无线电通信的最大魅力在于,借助无线电波具有的波动传递信息的功能,人们可以省去敷设导线的麻烦,实现更加自由、更加快捷、无障碍的信息交流和沟通。从无线电波的特性来看,如同光波一样,无线电波可以反射、折射、绕射和散射传播。由于电波特性不同,有些电波能够在地球表面传播,有些能够在空间直线传播,有些能够从大气层上空反射传播,有些电波甚至能穿透大气层,飞向遥远的宇宙空间。
根据频率和波长的差异,无线电通信大致可分为长波通信、中波通信、短波通信、超短波通信和微波通信。
长波通信(3kHz ~ 30kHz)。长波主要沿地球表面进行传播(又称地波),也可在地面与电离层之间形成的波导中传播,传播距离可达几千公里甚至上万公里。长波能穿透海水和土壤,因此多用于海上、水下、地下的通信与导航业务。
中波通信(30kHz ~ 3MHz)。中波在白天主要依靠地面传播,夜间可由电离层反射传播。中波通信主要用于广播和导航业务。
短波通信(3MHz ~ 30MHz)。短波主要靠电离层发射的天波传播,可经电离层一次或几次反射,传播距离可达几千公里甚至上万公里。短波通信适用于应急、抗灾通信和远距离越洋通信。
超短波通信(30MHz ~ 300MHz)。超短波对电离层的穿透力强,主要以直线视距方式传播,比短波天波传播方式稳定性高,受季节和昼夜变化的影响小。由于频带较宽,超短波通信被广泛应用于传送电视、调频广播、雷达、导航、移动通信等业务。
微波通信(300MHz ~ 300GHz)。微波主要是以直线视距传播,但受地形、地物以及雨雪雾影响大。其传播性能稳定,传输带宽更宽,地面传播距离一般在几十公里。能穿透电离层,对空传播可达数万公里。微波通信主要用于干线或支线无线通信、移动通信和卫星通信。
无线电业务
分类经过百余年的不断发展,各种新的无线电业务不断涌现,无线电业务的种类日益增多。依据国际电联《无线电规则》,《中华人民共和国频率划分规定》共定义了43 项无线电业务。这些业务分别是:
无线电通信业务、固定业务、卫星固定业务、航空固定业务、卫星间业务、空间操作业务、移动业务、卫星移动业务、陆地移动业务、卫星陆地移动业务、水上移动业务、卫星水上移动业务、港口操作业务、船舶移动业务、航空移动业务、航空移动业务(航线内)、航空移动业务(航线外)、卫星航空移动业务、卫星航空移动业务(航线内)、卫星航空移动业务(航线外)、广播业务、卫星广播业务、无线电测定业务、卫星无线电测定业务、无线电导航业务、卫星无线电导航业务、水上无线电导航业务、卫星水上无线电导航业务、航空无线电导航业务、卫星航空无线电导航业务、无线电定位业务、卫星无线电定位业务、气象辅助业务、卫星地球探测业务、卫星气象业务、标准频率和时间信号业务、卫星标准频率和时间信号业务、空间研究业务、业余业务、卫星业余业务、射电天文业务、安全业务、特殊业务。
MF/HF无线电通信设备也称为船舶电台,是实现水上无线电通信的主要设备之一。早期的水上无线电通信是使用船舶电台来实现中距离与远距离的通信。在GMDSS实施以前,船舶通信的主要方式是莫尔斯电报和无线电话通信。GMDSS实施后,船舶电台增加了窄带印字电报( NBDP)、数字选择性呼叫(DSC)终端,与船舶电台构成组合电台,如图( a)所示,完成船与船、船与岸的电话与电传通信。根据相关国际公约的要求,目前组合电台的形式可将海事卫星通信终端Inmarsat-C站与地面通信设备及其终端组合在一起,形成新的“组合电台”,如图(b)所示。

(a)

(b)
一、MF/HF设备和MF/HF天线的维护与保养
船舶有关责任人应定期对船舶的MF/HF无线电设备进行日常维护和保养,以保证设备的正常工作性能,保证船舶在遇险、紧急、安全和日常情况下用该设备完成相关通信,以及顺利地通过PSC检查。
(一)开航前的检查与维护
(1)对MF/HF无线电设备进行开机测试,保证完成各项通信功能。
(2)检查收发天线状况,保证天线稳固,信号通路连接良好。
(3)检查电源(交流电源、备用蓄电池)供电正常,转换良好。
(4)检查相关通信资料齐全。
(5)检查必要的相关备件(保险丝等)齐全。
(二)日常检查、维护与保养
除开航前对MF/HF无线电设备进行检查和维护外,还要对设备进行日常检查维护和保养,也称预防性检查、维护和保养。当船舶长时间锚泊或者在大洋航行时,相关责任人应对MF/HF无线电设备进行日常检查、维护和保养。
(1)按规定每天进行 MF/HF DSC自测试;定期对MF/HF 收发机进行自测试:
