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摘 要：本文通过北斗应急无线电示位标简介，工作原理，认可及检验要求及运用现状分析，肯定了北斗卫星导航技术产品在我国具有广阔的发展前景。
关键词：北斗应急无线电示位标;报警;EPRIB;北斗RDSS;检验
中图分类号：U675.7 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）07-0076-03
1 背景介绍
2015年6月长江船舶“东方之星”遭遇沉船事件后，为避免“东方之星”客轮悲剧再次发生，交通运输部希望对国内航行船舶加强安全措施。部海事局首先考虑船舶配备应急示位标，即可在船舶遇险下沉时，自动快速向救助中心发送遇险报警，为营救增加宝贵时间，将能把损失减少到最低。考虑到中国北斗技术已成熟、广泛应用，且具有中国自主产权，调研基于北斗技术的应急示位标可行性。2016年初部海事局立项组建“北斗应急无示位标”标准研发小组，由东海航行保障部牵头，中国船级社、上海计量院、企业技术代表等组成。研发小组先后在舟山、温州进行技术研讨，最后委托CCS进行《北斗应急无线电示位标性能标准和检验检测标准》制定并顺利通过评审，目前该标准已新增至《国内航行海船法定检验技术规则》2016修改通报中。
2 产品简介
北斗应急无线电示位标是一款中国自主研制的高性能船舶遇险报警示位装置，内置RDSS收发机、121.5MHz发射机、GNSS接收机和一个控制单元，可通过卫星向遍及全球的救援系统发射带位置协议的RDSS短报文求救信号，该信号可以在全球任何地方被接收到并迅速识别及定位，并可发射121.5MHz的航空遇险信号来引导帮助搜救。
采用北斗RDSS作为通讯链路，实现了北斗短报文功能在水上搜救领域的规范化应用，推进了北斗技术在海事安全保障领域的应用，它具有自动和手动报警，功能完全符合紧急无线电示位标406M-EPRIB的相关标准IEC 61097-2及COSPAS-SARSAT的要求。相比406MHz-EPRIB，它具有以下三点创新，结合北斗信号在我国的全面覆盖，在国内及内河的运用更具优势。
（1）报警取消功能：报警管理平台能清楚显示报警方已人工取消报警，减少无效的搜救调度;
（2）报警确认指示：人工报警时能清楚知道报警信息已被报警平台接收并确认，搜救工作正在组织中，减少遇险人员心理压力;
（3）释放的水深：精准达到1.5-2.5米，更适合航行在内江、内河船舶使用。另外沿海船舶可选配2.5-4.0米的释放水深。
3 工作原理
北斗应急无线电示位标采用北斗RDSS通讯卫星作为通讯链路，结合岸上报警信息处理中心平台为中国区域内包括海上、陆地提供遇险报警及定位。报警启动后，它通过北斗（RNSS+RDSS）和GPS定位獲取位置信息，再将事故地点的坐标和船舶识别码（ID）通过北斗短报文通讯周期发送到北斗应急示位标报警处理中心平台，使得遇险报警得到及时的救助。
3.1 系统工作原理
3.1.1 系统组成
遇险安全系统包括：
（1）北斗示位标：用于发送遇险报警信息，包括121.5MHz航空引航信号。
（2）北斗/GPS定位卫星：为事故发生提供精确有效的位置坐标。
（3）北斗RD通讯卫星：作为报警的通讯手段，支持中国范围内的通讯服务。
（4）卫星应用管理中心：提供示位标报警信息的落地接收，并推送到报警信息处理中心。
（5）报警信息处理中心：用于处理示位标报警信息，及时向救援机构推送报警信息，同时给报警设备发送遇险确认。
（6）救援协调中心：为遇险者提供救援调度，起到快速营救作用。
3.1.2 报警信号处理过程
（1）示位标启动报警（手动式/触水自动）;
（2）示位标启动北斗/GPS定位获取位置信息，以65s的周期发送遇险报警信息，同时发送121.5MHz航空引导信号;
（3）卫星管理中心收到遇险信息后，优先把报警信息推送到报警处理中心;
（4）报警信息处理中心对报警信息进行解析处理，得到报警者的身份及位置等信息，同时把该信息推送到搜救协调中心;
