GMDSS通用操作員崗位適任訓(xùn)練課程資源庫(kù)-《GMDSS通

1、項(xiàng)目9 應(yīng)急無線電示位標(biāo)與搜救雷達(dá)應(yīng)答器 在2009年的大綱中沒有AIS-SART的內(nèi)容，因?yàn)楫?dāng)時(shí)AIS-SART還沒有出來。但現(xiàn)在AIS-SART已可在船上替代SART配備，這部分內(nèi)容如何安排，應(yīng)進(jìn)一步考慮。建議，按新的國(guó)際公約進(jìn)行內(nèi)容編排。搜救尋位設(shè)備？任務(wù)1 了解EPIRB和SART設(shè)備根據(jù)國(guó)際海事組織的規(guī)定，所有300總噸以上的貨船以及適用于SOLAS公約的公約船，無論航行在A1、A2、A3或A4哪個(gè)海區(qū)，都必須配備應(yīng)急無線電示位標(biāo)（Emergency Position Indicating Radio Beacon, EPIRB）。同時(shí)還要求，所有客船和500總噸及以上的貨船每船至少

2、應(yīng)配備2部搜救雷達(dá)應(yīng)答器（Search And Rescue Radar Transponder, SART）裝置，未滿500總噸的貨船可配備1部，同時(shí)允許船舶和救生艇筏兼用。EPIRB是SOLAS公約第四章所要求的設(shè)備，因此屬于無線電通信設(shè)備，EPIRB的主要作用是當(dāng)船舶遇到緊急情況時(shí)，可以人工或自動(dòng)發(fā)送遇險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)，岸上的搜救當(dāng)局接收到報(bào)警信號(hào)后，就可以根據(jù)EPIRB提供的信息展開搜救活動(dòng)，由于EPIRB設(shè)備可以自動(dòng)或人工發(fā)送遇險(xiǎn)信息，因此對(duì)于應(yīng)對(duì)船舶的突發(fā)事件非常有幫助，因此得到廣泛的應(yīng)用。在GMDSS系統(tǒng)中，應(yīng)急無線電示位標(biāo)原共有三種不同系統(tǒng)提供，即國(guó)際衛(wèi)星搜救組織（COSPAS-SA

3、RSAT）提供的406MHz的示位標(biāo)（S-EPIRB），Inmarsat提供的（L-EPIRB）和地面通信系統(tǒng)中提供的（VHF-EPIRB），但是在2005年2月召開的IMO無線電通信和搜救分委員會(huì)（COMSAR）第九次會(huì)議上，明確提出在2006年12月1日關(guān)閉L-EPIRB系統(tǒng)，國(guó)際移動(dòng)通信衛(wèi)星組織不再提供此項(xiàng)業(yè)務(wù)，至于地面系統(tǒng)中的VHF-EPIRB，實(shí)際上是一個(gè)在70頻道工作的簡(jiǎn)單的DSC發(fā)射機(jī)，是一個(gè)典型的C級(jí)DSC，只能在A1海區(qū)使用，用戶不多，幾乎沒有廠家生產(chǎn)，設(shè)備的工作原理與DSC設(shè)備相同，因此對(duì)于這兩種示位標(biāo)就不再做具體的介紹了。GMDSS中的EPIRB具有遇險(xiǎn)報(bào)警、定位、識(shí)別和

4、尋位功能。在船舶遇險(xiǎn)時(shí)，人工或自動(dòng)啟動(dòng)EPIRB發(fā)出含有示位識(shí)別碼的報(bào)警信息。COSPAS-SARSAT系統(tǒng)能自動(dòng)確定遇險(xiǎn)報(bào)警示位標(biāo)的位置，目前，大多數(shù)示位標(biāo)中裝有第二發(fā)射機(jī)，發(fā)射121.5MHz或243MHz的信號(hào)，作為救助飛機(jī)或救助船舶的尋位信號(hào)。SART屬于SOLAS公約第三章所要求的設(shè)備，屬于無線電救生設(shè)備，但在SOLAS公約第四章也有要求。搜救雷達(dá)應(yīng)答器的主要作用是讓搜救船舶和飛機(jī)近距離發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確鎖定幸存者位置的重要設(shè)備，它和船舶或飛機(jī)雷達(dá)相配合，在一定范圍內(nèi)，準(zhǔn)確鎖定幸存者的位置，特別是在夜晚或惡劣的氣象條件下對(duì)于幸存者的搜救更有效。任務(wù)2 了解國(guó)際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)（COSPAS-SA

5、RSAT）一COSPAS-SARSAT系統(tǒng)的概述COSPAS-SARSAT（COSPAS是俄文KOCTTAC的譯音，意為搜尋遇難載體的空間系統(tǒng)Space System For Search of Distress Vessels , SARSAT- Search And Rescue Satellite Aided Tracking）系統(tǒng)，原稱為“低極軌道搜救衛(wèi)星系統(tǒng)”，由于該系統(tǒng)又引入了靜止衛(wèi)星作為轉(zhuǎn)發(fā)器，因此現(xiàn)在系統(tǒng)更名為“國(guó)際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)”。COSPAS-SARSAT系統(tǒng)是1981年由美國(guó)、前蘇聯(lián)、法國(guó)和加拿大四國(guó)聯(lián)合開發(fā)的旨在全球利用衛(wèi)星進(jìn)行搜索和救援的信息服務(wù)系統(tǒng)；一年以后，以上述四

6、國(guó)為理事的國(guó)際搜救衛(wèi)星組織（COSPAS-SARSAT）宣布成立，在此后的20多年的搜救活動(dòng)中，使一萬七千多名遇險(xiǎn)人員安全脫險(xiǎn)，因此它也成為GMDSS的重要組成部分，為海上搜救提供信息服務(wù)。二COSPAS-SARSAT系統(tǒng)組成 COSPAS-SARSAT的組成由示位標(biāo)、衛(wèi)星空間段、本地用戶終端和任務(wù)控制中心組成，見圖9-1所示。圖9-1 COSPASSARSAT系統(tǒng)組成示意圖（一）示位標(biāo) 圖9-2各種不同形式的示位標(biāo)示位標(biāo)是一個(gè)獨(dú)立的小型專用發(fā)射機(jī)，根據(jù)其使用的載體不同，分為三種類型，即陸用個(gè)人信標(biāo)（PLB-Personal Locator Beacons）、航空信標(biāo)（ELTs-Emergen