(2)经常检查备用电源。蓄电池组应始终保持满充电状态;经常检查蓄电池组,添加蒸馏水,使液面高出极板10mm以上。检查供电线路,交流电源和直流电源(蓄电池)转换正常。
(3)定期检查天线的安装、接地和电缆连接情况。检查天线固定是否牢固,有无锈蚀;信号线有无短路或开路。检查绝缘子是否清洁干燥;必要时,将天线与设备连接断开,用兆欧表测对地绝缘电阻,并定期清理锈蚀的绝缘子。天线入甲板连接处若发现锈蚀,应及时清理,用刀具刮亮,连接牢固,并涂上凡士林油。如果天线锈蚀严重,及时更换。
(4)检查收发机的冷却通风口无障碍,通风良好,避免灰尘集聚,防止设备过热。
(5)清洁时,可使用于湿布;坚硬的黏尘,可将湿布蘸肥皂水清理,并用清洁布揩干净。但注意不要把水滴入设备,防止造成短路。
(6)定期检查控制单元、NBDP终端、收发机柜、天线调谐单元之间的连线和接口是否正常。
(7)在雷雨天,将天线接地,或者采取避免雷击措施,以保证设备和人员安全。
(8)注意检查和保存设备技术资料(操作说明书、技术手册、产品证书等),并登记。
(9)注意检查外接GPS信号正常;注意检查MF/HF DSC值守机工作正常。
( 10)注意检查MF/HF设备天线调谐单元的接地铜板和收发机单元的接地线。
将日常检查、维护、保养详情记录在无线电日志中。
二、电源控制板的检测与供电转换
船舶电源分为主电源、应急电源和备用电源。主电源由船舶的辅机提供,应急电源可以是一台发电机或一组蓄电池,且主电源与应急电源可以进行自动切换。主电源的作用是对船上所有需要用电的设备与照明需求提供正常的供电。应急电源的作用是在船舶的辅机出现故障不能提供船舶的正常供电时,由其向船上的应急设备、照明和通信设备供电。备用电源一般是指蓄电池,为直流电源,独立于船舶电力系统和船舶推进系统,备用电源的作用是在船舶应急电源不能工作情况下,满足通信设备的用电需求,保证通信畅通。因此,MF/HF无线电设备的电源控制板主要作为充放电单元,在船电工作时,自动向蓄电池充电,无须人工启动;一旦船电(包括应急电源)无法提供电源或日常进行蓄电池放电试验维护时,则备用电源经电源控制板输出24 v直流电源,供船舶通信设备使用。
(一)电源控制板的检测
图7-2( a)显示的是Sailor HC4500型MF/HF无线电设备的充放电单元(电源控制板),其型号为PCH4562,该电源控制板安装在驾驶台的配电间。图7-2( b)为JRC GMDSS 电源控制板,安装在GMDSS操作控制台的下方,红色圆圈示意电源调节旋钮。
电源控制板的检测主要包括:
(1)有船电提供时,电源控制板外来电压有交流 220/110 V输入、直流 24 V输入;输出有交流220/110V和直流 24V,检测点如图7-2( a)中圆圈处所示。
(2)断开船电时,由直流 24 V备用电源供电,其电源控制板有稳定的直流 24 V输出[检测点同图7-2( a)中圆圈直流 24 V检测点],并保证其备用电源的容量不小于180 A-h;
(3)备用电源的容量符合要求时,断开船电时,直流 24 V备用电源不供电时,检查电源控制板的保险丝[见图7-2( a)箭头所示)。
(二)供电转换
电源单元同时接入交流船电和直流24V电源,两组电源输入通过断电器开关和交直流转换开关时行转换。
辅机
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辅机 交流
直流24V
直流24V
(a) MF/HF设备电源供电转换框图
典型的船舶通导系统配电系统关系如图7-3所示。从图7-3可以看出,船舶主电源和应急电源自动切换由开关控制,主电源不能正常工作时,由应急电源自动供电。不论是主电源和应急电源工作时,一方面正常向船舶的设备提供直流和交流供电(交流电220/110 V,直流电24 V),另一方面主电源或应急电源通过蓄电池的充(放)电控制器向蓄电池(备用电源)充电,保证备用电源处于充足状态[见图7-3(a)中的实线所示]。一旦主电源或应急电源不能工作时,通过备用电源提供通信设备的24 V直流电源[见图7-3 (a)中的虚线所示]。所用通信导航设备主电源通过电台通信设备总开关(配电板)和驾驶台导航设备配电板供电,而GMDSS设备的直流 24 V备用电源由 GMDSS专用电瓶(电台蓄电池)供电,其他设备直流24V备用电源由蓄电池(机舱通用设备应急电瓶)供电。