（5）搜救协调中心收到报警信息后，组织搜救;
（6）搜救过程中，示位标实时发射位置信息，搜救空中直升机通过示位标发送的121.5MHz航空遇险引导信号确定遇险者位置方位。
3.2 终端工作原理
3.2.1 终端组成
北斗应急无线电示位标内置北斗RDSS模块、北斗RNSS/GPS定位模块、121.5MHz航空遇险信号发射单元、CPU控制单元、锂电池组、天线、报警开关、蜂鸣器及指示灯等电路，整机配带释放箱及静水释放器。
3.2.2 遇险报警处理过程
（1）启动示位标报警：①手动报警：通过示位标的专用开关可启动遇险报警，为防止误操作，手动报警操作采用两个独立动作才能启动报警，并且具备破坏性的开启标识。②落水自动报警：当示位标沉入水中1.5米～4米时，由于压力作用，静水释放器释放脱离，示位标自动弹出释放箱，上浮到水面。示位标底部水敏开关遇水触发，机器自动启动下水遇险报警。
（2）示位标启动报警后，设备声光指示进入报警状态，定位模块搜星快速获取位置信息、遇险者的识别码、报警时间和位置等信息，在60min内以65秒的周期通过北斗短报文向报警处理中心发送遇险报警，白色闪光灯以每分钟20-30次周期闪亮，121.5MHz航空遇险引导信号连续发射。 （3）报警信息处理中心收到报警后，给报警设备发送报警接收确认。
（4）示位标接收到岸上控制中心反馈的报警应答信号后，设备LED灯指示中心已收到报警的标志，这时设备以600s为周期发送长报文。若未收到岸上控制处理中心应答和指令时，设备至开启第61min起RDSS转成每10min运行RDSS接收90s，值守时间为每次报警信号发出后。
4 现行法规及检验要求
北斗应急无线电示位标配备要求及性能标准已新增至《国内航行海船法定检验技术规则》2016修改通报。
4.1 审图要求
（1）设备认可时应将下列图纸资料提交审查：①整机外形图、结构图;②电气原理图、接线图、电气功能框图;③系统接线图;④产品技术条件;⑤产品主要软件模块描述，软件版本号说明，软件维护及更新说明;⑥产品安装手册、操作手册和维护手册;⑦型式试验大纲和出厂试验大纲。
（2）提交图纸及技术资料的范围及详细程度，应能审核及验证产品对应于规定及相关标准的符合性，并可对产品的外观、结构和电气设计进行检查和试验;
（3）所提交的文件应按照制造厂质量管理体系的规定予以管理和标识，技术文件应便于与相关技术要求进行核查。
4.2 认可检验要求
（1）申请方提供的RDSS单元应经中国北斗卫星系统应用管理部门授权的检测机构检测合格，并出具报告/证书，逐台被授予北斗序列号。
（2）型式试验主要包含如下项目：①操作测试;②浮离装置;③北斗RDSS功能及性能测试，可由厂家提供测试报告;④GNSS（北斗RNSS及GPS）性能测试;⑤121.5MHz信标测试;⑥环境条件及电气安全试验（包括环境试验、电磁兼容试验和罗经安全距离等）。
4.3 出厂检验要求
制造厂应在产品出厂前申请CCS进行单件/单批检验，检验合格后予以签发船用产品证书。
在通过型式认可后，制造厂应按照认可时提交的质量控制文件，对产品的生产及试验过程进行控制，并对每一台船用产品进行规定的出厂试验并出具出厂试验报告。验船师在审查出厂试验报告的基础上，按照抽样进行检验，单件/单批检验至少应进行下述试验：①外观检查;②主要元器件（零部件）资料核查，含RDSS单元的入网测试报告，北斗专用SIM卡信息，电池及释放装置出厂证明等;③自检;④浮离装置的检查;⑤遇险功能确认;
如果CCS验船师认为必要，可增加试验项目及抽样数量。
5 运用现状及前景
目前CCS认可产品制造企业有福建飞通通讯科技股份有限公司、上海普适导航科技股份有限公司、安徽四创电子股份有限公司。认可检测机构有上海计量院和北京514所。CCS已按照部海事局要求在第一时间完成设备的认可，交通部信息中心组织设备厂商进行报警平台接入联调，并在长江干线进行为期7天的实船设备落水报警测试，测试结果均能满足预期要求，但是未有相关政策落实及部署接警平台及管理办法出台，导致目前几乎没有相关产品检验安装上船。