7、cy Locator Transmitters）及船用信標(biāo)（EPIRBs-Emergency Position-Indicating Radiobeacons）；如圖9-2所示。信標(biāo)的發(fā)射頻率是406MHz，曾有過121.5/243 MHz示位標(biāo)，但已于2009年2月1日起停用。現(xiàn)在的示位標(biāo)的也有雙頻和三頻發(fā)射機(jī)，但其中121.5/243 MHz頻率主要是用于引航信號(hào)（Homing），供搜救飛機(jī)測(cè)向用。雖然示位標(biāo)載體不同，信息上行后都會(huì)被相同的衛(wèi)星接收并轉(zhuǎn)發(fā)。1船載406 MHz EPIRB 設(shè)備406 MHz EPIRB主要用于航海和個(gè)人用戶，目前已廣泛地在船舶上裝配使用，并在全球范圍大量的

8、搜救行動(dòng)中起著不可替代的作用。（1）406 MHz EPIRB性能指標(biāo)406 MHz EPIRB的性能指標(biāo)見表9-1。從中可以看出，示位標(biāo)啟動(dòng)后，每50s發(fā)送一次持續(xù)時(shí)間約0.5s，輸出功率為5W的含有數(shù)字編碼信息的射頻脈沖信號(hào)；失效模式是指示位標(biāo)出現(xiàn)故障時(shí)，內(nèi)部需要檢測(cè)，停止發(fā)射時(shí)間不超過45s；溫度沖擊是指在30溫差范圍內(nèi)，允許示位標(biāo)15 min內(nèi)的性能下降，也就是15 min后各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值；最低工作壽命是指示位標(biāo)被啟動(dòng)后至少工作48小時(shí)。表9-1 406 MHz示位標(biāo)技術(shù)指標(biāo)數(shù)字報(bào)文數(shù)字報(bào)文短格式280ms±1（包含112bit數(shù)據(jù)）長(zhǎng)格式360ms±1（包

9、含144bit數(shù)據(jù)）載波恢復(fù)160ms±1比特同步全部是“1” （發(fā)射序列前15位）幀同步常規(guī)操作時(shí)為000101111（自測(cè)試時(shí)為011010000）格式標(biāo)志“0” 短格式，“1” 長(zhǎng)格式報(bào)文內(nèi)容短格式87bit，長(zhǎng)格式119bit信號(hào)調(diào)制和發(fā)射報(bào)文重復(fù)周期50s±5發(fā)射時(shí)間短格式440ms±1長(zhǎng)格式520ms±1載頻406.025±0.001MHz（5年之內(nèi)變化不得超過±0.005MHz）406.028±0.001MHz（5年之內(nèi)變化不得超過+0.002/-0.005MHz）引導(dǎo)信標(biāo)頻率121.5MHz頻率穩(wěn)定度短期穩(wěn)定

10、度2×10-9（100ms內(nèi)）中期穩(wěn)定度平均斜率1×10-9/min殘留頻率變化3×10-9輸出功率（50負(fù)載）5W±2dB傳輸速率400bps±1發(fā)射種類G1B失效模式發(fā)射停止不超過45s溫度特性工作溫度1類：40-55，2類：20-55溫度梯度+/ 5/h存放溫度-50-+70溫度沖擊3 0溫差允許15min內(nèi)恢復(fù)最低工作壽命48h（2）406 MHz EPIRB的電路組成供電單元微機(jī)控制器406.028 MHz發(fā)射機(jī)GPS接收機(jī)天線單元鍵盤傳感器釋放機(jī)構(gòu)顯示器圖9-3 EPIRB組成框圖406 MHz EPIRB由電池供電單元、主控單元、

11、信號(hào)收發(fā)單元和釋放機(jī)構(gòu)幾個(gè)部分組成。電池供電單元EPIRB的工作主要靠電池供電。根據(jù)EPIRB的規(guī)范要求，示位標(biāo)被啟動(dòng)后至少應(yīng)工作48小時(shí)以上。因此，示位標(biāo)中通常使用高性能的鋰電池，電路的其它各個(gè)部分都要選用低功耗的元器件，以減少非工作狀態(tài)下的電能消耗。不同的示位標(biāo)其電池工作特性有所不同，但都需要定期檢查維護(hù)，定期更換。主控單元主控單元主要包括微機(jī)控制器和傳感器。微機(jī)控制器是EPIRB的控制中心，負(fù)責(zé)所有信息的處理以及控制命令的發(fā)出。在微控制器內(nèi)部的寄存器中，可以完成來自外部導(dǎo)航設(shè)備船位信息的存儲(chǔ)和更新，也可以寫入船舶的識(shí)別碼、協(xié)議標(biāo)志和注冊(cè)信息等編碼信息。傳感器主要是指壓力傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量環(huán)

12、境參數(shù)，并傳遞給微控制器，由微控制器根據(jù)環(huán)境參數(shù)做出相應(yīng)的判斷，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)。設(shè)備型號(hào)不同，顯示器和鍵盤可能沒有。信號(hào)收發(fā)單元信號(hào)收發(fā)單元包括406 MHz信號(hào)發(fā)射機(jī)（頻率合成單元、功率控制單元、調(diào)制器、濾波電路等）、GPS接收機(jī)以及天線單元等。其中頻率合成單元為發(fā)射單元提供高穩(wěn)定度的頻率，以產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)的載波頻率；發(fā)射單元主要完成對(duì)基帶信號(hào)的編碼調(diào)制，并在調(diào)制后進(jìn)行帶通濾波，以除去雜波干擾；功率控制單元對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行控制，使其滿足示位標(biāo)要求的發(fā)射功率。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)示位標(biāo)通過自動(dòng)或人工啟動(dòng)，存儲(chǔ)在寄存器中的船位、船舶識(shí)別碼和注冊(cè)信息等，經(jīng)過編碼后由發(fā)射天線發(fā)射出去。EPIRB的天線通常采

13、用外置或內(nèi)置的全向天線。釋放機(jī)構(gòu)釋放機(jī)構(gòu)是用來保證遇險(xiǎn)時(shí)示位標(biāo)能自動(dòng)或手動(dòng)脫離開船體的部件。通常EPIRB的釋放機(jī)構(gòu)有兩種：不帶有靜水壓力釋放器的人工安放支架（或存放盒）和帶有靜水壓力釋放器的浮離式支架（或存放盒）。EPIRB的啟動(dòng)方式分為三種：自動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)啟動(dòng)和遙控啟動(dòng)。如果示位標(biāo)的存放盒或安裝支架是浮離式的，則該示位標(biāo)可以自動(dòng)啟動(dòng)。具體是指當(dāng)船舶遇險(xiǎn)，船體下沉到一定深度后（一般為1.5-4 m），由壓力傳感器測(cè)得海水靜壓力，釋放機(jī)構(gòu)自動(dòng)啟動(dòng)，示位標(biāo)脫離支架或存放盒，浮出水面，開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)，所以自動(dòng)啟動(dòng)式示位標(biāo)需要安裝在沒有遮擋的暴露場(chǎng)合處。當(dāng)然，自動(dòng)啟動(dòng)式示位標(biāo)通常也可以手動(dòng)啟動(dòng)。手