对从事通信导航设备管理和维护的人员,应当了解和掌握本船通导设备的供电情况(不同厂商的通导设备的供电情况不尽相同),掌握船舶配电箱及每一设备供电开关的位置,并清晰的标注,便于在设备发生故障或PSC检查时能正确判断断电供电情况。
三、正确查看或修改船位信息

以武汉船院的MF/HF无线电设备与终端为例介绍相关的操作。
(一)查看船位信息

在MF/HF无线电设备的控制单元打开DSC-5操作界面如上图所示。
基本构成包括了收发信机、天线耦合器、控制器、电话终端、电传终端和打印机等附加设备。连接全球定位系统( GPS)接收机后,在发射DSC 遇险电文时,将会包括本船精确船位和遇险时间。
面板介绍
POWER:电源开关机,关机时必须按住二秒以上才放开。
DISTRESS:本船遇险报警发射键,内带指示灯,闪烁代表正在发射或接收遇险/紧急级的电文。
TEST:自检需要时测试启动键。
CALL:常规呼叫的发射键,内带指示灯,闪烁代表正在发射或接收除遇险/紧急级以外的电文。
SELECT:①选择输入;②光标右移。
BACK:①光标左移;②菜单上移。
CANCEL:①停止发射;②停止打印 电文;③取消错误输入;④菜单复位到初始画面。
0~9::①需要数字时,代表数字0-9。②不需要数字时,另有第二功能。
0-PRINT:打印电文
1-POSITION:显示船位数据
3-ALARMRST:取消报警声
5-SCAN:启动/停止扫描接收
6-AUTO ACK:,:设置自动收妥确认功能,当初始画面有Auto 字样时,代表具有自动收妥确认功能,同时具有遥控单边带设备的功能;反之,没有此功能。
7-VOLUME:调整扬声器音量。
8 :调整LCD亮度。
9-CONTRAST:调整LCD对比度。
FILE:文件存储
SETUP:设置建立
可以通过按一下POSITION键查看船位信息。
(二)修改船位信息

如要手动修改船位,在上图中,按“SET UP”对应的按键,可人工输入船位位置。当光标在纬度标志( N/S)位置,或者是在经度标志(E/W)位置时,按“SELECT”键可改变相应的标志;用数字键输人船位;按“ENT”对应的键,接受输入。按“CANCEL”对应的键,返回上一步。
四、DSC的检测
DSC设置了相关测试,用设备的DSC 测试程序可获得有关本机DSC 电路的故障信息。
(一)内部检测: DSC自测试
DSC回到初始界面→按SELECT键→选择PROG→选择TEST(BACK键返回)→ENT→SELF TEST→选择RR(以RR为例)→对存储器进行自检,TEST字样闪烁→按TEST键进行自检
(二)外部检测:船到岸DSC 测试呼叫
DSC回到初始界面→ENT(或者SELECT选择CALL)→FORMAT→选择IND→Format:INDIVIDUAL→ADDRESS→输入004122100(以上海台为例)→9DIGITS=004122100→Category→选择SAF→ENT→Telecom1?J3E TP→Telecom2? NI RES18→FREQ? DSC后续通信频率(呼叫成功后所希望的工作频率)→SELECT→NO不输入;FREQ:直接输入;CH:调取ITU信道;POS:输入船位数据→Ready for calling→按CALL→call in progress→wait for ack BQ→Received ACK BQ ID:004122100 Routine→ALARMRST,ENT→ J3E JP:NI FREQ:T xxxx.xx /R xxxx.xx→ ENT→ EOS:ACK BQ ECC:OK→ ENT→ Received call<END> END NEXT DEL → ENT→ 回初始界面。
五、NBDP通信基本操作、NBDP线路测试
DP -5是日本古野公司生产的设备,它的特点如下:
1、完全符合相关无线电技术指标的要求,能进行ARQ、FEC 等多种方式的通信。
2、内存较大,可实现信息快速处理。设备固化开机程序,系统导入时间快、可靠性高。
3、配备了3寸磁盘驱动器,增加了存储能力。
4、在收发电文的同时,能进行电文的管理操作。
5、采用指令键选择菜单方式,也可以快捷键选择,操作手段多样。
6、设备存储了全部的ITU信道;用户还能设置自己的用户信道。
7、满足GMDSS的设备自动操作要求,可实现无人值守自动操作。
8、系统有标准接口,硬件和软件与其他通用设备兼容。
DP -5型窄带直接印字电报终端的组成
1、显示单元:包括了ARQ 电路和数据处理器。ARQ 电路主要对收发电报的处理、显示操作的内容及对ARQ的控制。显示单元通过接口连接单边带电台、DSC、打印机、GPS。