北斗应急无线电示位标是我国自主研制，其功能、性能上完全可取代406MHz卫星示位标。目前国内仅沿海运输船和小部分大型渔船配备406MHz卫星示位标，但仍有内江内河十几万艘各类交通运输船舶及沿海十几万艘大中型渔船未配备卫星紧急示位标;另外在国家的一带一路政策带领下，北斗全球化的进程在加速;北斗全球化后，沿海国家航行船舶有相当大市场需求。
北斗短报文功能在水上搜救领域的规范化应用也应得到有力支持，国内运营的几十万条船舶可以装备满足法规要求的船用北斗应急示位标产品，推进北斗技术在海事领域的应用，提高海事安全保障的服务水平，避免“东方之星”事件的再次发生。为此建议：
第一，交通部海事局尽快确认接警平台的管理流程，设立主管负责部门，制定出台设备安装信息登记管理办法;
第二，交通部信息中心尽快为企业提供北斗卡号申请，目前企业只拿到几张测试卡;由于北斗卡号与报警平台存在绑定关系，没有北斗卡号企业无法进行生产安装使用;
第三，部海事主管机关尽快制定船舶配备规范及相关要求，促进北斗应急无线电示位标在国内海船及内河船舶的安装推广使用。
6 总结
北斗卫星导航系统作为我国打破欧美卫星导航系统垄断，全力实施的具有自主知识产权、独立运行的全球卫星导航定位系统，促进了我国卫星导航事业的发展，同时带动卫星导航系统在海洋船舶上的应用。充分利用北斗衛星导航技术，研制人性化的、适用性强的海洋船舶北斗卫星系统终端设备，这既符合国家发展自主卫星系统方针政策，又实现海上安全保障畅通，建设“平安海洋”，提高政府部门对海上安全突出事件应急处置主动权及效率，避免或减少海上船舶事故发生，更好地为国家建设与经济发展“保驾护航”，提高海洋国际竞争力，具有重大的社会意义和经济效益，为我国建设海洋强国奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]中华人民共和国海事局.船舶与海上设施法定检验规则-国内航行海船法定检验技术规则 2016年修改通报[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2016.
关键词：北斗应急无线电示位标;报警;EPRIB;北斗RDSS;检验
中图分类号：U675.7 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）07-0076-03
1 背景介绍
2015年6月长江船舶“东方之星”遭遇沉船事件后，为避免“东方之星”客轮悲剧再次发生，交通运输部希望对国内航行船舶加强安全措施。部海事局首先考虑船舶配备应急示位标，即可在船舶遇险下沉时，自动快速向救助中心发送遇险报警，为营救增加宝贵时间，将能把损失减少到最低。考虑到中国北斗技术已成熟、广泛应用，且具有中国自主产权，调研基于北斗技术的应急示位标可行性。2016年初部海事局立项组建“北斗应急无示位标”标准研发小组，由东海航行保障部牵头，中国船级社、上海计量院、企业技术代表等组成。研发小组先后在舟山、温州进行技术研讨，最后委托CCS进行《北斗应急无线电示位标性能标准和检验检测标准》制定并顺利通过评审，目前该标准已新增至《国内航行海船法定检验技术规则》2016修改通报中。
2 产品简介
北斗应急无线电示位标是一款中国自主研制的高性能船舶遇险报警示位装置，内置RDSS收发机、121.5MHz发射机、GNSS接收机和一个控制单元，可通过卫星向遍及全球的救援系统发射带位置协议的RDSS短报文求救信号，该信号可以在全球任何地方被接收到并迅速识别及定位，并可发射121.5MHz的航空遇险信号来引导帮助搜救。
采用北斗RDSS作为通讯链路，实现了北斗短报文功能在水上搜救领域的规范化应用，推进了北斗技术在海事安全保障领域的应用，它具有自动和手动报警，功能完全符合紧急无线电示位标406M-EPRIB的相关标准IEC 61097-2及COSPAS-SARSAT的要求。相比406MHz-EPRIB，它具有以下三点创新，结合北斗信号在我国的全面覆盖，在国内及内河的运用更具优势。