14、動(dòng)啟動(dòng)是指人為的將示位標(biāo)從不帶水壓釋放器的人工安放支架或存放盒中取出，手動(dòng)啟動(dòng)示位標(biāo)的遇險(xiǎn)報(bào)警功能，使示位標(biāo)開始發(fā)射遇險(xiǎn)信號(hào)。遙控啟動(dòng)需要EPIRB保持天線長(zhǎng)時(shí)間處于接收遙控信號(hào)狀態(tài)，并且隨時(shí)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行命令解析，以便遇險(xiǎn)時(shí)能夠馬上響應(yīng)遙控信號(hào)，這樣平時(shí)就要消耗掉一些電量，而且考慮到實(shí)際中遙控啟動(dòng)功能的用處并不是很大，所以一般示位標(biāo)不具有遙控啟動(dòng)功能。示位標(biāo)的大致結(jié)構(gòu)是：上半部為電子電路及天線，下半部為電池和控制開關(guān)（控制開關(guān)主要分海水開關(guān)、磁性開關(guān)和水銀開關(guān)三種）。兩個(gè)部分之間用密封圈套住，在外殼的兩部分之間有一層密封墊圈，以保持良好的水密性，避免被海水浸濕。通常，示位標(biāo)都帶有意外操作防護(hù)

15、裝置，用來防止意外啟動(dòng)。示位標(biāo)的結(jié)構(gòu)外殼具有足夠高的強(qiáng)度，以便在遇險(xiǎn)時(shí)可以將其直接拋入水中。為了醒目，外殼通常涂成桔紅色，頂部有閃光燈，通常還帶有反射光圈，白天依靠較強(qiáng)的日光反射，使搜救者容易發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，夜間由閃光燈閃爍，使其在很大范圍的海面上可見，閃光燈電源由光敏開關(guān)控制，白天能自動(dòng)關(guān)閉。另外，示位標(biāo)上還附有一根繩索，通常用于棄船后將其綁到救生艇筏上（注意，繩索不能捆綁在船體上）。示位標(biāo)的作用是當(dāng)載體遇到危險(xiǎn)時(shí)，能夠發(fā)射報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)方式既可以是自動(dòng)的也可以是人工發(fā)射，自動(dòng)方式根據(jù)載體的不同有不同的方式，航空器用的示位標(biāo)多采用撞擊式，航海示位標(biāo)用的基本是水浸式或者是脫離式，但是目前脫離式由于誤

16、發(fā)報(bào)警的幾率比較大，因此現(xiàn)在準(zhǔn)備淘汰此種方式。（二）空間段圖9-5 LEOSAR衛(wèi)星及覆蓋圖圖9-4 COSPAS-SARSAT衛(wèi)星圖空間段是由兩部分組成，即靜止衛(wèi)星系統(tǒng)（GEOSAR）和低軌道衛(wèi)星（LEOSAR）系統(tǒng)，在軌的衛(wèi)星數(shù)目并不固定，截止到2011年10月5日，LEOSAR系統(tǒng)共有6顆衛(wèi)星在軌工作（見表9-2）從表中看出，目前俄羅斯的衛(wèi)星暫時(shí)停止服務(wù)，但是到2016年左右，待其恢復(fù)運(yùn)營(yíng)和其它成員國(guó)增加SARSAT衛(wèi)星服務(wù)后，在軌、計(jì)劃和備用衛(wèi)星將達(dá)到13顆左右。由于衛(wèi)星高度低，單顆衛(wèi)星覆蓋地球的面積比地球同步靜止衛(wèi)星要小，只有直徑為6000 km左右的圓形區(qū)域，該區(qū)域稱為衛(wèi)星共視區(qū)。

17、隨著衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)，共視區(qū)在地面上形成寬約6000 km的帶狀覆蓋區(qū)域，如圖圖9-5所示。表9-2 COSPAS-SARSAT近、極軌衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀SatelliteRepeater InstrumentsSearch and Rescue Processor406 MHzGlobalLocalSarsat-7 （NOAA-15）FullFullFullSarsat-8 （NOAA-16）FullFullFullSarsat-9（NOAA-17）FullFullFullSarsat-10 （NOAA-18）FullFullFullSarsat-11 （METOP-A）FullFullFullSa

18、rsat-12 （NOAA-18）FullFullFullGEOSAR圖9-6 GEOSAR衛(wèi)星覆蓋圖系統(tǒng)中，截止到2011年10月在軌靜止軌道衛(wèi)星的數(shù)量是5顆，衛(wèi)星分別由美國(guó)、印度和歐洲氣象衛(wèi)星組織提供，如表9-3所示。預(yù)計(jì)到2013年，在軌、計(jì)劃和備星將達(dá)到17顆。由于該衛(wèi)星在地球同步軌道上，所以可以實(shí)現(xiàn)除南北兩極之外的全球覆蓋，圖9-6為同步軌道衛(wèi)星的覆蓋圖。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器由美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)和加拿大四國(guó)提供。對(duì)所有的成員國(guó)可免費(fèi)使用衛(wèi)星上搭載的轉(zhuǎn)發(fā)器，由于衛(wèi)星的變化，因此國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）已經(jīng)把近極軌道衛(wèi)星搜救系統(tǒng)改名為全球國(guó)際衛(wèi)星搜救系統(tǒng)，以適應(yīng)系統(tǒng)變化的需要。表9-2 COSPAS

19、-SARSAT地球同步衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀SatelliteStatusCommentsGOES-11 West （135° W）FullOperational GOES-West satellite.GOES-12 （60° W）Stand byGOES-13 East （75° W）FullOperational GOES-East satellite.GOES-14 （105° W）Stand ByIn-orbit spare.GOES-15 （89.5° W）Stand ByIn-orbit spare.INSAT 3A （93.5°

20、 E）FullMSG-1 （9.5° E）FullMSG-2 （0°）FullElectro-L No.1Under TestLaunched on 20 January 2011, under test from 20 February at 76° E.系統(tǒng)空間段的主要任務(wù)是對(duì)示位標(biāo)發(fā)出的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行變頻、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)等處理，然后送到本地用戶接收終端（LUT）。（三）本地用戶終端（LUT-Local User Terminal）本地用戶終端也就是系統(tǒng)的地面接收站，目前有兩種形式，一是近極軌道衛(wèi)星的地面接收站（LEOLUTs），另一個(gè)是靜止軌道衛(wèi)星的地面接收站（G