电文打印机:可以打印电文内容和通信过程记录。
2、键盘:作为输入设备,对DP -5进行控制。键盘分为四个部分:
(1)通用字符键:功能与电子计算机键盘相同。
(2)编辑功能键:对电文内容进行编辑修改。
(3)通信功能键:F9 - F12,按键发出NBDPT特定的通信指令。
(4)菜单选择键:F1- F8,对应选择8个下拉式菜单。
(一)NBDP通信基本操作
1. NBDP 普通电文与通告电文的格式、修改、保存
电文编辑和查阅需要在工作区中进行。本机有2个工作区,区1和区2。当在进行电文编辑和查阅时,设备自动寻找空的工作区提供给我们使用。如果没有空的工作区,设备将提示:CLOSE A FIJE TO OPEN NEW FILE?意思是选择一个工作区,移走里面的内容。然后提示: SAVE FILE?原工作区的内容要保存吗?选择YES或NO 即可腾出一个空的工作区。
(1)编辑:按F1调出FILE→择NEW→按ENTER→件编辑电文内容。
电文格式如下:

(2)存储:
按F1调出FILE→选择SAVE→输入电文名→选择存储器→按ENTER。看到工作区上框有电文名时,表示已经存好了。再按ESC退出。
2、电文的查阅:按F1调出FILE→选择OPEN→按ENTER→选择一个电文→按ENTER→查看内容→按ESC退出。
[注意]所有接收的电文自动存储在文件库中,可在OPEN 项查看内容。其名称是以LOG开头的。
2. 相关操作菜单功能的了解
开机及屏幕显示:
File Edit Operate Window Station Terminal Editor System WRU HR Over Break
-----------------------------------------2016-06-25 14:30 (JST)--------------Caps
Station Name :CHOUSHI-8M
Frequency(T/R):8765. 00/ 8965. 00( KHz) Comm Mode: ARQ .
Comm Status : Connect Send Lock Error Mark Space
Sending Volume: 100 ( % ) ARQ Error: 0 ARQ Time: 0 ( sec)
1、开机:如上图,按电源开关键ON开机。
2、屏幕显示:
(1)顶行 12个单词代表了8个菜单和4个操作指令。
从左向右顺序是:前 8个为菜单,后4个为操作指令。
(2)设备状态区:
显示了设备的工作状态。如收发频率、收发状态等。
(3)在顶行菜单和状态区之间有一个当前时间显示。是UTC(协调世界时)时间。
菜单选择
方法一:按Fl - F8.用于选择相应的1-8个菜单。
方法二:按住Alt,再按菜单名称的大写字母键。如:Alt+F。
选择某菜单中的项目
方法一:按↑和↓键选择,再按ENTER。
方法二:按项目前的数字。
3. NBDP 遇险、紧急和安全通信
通信方式主要有两种: ARQ和FEC。通信基本步骤分为三步:
1、呼叫对方,建立线路。
2、线路接通后,收发电文。
3、完成电文收发后,拆线。(中断线路)。
一、呼叫方法和电文发送方法
(一)呼叫方法:
1、手动呼叫法:
(1)设置电台的频率
按F3调出OPERATE菜单,光标移到 SET FREQUENCY→按ENTER。
→Tx: 输入发射频率。如 8385.50
→Rx: 输入接受频率。如 8425.50

(2)呼叫:按F3调出OPERATE菜单,光标移到 MANUAL CALLING →
按ENTER。
→MODE:选择ARQ或FEC↓。
→ID CODE:对方识别码,按ENTER。
开始呼叫。叫通后,在状态区至少看到CONNECT和SEND亮。
2、台站表呼叫法:
应先登记好了要呼叫的台站表。
按F5调出Station菜单→选择STATION ENTRY→按ENTER。选择光标右移,然后上移动到CREATE→按ENTER。
→登记对方的名称、识别码及与之通信的频率等。
→出现OK时,再按ENTER完成。
→最后按ESC退出。
如果需要修改一个旧的台站表:
按F5调出Station菜单,选择STATION ENTRY→按ENTER。→选择一个旧的台站,光标右移,上移或下移至CHANGE→按ENTER→修改无误后,按ENTER。
→出现OK时,再按ENTER.