（1）报警取消功能：报警管理平台能清楚显示报警方已人工取消报警，减少无效的搜救调度;
（2）报警确认指示：人工报警时能清楚知道报警信息已被报警平台接收并确认，搜救工作正在组织中，减少遇险人员心理压力;
（3）释放的水深：精准达到1.5-2.5米，更适合航行在内江、内河船舶使用。另外沿海船舶可选配2.5-4.0米的释放水深。
3 工作原理
北斗应急无线电示位标采用北斗RDSS通讯卫星作为通讯链路，结合岸上报警信息处理中心平台为中国区域内包括海上、陆地提供遇险报警及定位。报警启动后，它通过北斗（RNSS+RDSS）和GPS定位獲取位置信息，再将事故地点的坐标和船舶识别码（ID）通过北斗短报文通讯周期发送到北斗应急示位标报警处理中心平台，使得遇险报警得到及时的救助。
3.1 系统工作原理
3.1.1 系统组成
遇险安全系统包括：
（1）北斗示位标：用于发送遇险报警信息，包括121.5MHz航空引航信号。
（2）北斗/GPS定位卫星：为事故发生提供精确有效的位置坐标。
（3）北斗RD通讯卫星：作为报警的通讯手段，支持中国范围内的通讯服务。
（4）卫星应用管理中心：提供示位标报警信息的落地接收，并推送到报警信息处理中心。
（5）报警信息处理中心：用于处理示位标报警信息，及时向救援机构推送报警信息，同时给报警设备发送遇险确认。
（6）救援协调中心：为遇险者提供救援调度，起到快速营救作用。
3.1.2 报警信号处理过程
（1）示位标启动报警（手动式/触水自动）;
（2）示位标启动北斗/GPS定位获取位置信息，以65s的周期发送遇险报警信息，同时发送121.5MHz航空引导信号;
（3）卫星管理中心收到遇险信息后，优先把报警信息推送到报警处理中心;
（4）报警信息处理中心对报警信息进行解析处理，得到报警者的身份及位置等信息，同时把该信息推送到搜救协调中心;
（5）搜救协调中心收到报警信息后，组织搜救;
（6）搜救过程中，示位标实时发射位置信息，搜救空中直升机通过示位标发送的121.5MHz航空遇险引导信号确定遇险者位置方位。
3.2 终端工作原理
3.2.1 终端组成
北斗应急无线电示位标内置北斗RDSS模块、北斗RNSS/GPS定位模块、121.5MHz航空遇险信号发射单元、CPU控制单元、锂电池组、天线、报警开关、蜂鸣器及指示灯等电路，整机配带释放箱及静水释放器。
3.2.2 遇险报警处理过程
（1）启动示位标报警：①手动报警：通过示位标的专用开关可启动遇险报警，为防止误操作，手动报警操作采用两个独立动作才能启动报警，并且具备破坏性的开启标识。②落水自动报警：当示位标沉入水中1.5米～4米时，由于压力作用，静水释放器释放脱离，示位标自动弹出释放箱，上浮到水面。示位标底部水敏开关遇水触发，机器自动启动下水遇险报警。
（2）示位标启动报警后，设备声光指示进入报警状态，定位模块搜星快速获取位置信息、遇险者的识别码、报警时间和位置等信息，在60min内以65秒的周期通过北斗短报文向报警处理中心发送遇险报警，白色闪光灯以每分钟20-30次周期闪亮，121.5MHz航空遇险引导信号连续发射。 （3）报警信息处理中心收到报警后，给报警设备发送报警接收确认。
（4）示位标接收到岸上控制中心反馈的报警应答信号后，设备LED灯指示中心已收到报警的标志，这时设备以600s为周期发送长报文。若未收到岸上控制处理中心应答和指令时，设备至开启第61min起RDSS转成每10min运行RDSS接收90s，值守时间为每次报警信号发出后。
4 现行法规及检验要求
北斗应急无线电示位标配备要求及性能标准已新增至《国内航行海船法定检验技术规则》2016修改通报。
4.1 审图要求
（1）设备认可时应将下列图纸资料提交审查：①整机外形图、结构图;②电气原理图、接线图、电气功能框图;③系统接线图;④产品技术条件;⑤产品主要软件模块描述，软件版本号说明，软件维护及更新说明;⑥产品安装手册、操作手册和维护手册;⑦型式试验大纲和出厂试验大纲。