21、EOLUTs），它們各自工作在相對(duì)應(yīng)的空間部分。本地用戶終端的作用有兩個(gè)，其一是接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的遇險(xiǎn)示位標(biāo)的信號(hào)，進(jìn)行一系列的處理，包括解碼、運(yùn)算等，然后給出示位標(biāo)的位置數(shù)據(jù)和識(shí)別信息，靜止軌道衛(wèi)星的地面接收站（GEOLUTs）由于衛(wèi)星和示位標(biāo)相對(duì)靜止，因此無法通過計(jì)算得到示位標(biāo)的位置，只能通過解調(diào)得出示位標(biāo)信號(hào)中包含的信息，這些信息是示位標(biāo)中的GPS接收機(jī)提供的，最后，把這些信息送到搜救任務(wù)控制中心（MCC）。它的另一項(xiàng)主要功能就是實(shí)時(shí)修正其跟蹤衛(wèi)星的軌道參數(shù)。本地用戶終端的數(shù)量不固定，在不斷地增加，本地用戶終端數(shù)量的增加能夠縮短報(bào)警延遲時(shí)間，對(duì)于搜救工作非常有利，截止到2008年12月，全球

22、計(jì)劃、已經(jīng)運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)的GEOLUT共計(jì)21座、LEOLUT共計(jì)48座（含北京1座）。（四）任務(wù)控制中心（MCC-Mission Control Center）圖9-7 MCC工作和信息分配示意圖任務(wù)控制中心的全稱是搜救任務(wù)控制中心（MCC），它必須和本地用戶接收終端（LUT）相聯(lián)接，一個(gè)MCC至少要聯(lián)接一個(gè)LUT，目前COSPAS-SARSAT對(duì)全球的地理區(qū)域進(jìn)行劃分，對(duì)每一個(gè)MCC都按照其所屬的地理區(qū)域位置劃分搜救服務(wù)區(qū)，在接收到LUT送來的示位標(biāo)的數(shù)據(jù)后，MCC首先進(jìn)行判斷其報(bào)警位置，如果報(bào)警發(fā)生在自己的搜救服務(wù)區(qū)內(nèi)，則MCC將向自己的搜救指揮協(xié)調(diào)中心（RCC）或搜救協(xié)調(diào)點(diǎn)（SPOC-Se

23、arch and Rescue Point of Contact）發(fā)送報(bào)警電文，給出示位標(biāo)的報(bào)警位置和登記信息，如果報(bào)警發(fā)生在自己的搜救區(qū)以外，MCC將向自己所屬的節(jié)點(diǎn)任務(wù)控制中心（Nodal MCC）發(fā)送報(bào)警電文，再由節(jié)點(diǎn)任務(wù)控制中心把相應(yīng)的電文轉(zhuǎn)發(fā)給離示位標(biāo)最近的MCC，以便實(shí)施搜救行動(dòng)。任務(wù)控制中心的作用是：1、 收集、整理、儲(chǔ)存和分類從LUT與其它MCC送來的數(shù)據(jù)；2、 在COSPAS-SARSAT系統(tǒng)內(nèi)與其它MCC進(jìn)行信息交換；3、 過濾虛假報(bào)警，解除模糊值； 4、 把報(bào)警和定位數(shù)據(jù)分發(fā)到有關(guān)的搜救協(xié)調(diào)中心（RCC）或搜救協(xié)調(diào)點(diǎn)（SPOC）。 三COSPAS/SARSAT系統(tǒng)的工作原

24、理當(dāng)船舶遇險(xiǎn)時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，人工或自動(dòng)啟動(dòng)衛(wèi)星緊急示位標(biāo)（EPIRB）發(fā)出遇險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)，由COSPAS-SARSAT衛(wèi)星中繼轉(zhuǎn)發(fā)給本地用戶終端（LUT）。在LUT提取示位標(biāo)位置，然后經(jīng)任務(wù)控制中心（MCC）將遇險(xiǎn)報(bào)警信息送交某一國(guó)家的救助協(xié)調(diào)中心（RCC）或搜救機(jī)構(gòu)，開始搜救行動(dòng)。在LEOSAR系統(tǒng)中，極軌道衛(wèi)星緊急示位標(biāo)位置的確定是靠檢測(cè)衛(wèi)星和示位標(biāo)之間由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使接收信號(hào)產(chǎn)生多普勒頻移的大小來確定的，多普勒頻移的大小與衛(wèi)星和示位標(biāo)當(dāng)時(shí)的相對(duì)位置有關(guān)，由于衛(wèi)星某一時(shí)刻的位置是已知的，這樣就能計(jì)算出示位標(biāo)的位置。這種方法得到的是兩個(gè)位置，一個(gè)是真實(shí)的示位標(biāo)的位置，一個(gè)是相對(duì)于衛(wèi)星投

25、影到地面上的運(yùn)行軌跡的真實(shí)船位的鏡象船位，計(jì)算機(jī)再根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)參數(shù)，消除鏡象船位，求得真實(shí)船位。極軌道衛(wèi)星在目前的工作情況下，中緯度地區(qū)兩顆衛(wèi)星飛越同一地區(qū)的時(shí)間間隔在約1小時(shí)之內(nèi)，在靠近赤道地區(qū)，最長(zhǎng)達(dá)1.5小時(shí)，從地面上看，一顆衛(wèi)星飛過的時(shí)間為10-15 min。因此，對(duì)遇險(xiǎn)目標(biāo)來說，存在著一定的等待時(shí)間；同時(shí)，由于地面上LUT的分布有限，只有那些和LUT處在同一個(gè)衛(wèi)星共視區(qū)內(nèi)的遇險(xiǎn)目標(biāo)才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警，而其它區(qū)域的報(bào)警將會(huì)出現(xiàn)一定的延時(shí)。由于在該分系統(tǒng)中，采用多普勒頻移定位。因此示位標(biāo)終端不需要載體位置信息輸入，但是同時(shí)也使定位時(shí)間進(jìn)一步延遲，在極度情況下，最大的總延遲時(shí)間可以達(dá)到2小

26、時(shí)。因此，目前已經(jīng)開始使用地球同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對(duì)信標(biāo)信號(hào)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)，以消除衛(wèi)星的等待時(shí)延。鑒于上述原因，低近極軌道衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器提供了實(shí)時(shí)和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)兩種工作模式。（一）實(shí)時(shí)模式 （Local Mode）實(shí)時(shí)模式是指衛(wèi)星收到示位標(biāo)報(bào)警信號(hào)后立即轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)覆蓋區(qū)內(nèi)的實(shí)時(shí)報(bào)警。衛(wèi)星上帶有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，在收到406 MHz報(bào)警信號(hào)后，在衛(wèi)星上先對(duì)信號(hào)進(jìn)行一定處理，再轉(zhuǎn)發(fā)至衛(wèi)星共視區(qū)內(nèi)的LUT。（二）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式（Global Mode）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式是指衛(wèi)星收到報(bào)警信號(hào)后，一方面實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)警信號(hào)，同時(shí)衛(wèi)星又把報(bào)警信息存儲(chǔ)起來，并連續(xù)的進(jìn)行播發(fā)。所以即使示位標(biāo)的衛(wèi)星共視區(qū)內(nèi)暫時(shí)沒有LUT，但隨著衛(wèi)星的運(yùn)行，