→最后按ESC退出。

如果需要删除一个旧的台站表:
按F5调出Station菜单,选择STATION ENTRY→按ENTER。→选择一个旧的台站,光标右移,上移或下移至CHANGE→按ENTER→修改无误后,按ENTER。
→按Backspace 删空STATION的名称,再按ENTER。
→出现OK时,再按ENTER。
→最后按ESC退出。
站台登记好后,就可以呼叫站台:
按F3调出OPERATE菜单,→光标移到 CALL STATION,按ENTER,→选一个要呼叫的台站,按ENTER。开始呼叫。
3、电文发送法:
1)存储式发送:(调已存电文发)
电文应在呼叫前,在FILE菜单中编辑存储好。线路接通后,按F3调出OPERATE菜单,→光标移到FILE TO SEND,按ENTER,→再在打开的电文目录中选一篇,按ENTER发送。
电文在屏幕上显示出来,表示正在发送。发完光标停止移动。
2)编辑式发送:(打一行发一行)在线路接通后,直接键入电文内容,再按回车键发出。
船对岸ARQ通信程序步操作骤如下:
ARQ通信是交互式的通信,通信双方可以在线进行电文的交换。因此,ARQ通信用于两个电台之间的点对点通信。程序如下:
1、以ARQ方式向岸台发起呼叫。可采用手动呼叫或台站表呼叫(台站表呼叫要先登记台站资料)。
2、叫通后(状态栏:CONNECT、SEND、LOCK亮),与岸台相互识别:F9、F10。
3、收到岸台发回的“GA+?”后,键入所需的电传指令发出。通信常用指令有如下2种:
(1)直接指令:DIRTLXxy+(要求岸台连线陆地用户,如:DIRTLX085923039+)
(2)存贮转发指令:TLX+
4、直接指令发出后,岸台发回“MOM”,随后收到陆地用户的应答码,以及“MSG+?”如收到:
MOM
923039 COSCO CN
MSG+?
5、发送电文:可采用存储式发送(F3→File to Send)或编辑式发送。
[注]采用存储式发送,应在呼叫前,预先编辑存储好电文。
6、如果要结束通信,再与陆地用户识别一次。(F9、F10)
7、与陆地用户拆线:键入KKKK,按ENTER。
8、岸台与船台交换应答码。
9、收到岸台发回的“GA+?”后,可以发送新的通信指令,继续通信。如果不需要,就与岸台拆线:键入BRK+或者按F12(BREAK)。
10、清屏。F1→ CLEAR BUFFER。
[注意]电文发完后,如果需要接收对方的电文,可按F11 (OVER,转流,接收对方发来的电文。
FEC通信程序操作步骤如下:
FEC通信是广播式的单向的。有CFEC和SFEC。CFEC是对所有船的广播,SFEC是对单个船台或岸台的广播。程序如下:
1、以FEC方式发起呼叫。
2、线路接通后(状态栏: CONNECT、SEND亮),发送电文。
3、拆线。
4、清屏。
(二) NBDP线路测试
按F8调出SYSTEM→光标右移到CHANGE→光标下移到SELF TEST→选择项目,按ENTER。
测试结果为OK,表示该项目正常!测试结果为NG,表示该项目不正常!
线路测试步骤:
F8→光标右移到CHANGE→光标下移到SELF TEST→选择Line→ENTER
(三)PSC检查内容
1、外观检查设备的整洁。
2、设备自检工作正常。
3、查看验证标示的识别码与设备MMSI码正确,查看最新船位与GPS 船位验证,是否及时更新。
4、开启打印机,实时打印呼叫、应答、接收发射的内容。与岸台在中频(1605 - 4000)和高频(4000 - 27500-)分别进行呼叫实验,等待应答。收到岸台应答后,发出TEST+指令,接收测试电文。再发一份测试电文给岸台。
5、最好使用备用电源。

