科建设要求,利用虚拟仪器、网络信息等技术,整合全球海上遇险与安全系统(Global Maritime Distress and Safety System,GMDSS)实验室仪器设备、实验教学资源,探索构建高效、开放、灵活的优质实验教学资源信息分发共享的基础设施和教学体系。创新共享平台突出跨学科和多学科交叉的特性和属性,探索新工科人才培养形势下的新型实验室管理与开放模式,支持对教育教学方法手段、教学模式进行不断优化、革新和探索。运行实践表明,创新共享平台实现了优质实验教学资源的创新共享利用,体现出创新型的工程技术人才培养导向和目标,实现对教育教学过程的精细化管理。

基于Visual C^#．Net的GMDSS模拟器设计与实现

根据IMO(国际海事组织)公约要求,船舶驾驶员必须参加GMDSS(全球海上遇险与安全系统)专门培训,并通过国家海事局的考试获得其适任证书。GMDSS模拟器是其教学培训的最重要设施。基于VisualC#.Net开发工具,研制了网络型GMDSS模拟器。包括国际海事卫星通信系统B船站、C船站和F船站,以及地面通信系统,包括单边带电台、中频/高频/甚高频数字选择性呼叫等,共12种GMDSS设备的通信模拟。研究了网络通信终端IP、ID地址设置与管理、通信规则、通信流程及其控制、通信状态查询等。通过教学实践验证,该模拟器可以模拟“船对船”、“船对岸”的日常和遇险等通信功能,且具有仿真度高、系统稳定、界面友好、可扩展性强等优点。大大提高GMDSS实操训练的教学效果,并简化系统维护工作。

GMDSS系统存在问题及应对措施

为更好地运用全球海上遇险报警系统(Global Maritime Distress and Safety System,GMDSS),针对GMDSS的误报警、紧急无线电示位标(Emergency Position Indicating Radio Beacon,EPIRB)使用及MF/HF海岸电台减少等带来的问题,提出完善GMDSS系统遇险报警设计、确保卫星EPIRB可靠高效运行、合理均衡发展卫星与地面系统等应对措施.

GMDSS专家系统超文本/超媒体的设计与实现(英文)

讨论了建立GMDSS专家系统的方法和系统的基本结构模型．考虑到多媒体技术在专家系统中的应用，提出了超文件／超媒体GMDSS专家系统中的设计方法，并用计算机语言实现．

GMDSS设备操作智能评估系统的设计与实现

为提高全球海上遇险与安全系统(GMDSS)设备操作评估效率与质量,解决GMDSS设备操作评估中存在的评判标准不统一及缺少客观性、公正性的问题,设计并实现了GMDSS设备操作智能评估系统。采用航海通信任务场景理念从评估试题内容、GMDSS仿真设备初始状态和评估标准3个方面设计了GMDSS智能评估试题。结合GMDSS评估大纲和航海通信实践从操作结果准确度和操作过程熟练度2个方面评价考生GMDSS设备操作能力,建立GMDSS设备操作智能评估模型。基于Visual Studio C++平台开发了VHF DSC设备、MF/HF SSB/DSC终端、NBDP终端、Inmarsat-C船站、Inmarsat-F船站、NAVTEX设备、406 MHz EPIRB设备、气象传真机设备以及9GHz SART设备等GMDSS仿真设备,实现了考试终端与考务终端的功能开发。经过测试与实际应用,系统满足GMDSS设备操作训练及评估的要求。

北斗全球海上遇险与安全服务体系探究

随着北斗报文服务系统、北斗国际搜救服务通过国际组织认可及北斗短报文在国内船舶的应用成效,初步形成北斗海上遇险与安全服务.本文提出北斗全球海上遇险与安全服务体系概念,通过引入广义北斗任务控制中心(BeiDou mission control center,BD-MCC)给出体系架构组成,并从北斗特色服务、海事通信业务到系统服务层面分析该体系在亚太与全球服务的功能特征,梳理该体系中北斗报文服务系统、北斗国际搜救系统、北斗应急示位搜救系统、北斗船舶远程识别与跟踪系统(long range identification and tracking, LRIT)、北斗船舶保安报警系统(ship security alert system,SSAS)以及北斗海上安全信息播发系统的业务流程及服务规范;展望该体系的系统化、国际化及定制化应用;研究成果有助于推动北斗通导在全球海上遇险与安全业务领域体系化应用.