27、當(dāng)衛(wèi)星覆蓋區(qū)內(nèi)出現(xiàn)LUT后，衛(wèi)星會(huì)把報(bào)警信息轉(zhuǎn)發(fā)給該LUT，同樣也能實(shí)現(xiàn)報(bào)警。由于近極軌道衛(wèi)星的坐標(biāo)是按要求設(shè)計(jì)的，隨著衛(wèi)星的運(yùn)行，加上地球的自轉(zhuǎn)，衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)狀態(tài)下的全球覆蓋，即地球上任何地方的信標(biāo)報(bào)警信號(hào)都可以被衛(wèi)星收到，并一定能轉(zhuǎn)送給LUT，因此，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式也稱為全球覆蓋模式。但在這種工作模式下是延時(shí)報(bào)警，其延時(shí)時(shí)間由示位標(biāo)與LUT的相對(duì)位置、衛(wèi)星運(yùn)行軌道和LUT的緯度等因素有關(guān)。實(shí)際中406 MHz EPIRB實(shí)時(shí)模式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式同時(shí)使用，一方面對(duì)覆蓋區(qū)實(shí)時(shí)報(bào)警，同時(shí)延時(shí)報(bào)警定位?？傊?，當(dāng)海上險(xiǎn)情緊迫時(shí)，遇險(xiǎn)者可以直接啟動(dòng)示位標(biāo)，不必考慮位置信息的注入等問題，既實(shí)現(xiàn)了快速報(bào)警

28、，也解決了報(bào)警后遇險(xiǎn)者水中漂移產(chǎn)生的位置誤差，有助于搜救部門的營(yíng)救。鑒于此，船舶上通過衛(wèi)星示位標(biāo)報(bào)警往往適用于時(shí)間緊迫情況。四COSPAS-SARSAT系統(tǒng)在我國(guó)的建設(shè)、應(yīng)用與管理我國(guó)政府于1994年加入了該組織，并建設(shè)了衛(wèi)星搜救本地用戶終端（LUT）和搜救任務(wù)控制中心（MCC），負(fù)責(zé)對(duì)中國(guó)服務(wù)區(qū)的實(shí)時(shí)覆蓋和報(bào)警數(shù)據(jù)的處理分配。北京LUT的覆蓋區(qū)域包括我國(guó)全部陸域和大部分海域，香港特別行政區(qū)也建有COSPAS-SARSAT系統(tǒng)（LUT和MCC），由香港特別行政區(qū)海事處負(fù)責(zé)運(yùn)行和管理。北京的LUT無法實(shí)時(shí)覆蓋的我國(guó)南部海域，由香港的LUT實(shí)時(shí)覆蓋。我國(guó)臺(tái)灣的系統(tǒng)建設(shè)幾乎與北京同時(shí)進(jìn)行，由臺(tái)灣民航

29、部門管理，在國(guó)際組織的名稱是國(guó)際電信開發(fā)公司，服務(wù)區(qū)域覆蓋了全部臺(tái)灣島和環(huán)島的周邊海域。靜止軌道衛(wèi)星本地用戶地面站設(shè)在北京海事衛(wèi)星地面站通過北京海事衛(wèi)星地面站遇險(xiǎn)安全通信光纜連接至任務(wù)控制中心，在中國(guó)海上搜救中心（RCC）配置搜救衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理和顯示終端。在任務(wù)控制中心與RCC兩端配置可視電話終端，在低軌道衛(wèi)星本地用戶地面站機(jī)房和靜止軌道衛(wèi)星本地用戶地面站分別安裝設(shè)備監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控中心設(shè)在任務(wù)控制中心。我國(guó)COSPAS-SARSAT系統(tǒng)的基本功能是對(duì)國(guó)際搜救衛(wèi)星低軌道衛(wèi)星和靜止軌道衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤，接收406MHz信標(biāo)信號(hào)，經(jīng)過任務(wù)控制中心的處理，產(chǎn)生遇險(xiǎn)報(bào)警位置和相關(guān)信息的報(bào)告，及時(shí)準(zhǔn)確地遞交到中

30、國(guó)海上搜救協(xié)調(diào)中心（RCC）。同時(shí)將相關(guān)報(bào)警數(shù)據(jù)集成到應(yīng)急搜救指揮系統(tǒng)中，為RCC組織的搜救工作提供報(bào)警定位功能。圖9-8 北京LEOLUT覆蓋示意圖五EPIRB簡(jiǎn)介1406MHZ EPIRB 的概述目前幾乎所有的SOLAS公約都配備406MHz EPIRB，船用EPIRB的發(fā)射頻率一般有三個(gè)，其中遇險(xiǎn)報(bào)警頻率為406.025 MHz和406.028MHz，引導(dǎo)信標(biāo)的發(fā)射頻率為121.5 MHz。406 MHz EPIRB能人工啟動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)船舶遇險(xiǎn)并沉沒時(shí)，示位標(biāo)能從支架上自動(dòng)脫落并浮起，自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，人工發(fā)射是指人工啟動(dòng)示位標(biāo)的發(fā)射開關(guān)。EPIRB示位標(biāo)啟動(dòng)后，每50秒發(fā)射一次0.

31、5秒，功率為5W的射頻脈沖。EPIRB的電池使用年限為4年，電池容量為48小時(shí)。靜水壓力釋放器使用年限為2年。2安裝406 MHZ EPIRB時(shí)應(yīng)考慮的因素406 MHz EPIRB一般安裝在駕駛臺(tái)兩側(cè)或駕駛臺(tái)頂部。安裝的地點(diǎn)應(yīng)便于接近，容易維護(hù)，人工啟動(dòng)方便；周圍無障礙，無廢氣，無化學(xué)品污染，無機(jī)械沖擊，無海浪沖擊。3幾種型號(hào)的EPIRB在船上配備與使用的介紹（1）TRON-30S和40S 406 MHZ EPIRB（挪威JOTRON公司產(chǎn)品）TRON 30St和40S設(shè)備操作使用完全不同，挑一型號(hào)介紹；因30S已停止生產(chǎn)，雖仍有使用，但在老的業(yè)務(wù)教材及實(shí)操教材中有大量的介紹；建議選用較新的