（2）提交图纸及技术资料的范围及详细程度，应能审核及验证产品对应于规定及相关标准的符合性，并可对产品的外观、结构和电气设计进行检查和试验;
（3）所提交的文件应按照制造厂质量管理体系的规定予以管理和标识，技术文件应便于与相关技术要求进行核查。
4.2 认可检验要求
（1）申请方提供的RDSS单元应经中国北斗卫星系统应用管理部门授权的检测机构检测合格，并出具报告/证书，逐台被授予北斗序列号。
（2）型式试验主要包含如下项目：①操作测试;②浮离装置;③北斗RDSS功能及性能测试，可由厂家提供测试报告;④GNSS（北斗RNSS及GPS）性能测试;⑤121.5MHz信标测试;⑥环境条件及电气安全试验（包括环境试验、电磁兼容试验和罗经安全距离等）。
4.3 出厂检验要求
制造厂应在产品出厂前申请CCS进行单件/单批检验，检验合格后予以签发船用产品证书。
在通过型式认可后，制造厂应按照认可时提交的质量控制文件，对产品的生产及试验过程进行控制，并对每一台船用产品进行规定的出厂试验并出具出厂试验报告。验船师在审查出厂试验报告的基础上，按照抽样进行检验，单件/单批检验至少应进行下述试验：①外观检查;②主要元器件（零部件）资料核查，含RDSS单元的入网测试报告，北斗专用SIM卡信息，电池及释放装置出厂证明等;③自检;④浮离装置的检查;⑤遇险功能确认;
如果CCS验船师认为必要，可增加试验项目及抽样数量。
5 运用现状及前景
目前CCS认可产品制造企业有福建飞通通讯科技股份有限公司、上海普适导航科技股份有限公司、安徽四创电子股份有限公司。认可检测机构有上海计量院和北京514所。CCS已按照部海事局要求在第一时间完成设备的认可，交通部信息中心组织设备厂商进行报警平台接入联调，并在长江干线进行为期7天的实船设备落水报警测试，测试结果均能满足预期要求，但是未有相关政策落实及部署接警平台及管理办法出台，导致目前几乎没有相关产品检验安装上船。
北斗应急无线电示位标是我国自主研制，其功能、性能上完全可取代406MHz卫星示位标。目前国内仅沿海运输船和小部分大型渔船配备406MHz卫星示位标，但仍有内江内河十几万艘各类交通运输船舶及沿海十几万艘大中型渔船未配备卫星紧急示位标;另外在国家的一带一路政策带领下，北斗全球化的进程在加速;北斗全球化后，沿海国家航行船舶有相当大市场需求。
北斗短报文功能在水上搜救领域的规范化应用也应得到有力支持，国内运营的几十万条船舶可以装备满足法规要求的船用北斗应急示位标产品，推进北斗技术在海事领域的应用，提高海事安全保障的服务水平，避免“东方之星”事件的再次发生。为此建议：
第一，交通部海事局尽快确认接警平台的管理流程，设立主管负责部门，制定出台设备安装信息登记管理办法;
第二，交通部信息中心尽快为企业提供北斗卡号申请，目前企业只拿到几张测试卡;由于北斗卡号与报警平台存在绑定关系，没有北斗卡号企业无法进行生产安装使用;
第三，部海事主管机关尽快制定船舶配备规范及相关要求，促进北斗应急无线电示位标在国内海船及内河船舶的安装推广使用。
6 总结
北斗卫星导航系统作为我国打破欧美卫星导航系统垄断，全力实施的具有自主知识产权、独立运行的全球卫星导航定位系统，促进了我国卫星导航事业的发展，同时带动卫星导航系统在海洋船舶上的应用。充分利用北斗衛星导航技术，研制人性化的、适用性强的海洋船舶北斗卫星系统终端设备，这既符合国家发展自主卫星系统方针政策，又实现海上安全保障畅通，建设“平安海洋”，提高政府部门对海上安全突出事件应急处置主动权及效率，避免或减少海上船舶事故发生，更好地为国家建设与经济发展“保驾护航”，提高海洋国际竞争力，具有重大的社会意义和经济效益，为我国建设海洋强国奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]中华人民共和国海事局.船舶与海上设施法定检验规则-国内航行海船法定检验技术规则 2016年修改通报[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2016.