海上遇险时地面系统中各方通信的协调性

为充分发挥地面系统在遇险通信中的重要作用及提供地面系统模拟器研发的理论基础,综合相关法规要求、地面通信设备和天波传输特点,对地面系统的遇险通信过程进行了系统研究。提出地面系统遇险通信应遵循"同波段"的原则,得出通信各方相互协调的关系模型。协调性通信关系模型不仅有助于船、岸各方高效利用地面系统实现遇险报警和通信,对于全球海上遇险与安全系统地面系统模拟器的研发也具有借鉴意义。

一种新型的海上遇险报警和搜索营救系统

本文介绍了一种由现有舰载或机载导航雷达和安装在救生艇(筏)上的搜索营救应答机组成的一种新型的海上遇险报警和搜索营救系统。阐述了系统的工作原理及信号编码格式,着重讨论了搜索营救应答机的指标论证、精度分析及其设计要点和实现方案。最后指出了该系统的应用前景。

DSC在内河航运中的应用

本文提出将ＤＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｌｉｎｇ，数字选择性呼叫）应用于内河航运的设想，从而建立起内河的船舶船位自动监视系统，实现可靠的遇险报警。

船用NBDP通信设备的仿真实现与实操评估

在分析了窄带直接印字电报(narrow band direct printing telegraph,NBDP)的组成和功能的基础上,阐述了开发NBDP通信设备所使用的关键技术、系统结构、模块设计等。采用Visual Studio 2010开发平台,构建了NBDP仿真系统整体系统框架,完成了对现在船上主流的NBDP终端显示器、电传编辑和通信业务、特殊效果等的仿真,开发了NBDP仿真系统。系统的实操评估采用分步评估法和层次分析法相结合的方法,根据实操评估要素的权重、要求是否完成、操纵完成的时间及操作步骤三点来设计评估算法,从而计算出船员的评估成绩,实现了系统的自动评估功能。在GMDSS教学与培训中,用户可以通过客户终端实现对设备操作的训练和评估。

船舶航行安全信息可视化关键技术研究

针对当前NAVTEX和EGC接收机无法实现船舶航行安全信息可视化的问题,提出一种基于电子海图显示与信息系统的船舶航行安全信息可视化方法,研究并解决涉及的若干关键技术。经实践应用表明,该方法可有效解决报文信息存在的效能低、标绘难、非图形化显示等弊端,同时可推动海岸电台进一步发展基于新型通信手段的海上安全信息播发业务。

船舶遇险报警综合操作系统的开发及汉化

全球海上遇险与安全系统（GMDSS）已在世界范围实施,而当前主流的通信导航设备多种通信报警系统共存,以及众多的全英文界面给国内船员、特别是东南沿海的船员带来不便。研发船舶遇险报警综合操作系统并汉化,将GMDSS终端接入汉化系统,并与主流产品兼容,既满足国际海事组织（IMO）的相关要求,又能减轻船舶驾驶员操作的难度。

海上地面通信系统浅析及优化使用

随着通信技术的发展,特别是卫星通信技术的发展和应用,地面通信系统使用越来越少,但地面通信系统在信号覆盖范围、通信费用以及多船存在碰撞危险时候的通信,特别是在现场通信中,遇险船舶和现场援助单位之间的通信中,有着不可替代的作用。通过对地面通信系统优势与劣势的详细分析,提出了其优化使用的方法。通过采取相应手段扬长避短,使地面通信系统在海上通信中的作用得以充分发挥。

GMDSS模拟训练评估系统

为提高GMDSS模拟训练中评估的客观性与准确性,减少人为因素的影响,分析了GMDSS模拟器实操训练的特点,明确了影响GMDSS实操训练成绩的评估指标,以分步评估法为基础,使用层次分析法确定各评估要素的指标权重,建立训练成绩评估数学模型.采用VC++6.0为开发工具,基于训练成绩评估数学模型,设计并实现了GMDSS模拟训练评估系统.教学实践表明,该评估系统稳定、界面友好,评分方法合理,可较客观准确地反映实际操作情况.

基于Visual C^#．NET的GMDSS卫星通信系统模拟器

在Visual C#.NET开发平台上,研制了网络型GMDSS卫星通信系统模拟器软件,包括国际海事卫星通信系统B船站、C船站和F船站,模拟“船对船”、“船对岸”日常通信和遇险报警.软件具有仿真度高、界面友好、可扩展性强、系统稳定,以及维护管理方便等优点.

基于地形特征因子的中高频海岸电台覆盖模型及应用

为有效提升我国海上通信服务和海上交通安全保障能力,通过研究分析海上中高频信号传播模型,并结合电台覆盖区域地形特征,提出一种基于地形特征因子的中高频海岸电台覆盖模型.以此为基础,设计了我国遇险安全通信、海事安全信息播发和高频常规通信等中高频海岸电台的配布方案.该配布方案充分融合GMDSS现代化发展需求,纳入了NAVDAT新型数字广播技术,并基于中高频海岸电台地形分布覆盖模型对该配布方案覆盖效果进行了仿真验证.结果表明,设计的中高频海岸电台配布方案能够实现我国沿海水域的无缝覆盖,优化了我国海岸电台业务运营效率.