32、40S介紹。設(shè)備實(shí)物圖片見圖9-9和圖9-10所示。設(shè)備存放與工作程序如下：平時(shí)放置：示位標(biāo)平時(shí)放置在自浮式支架上，機(jī)體上有一個(gè)箭頭“”表示平時(shí)放置的方向，箭頭指向示位標(biāo)尾部，倒置放置，水銀開關(guān)因倒置而斷開；應(yīng)急開關(guān)在“OFF”位。圖9-95 TRON-30S自動(dòng)啟動(dòng)：船舶遇險(xiǎn)時(shí)， EPIRB在水下24米，靜水壓力釋放器動(dòng)作，自動(dòng)釋放支架上的示位標(biāo)，示位標(biāo)正立浮出水面，這時(shí)水銀開關(guān)和海水開關(guān)都接通，示位標(biāo)的電池電壓提供到EPIRB發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)。如果是夜間，光電控制電路接通，夜間指示燈亮；如果是白天，光電控制電路斷開，夜間指示燈不亮。人工啟動(dòng)：船舶遇險(xiǎn)時(shí)，可人工啟動(dòng)EPIRB。

33、方法：從自浮式支架上的拉下示位標(biāo)，將示位標(biāo)正立，水銀開關(guān)接通；拔出應(yīng)急開關(guān)插銷，應(yīng)急開關(guān)自動(dòng)到“EMERGENCY”位。示位標(biāo)的電池電壓經(jīng)水銀開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)提供到EPIRB發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)。如果是夜間，光電控制電路接通，夜間指示燈亮；如果是白天，光電控制電路斷開，夜間指示燈不亮。圖9-10 TRON-40S試驗(yàn)：從自浮式支架上的拉下示位標(biāo)，將示位標(biāo)正立，水銀開關(guān)接通；應(yīng)急開關(guān)到“TEST”位。示位標(biāo)的電池電壓經(jīng)水銀開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)提供到EPIRB發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)開始自測(cè)。指示燈約1S閃爍1次，然后持續(xù)亮10S，表明工作正常。如果試驗(yàn)在暗處，示位標(biāo)上的夜間指示燈也會(huì)亮。 （2）JQE-

34、3A 406 MHZ EPIRB（日本JRC公司產(chǎn)品）設(shè)備實(shí)物圖片見圖9-11所示。設(shè)備存放與工作程序：平時(shí)放置：示位標(biāo)平時(shí)放置在自浮式支架上，機(jī)體上的黑色箭頭和示位標(biāo)自浮式支架上黑色箭頭應(yīng)對(duì)齊；應(yīng)急開關(guān)在“AUTO”位。自動(dòng)啟動(dòng)：船舶遇險(xiǎn)時(shí)，EPIRB在水下24米，靜水壓力釋放器動(dòng)作，自動(dòng)釋放自浮式支架上的示位標(biāo)，示位標(biāo)正立浮出水面，這時(shí)磁開關(guān)吸合。示位標(biāo)的電池電壓提供到EPIRB發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)。人工啟動(dòng)：船舶遇險(xiǎn)時(shí)，可人工啟動(dòng)EPIRB。方法：工作方式開關(guān)放置到“MANUAL”位。示位標(biāo)的電池電壓提供到發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)。圖9-11 JRC公司的JQE-3A E

35、PIRB試驗(yàn)：將工作方式開關(guān)旋到“TEST”位，綠色指示燈亮，表示示位標(biāo)工作正常。（3）KANNAD 406MHZ EPIRB (法國(guó)產(chǎn)品)KANNAD 406 WHSWSFH已不再生產(chǎn)，雖仍在使用中，建議選擇此產(chǎn)家較新型號(hào)產(chǎn)品介紹。KANNAD 406MHZ EPIRB是法國(guó)生產(chǎn)IESM公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品分為兩種，分別是KANNAD 406FH和KANNAD 406WH型，WH型是FH型的改進(jìn)產(chǎn)品，設(shè)備外形完全一樣，設(shè)備實(shí)物圖片見圖9-12所示。設(shè)備存放與工作程序：平時(shí)放置：示位標(biāo)平時(shí)放置在自浮式機(jī)箱內(nèi)，標(biāo)有“This Side Up”的面朝上，應(yīng)急開關(guān)在“ON”位。圖9-12 法國(guó)公司的

36、KANNAD EPIRB自動(dòng)啟動(dòng)：船舶遇險(xiǎn)時(shí)，EPIRB在水下24米，靜水壓力釋放器動(dòng)作，自動(dòng)釋放機(jī)箱內(nèi)的示位標(biāo)，示位標(biāo)正立浮出水面，這時(shí)磁開關(guān)吸合。電池電壓提供到發(fā)射機(jī)，開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)。人工啟動(dòng)：船舶遇險(xiǎn)時(shí)，可人工啟動(dòng)EPIRB。方法：打開機(jī)箱取出示位標(biāo)，這時(shí)應(yīng)急開關(guān)和磁開關(guān)都接通，電池電壓提供到發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)。試驗(yàn)：打開機(jī)箱取出示位標(biāo)，這時(shí)應(yīng)急開關(guān)和磁開關(guān)都接通，電池電壓提供到發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)開始發(fā)射報(bào)警信號(hào)，發(fā)射指示燈閃亮，表明發(fā)射機(jī)工作正常。但此試驗(yàn)不能超過30秒，否則將產(chǎn)生有效報(bào)警。WH型增加一個(gè)海水開關(guān)，F(xiàn)H型離開箱體就發(fā)射報(bào)警，而WH型離開箱體并接通水銀開關(guān)后才會(huì)

37、報(bào)警。（4）Mcmurdo E3 406MHZ EPIRB（英國(guó)產(chǎn)品）Mcmurdo E3已不再生產(chǎn)，雖仍在使用中，建議選擇此產(chǎn)家較新型號(hào)產(chǎn)品E5介紹。圖9-13 Mcmurdo E3圖9-14 Mcmurdo E3 外罩示意圖Mcmurdo E3 406MHZ EPIRB見圖9-13和圖9-14所示，是第三代的船用緊急衛(wèi)星示位標(biāo)， E3配備一個(gè)完全密封的自浮的外罩，在不打開外罩的情況下也可以自測(cè)。對(duì)于非GMDSS系統(tǒng)，E3可以提供一個(gè)可以快速釋放的防水安裝支架，或者是一個(gè)非自動(dòng)型號(hào)的全封閉的外罩。一旦從外罩中取出，浸入水中E3會(huì)自動(dòng)激活，也可以人工按其后面的按鈕打開，附加的自檢按鈕會(huì)對(duì)其進(jìn)行

38、自測(cè)，并指示E3正在待用。 任務(wù)3 搜救雷達(dá)應(yīng)答器（SART）按SOLAS公約1988年修正案第三章和第四章的規(guī)定，每艘客船和500總噸及其以上的貨船，應(yīng)配備兩只9GHz搜救雷達(dá)應(yīng)答器；300總噸到500總噸的貨船至少應(yīng)配備一只9GHz搜救雷達(dá)應(yīng)答器。一搜救雷達(dá)應(yīng)答器的功能 GMDSS系統(tǒng)具有七大功能之一就是救助現(xiàn)場(chǎng)的尋位功能。這一功能的實(shí)現(xiàn)，依賴于搜救雷達(dá)應(yīng)答器（SART- Search And Rescue Radar Transponder）和搜救船舶或飛機(jī)上安裝的9 GHz雷達(dá)設(shè)備。二者相互配合構(gòu)成了一個(gè)行之有效的海上尋位系統(tǒng)。盡管GMDSS系統(tǒng)為船舶遇險(xiǎn)時(shí)提供了多種報(bào)警手段，且都能使

39、接收?qǐng)?bào)警者獲知其遇險(xiǎn)的大致位置，但一則位置精度不夠，二則由于海上風(fēng)、流等因素的影響，使遇險(xiǎn)幸存者的位置難于精確確定。尤其在濃霧、黑夜以及風(fēng)大浪高等惡劣海況下，單憑肉眼去發(fā)現(xiàn)遇險(xiǎn)幸存者，是相當(dāng)困難的事情。而SART利用電信號(hào)示位，就很好地解決了這一難題。搜救雷達(dá)應(yīng)答器是GMDSS 系統(tǒng)中用來近距離確定遇難船舶、救生艇筏及幸存者位置的主要方式。SART是遇險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備，能引導(dǎo)搜救飛機(jī)或搜救船舶盡快地搜尋到遇險(xiǎn)者，并可讓持有SART的幸存者知道是否有救助飛機(jī)，或救助船舶在靠近他們。二尋位系統(tǒng)及示位原理NA12個(gè)點(diǎn)0圖9-17 SART 實(shí)物、搜救雷達(dá)顯示抓拍及示意圖搜救雷達(dá)應(yīng)答器簡(jiǎn)稱為SART（

40、Search Aid Radar Transponder），它是一個(gè)具有收發(fā)功能的小型設(shè)備，其作用是當(dāng)搜救船舶或飛機(jī)接近時(shí)，在9 GHz雷達(dá)（亦稱X波段雷達(dá)或3cm雷達(dá)）信號(hào)的觸發(fā)下，發(fā)出特定的示位信號(hào)，以使搜救者能在復(fù)雜的海況下及時(shí)發(fā)現(xiàn)遇險(xiǎn)幸存者，大大地提高救助的成功率。Tron SART實(shí)物如圖9-17左側(cè)所示。SART可以安裝在駕駛室內(nèi)，也可安裝在船弦或救生艇上，并可方便地由遇險(xiǎn)幸存者攜帶。一旦險(xiǎn)情發(fā)生，SART可人工啟動(dòng)，也可在入水后自動(dòng)啟動(dòng)。啟動(dòng)后SART首先處于待命狀態(tài)，即只收不發(fā)。但一旦收到9 GHz的雷達(dá)信號(hào)SART會(huì)立即進(jìn)入應(yīng)答狀態(tài)，此時(shí)既收且發(fā)。在應(yīng)答狀態(tài)中，SART會(huì)在與

41、所收雷達(dá)信號(hào)相同的波段上發(fā)射一串脈沖信號(hào)，該信號(hào)在雷達(dá)顯示器上的標(biāo)志是同一方位上的12個(gè)等距離光點(diǎn)。而搜救船舶或飛機(jī)上的操作員即可根據(jù)該標(biāo)志的起始點(diǎn)來得出遇險(xiǎn)幸存者的確切位置，及時(shí)進(jìn)行營(yíng)救。其標(biāo)志信號(hào)在雷達(dá)顯示器上的視覺效果，如圖9-17中間圖所示（雷達(dá)為偏心顯示方式）。在右側(cè)的示意圖上，ON為船艏線，A為救助船與幸存者間的距離，為救助船與幸存者間的方位夾角。前者描述的是雙方距離較遠(yuǎn)時(shí)的情形。隨著雙方距離漸進(jìn)，雷達(dá)所收到的SART信號(hào)也漸強(qiáng)，因而在大光點(diǎn)附近會(huì)逐漸出現(xiàn)小光點(diǎn)。這主要是SART響應(yīng)雷達(dá)波的回掃信號(hào)造成的。當(dāng)距離近至約1海里時(shí)，雷達(dá)天線的旁瓣與后瓣方向也能接收到SART的信號(hào)，此時(shí)

42、由于余輝現(xiàn)象，導(dǎo)致雷達(dá)顯現(xiàn)器上的標(biāo)志信號(hào)由12個(gè)光點(diǎn)逐漸擴(kuò)展為12條弧線。再近時(shí)則可形成12個(gè)同心圓。這時(shí)的標(biāo)志信號(hào)只能用來測(cè)距，卻無法用來測(cè)量方位。為避免出現(xiàn)上述情形，要求搜救雷達(dá)的操作員必須隨距離的逐漸接近，適時(shí)降低雷達(dá)增益。始終保持雷達(dá)顯示器上的SART標(biāo)志信號(hào)成12個(gè)光點(diǎn)狀態(tài)。 另外，除發(fā)射無線電信號(hào)外，在SART上還同時(shí)設(shè)有聲、光指示裝置，以便遇險(xiǎn)幸存者判定設(shè)備的工作狀態(tài)和搜救單位距離的遠(yuǎn)近。以TRON型SART為例，在其處于待命狀態(tài)時(shí)，其上的指示燈以亮0.5s、滅1.5s的2s周期閃動(dòng)。當(dāng)收到雷達(dá)信號(hào)后，其頻率加快，改為以亮0.5s、滅0.5s的1s周期閃動(dòng)。而聲響裝置在待命狀態(tài)不

43、發(fā)聲，在收到雷達(dá)信號(hào)后，遠(yuǎn)距離時(shí)，能周期性地聽到應(yīng)答時(shí)發(fā)出的短促聲，隨距離漸近，周期漸短，直至變成連續(xù)的聲響，此時(shí)表明搜救雷達(dá)已經(jīng)近在咫尺了。若聽到幾種不同音調(diào)的聲響時(shí)，則可斷定有多個(gè)救援船舶或飛機(jī)到達(dá)。三搜救雷達(dá)應(yīng)答器的組成及各部分作用搜救雷達(dá)應(yīng)答器實(shí)際上是一個(gè)被動(dòng)觸發(fā)式的雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生器，該設(shè)備開啟后，在沒有被雷達(dá)信號(hào)觸發(fā)前，設(shè)備處于接收狀態(tài)，當(dāng)被3cm導(dǎo)航雷達(dá)波觸發(fā)以后，應(yīng)答一個(gè)雷達(dá)信號(hào)，在導(dǎo)航雷達(dá)上顯示一連串的點(diǎn)，使搜救船舶和飛機(jī)非常容易就能夠發(fā)現(xiàn)和辨別。設(shè)備共有天線、環(huán)行器（環(huán)路器）、接收機(jī)、掃頻器和發(fā)射機(jī)組成，組成圖見9-18。掃頻器發(fā)射機(jī)環(huán)行器天線接收機(jī)圖9-18 SART組成方框

44、圖接收機(jī)實(shí)際上是一個(gè)寬帶接收機(jī)，工作在9GHz，可以接收3公分雷達(dá)（9GHz雷達(dá)）的脈沖波，接收機(jī)接收到雷達(dá)脈沖后，產(chǎn)生100微秒左右的方波，控制掃頻器和發(fā)射機(jī)工作。發(fā)射機(jī)采用的是掃頻發(fā)射機(jī)，在掃描器的鋸齒脈沖和接收機(jī)方波控制下工作，發(fā)射頻率范圍在9200-9500MHz的調(diào)頻波，使雷達(dá)接收機(jī)很容易地接收到此信號(hào)。掃頻器就是一個(gè)鋸齒波產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生鋸齒波電壓，控制掃描頻率發(fā)射機(jī)工作。環(huán)路器的作用是把SART的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)隔離，在發(fā)射時(shí)不至于把接收機(jī)損壞。搜救雷達(dá)應(yīng)答器各部分的波形圖見圖9-19所示：（a）是雷達(dá)脈沖（b）是接收機(jī)被雷達(dá)觸發(fā)后產(chǎn)生的100微秒的方波（c）掃頻器產(chǎn)生的鋸齒脈沖（

45、d）是發(fā)射機(jī)發(fā)出的調(diào)頻信號(hào)（e）導(dǎo)航雷達(dá)接收的示意圖（f）是導(dǎo)航雷達(dá)形成光點(diǎn)的脈沖圖。圖9-19 搜救雷達(dá)應(yīng)答器波形圖四SART的技術(shù)性能1SART的容量雷達(dá)的發(fā)射脈沖重復(fù)周期為l ms，而SART的12次掃描發(fā)射大約用100ms，加上SART的回復(fù)抑制時(shí)間，則每臺(tái)SART在一個(gè)具體方位上能響應(yīng)大約9臺(tái)雷達(dá)的詢問。在全方位上，雷達(dá)的方位鑒別能力按20計(jì)算，則每一臺(tái)雷達(dá)只有在雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間的1/180（2/360=1/180）的時(shí)間內(nèi)能對(duì)SART發(fā)出詢問信號(hào)。于是在全方位內(nèi)，SART所能響應(yīng)的詢問雷達(dá)的臺(tái)數(shù)是180 × 9 = 1620臺(tái)。因此SART所能響應(yīng)的雷達(dá)臺(tái)數(shù)是完全

46、可以滿足實(shí)際需要的。同時(shí)，現(xiàn)代雷達(dá)都使用了成熟的噪聲抑制技術(shù)，它防止了與雷達(dá)本身發(fā)射不同步的回波顯示。2對(duì)電池的要求SART是用電池供電工作的。要求SART的電池容量應(yīng)能使SART在準(zhǔn)備狀態(tài)工作96h，然后還能連續(xù)應(yīng)答1KHz探測(cè)脈沖8h。3其它要求滿足 CCIR- 628建議的SART的其它技術(shù)性能如下：頻率范圍：9200 9500MHz極化方式：水平極化掃描形式：鋸齒線性變化的掃描頻率發(fā)射脈沖持續(xù)時(shí)間：每次響應(yīng)，掃描發(fā)射12次，約占100ms有效全向輻射功率（EIRP）：大于400mW有效接收靈敏度：優(yōu)于-50dBmW恢復(fù)時(shí)間：在10ms以內(nèi)響應(yīng)延遲時(shí)間：小于0.5ms工作溫度范圍：-30

47、 +65貯存 -20 +55工作4操作要求在操作上對(duì)SAR T的要求是：工作可靠，操作簡(jiǎn)便，便于攜帶，容易發(fā)現(xiàn)。具體是：（1）應(yīng)能容易由非熟練人員操作；（2）應(yīng)裝有防止意外啟動(dòng)的裝置；（3）應(yīng)裝有監(jiān)聽或監(jiān)視（或二者兼?zhèn)洌┭b置，以指示應(yīng)答器是否正常工作和告知幸存者已有搜救船只在靠近他們；（4）應(yīng)能人工啟動(dòng)和關(guān)閉，也能在緊急時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)；（5）應(yīng)能提供待命狀態(tài)的指示；（6）應(yīng)能從20m高落入水中而不損壞；（7）在10m深水處，至少應(yīng)能保持5min而不進(jìn)水；（8）在浸入水中條件下，受到45熱沖擊應(yīng)仍能保持水密；（9）單獨(dú)落入水中，應(yīng)能自動(dòng)正向立起，指示燈在上面；（10）應(yīng)有一根與SART連結(jié)的浮動(dòng)繩索

48、，以提供遇難幸存者系在身上使用；（11）應(yīng)能抗海水和油的浸蝕；（12）長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下及在風(fēng)雨浸蝕下，技術(shù)指標(biāo)不應(yīng)降低；（13）所有表面應(yīng)呈可見度高的桔黃色；（14）外圍構(gòu)造平滑，以防止損傷救生筏和遇難幸存者。（四）SART的使用1SART的使用（1）船舶出現(xiàn)緊急情況，應(yīng)由指定人員按船長(zhǎng)指示在母船上操作使用。（2）棄船時(shí)，應(yīng)由指定人員攜帶到救生艇（筏）上使用。（3）應(yīng)按照操作說明書的要求使用SART。（4）SART裝船后，有關(guān)人員應(yīng)熟練掌握其性能結(jié)構(gòu)、操作規(guī)程和測(cè)試方法。2SART的作用距離SART的作用距離，主要與SART的安裝高度和搜救者雷達(dá)的天線高度有關(guān)。一般情況下，如果SART的安裝高度離海面1.5m，雷達(dá)天線高度離海平面15m以上，搜救船在至少5海里遠(yuǎn)處就能探詢到SART信號(hào)；飛行高度3000ft雷達(dá)峰值功率10kW的搜救飛機(jī)能在40海里遠(yuǎn)處探詢到SART信號(hào)。影響探詢SART信號(hào)距離還有以下三方面的因素：首先是雷達(dá)天線的高度和雷達(dá)的類型有關(guān)，一般來說，大型船舶的雷達(dá)有較高的天線增益，離海平面也比較高，探詢SART的距離也遠(yuǎn)；其次受到天氣和海況的影響，對(duì)于平靜的海面因電波多徑傳輸可影響到SART的接收；相反在大浪時(shí)，搜救雷達(dá)