海上數(shù)字廣播（NAVDAT）系統(tǒng)技術(shù)要求編制說明

海上數(shù)字廣播(NAVDAT)系統(tǒng)技術(shù)要求編制說明 1 3 7 9 1求》，計劃號為JT2023-52，由交通運輸信息通信及導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提2022年10月，東海航海保障中心啟動2023年2月，東海航海保障中心開展標(biāo)準(zhǔn)計劃項目建議的研究，并向交通運輸信息通信及導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化委員會提交《關(guān)于修訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)<海上數(shù)字廣播2023年3月，東海航海保障中心在交通運輸標(biāo)準(zhǔn)化信息系統(tǒng)進行項目“修年航海保障三項計劃》，將《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)<海上數(shù)字廣播(NAVDAT)系統(tǒng)技術(shù)要求(JT/T1255—2019)>修訂草案研究》列入年度項目計劃，項目經(jīng)費15萬元。隨后，東海航海保障中心與上海埃威信息科技有限公司簽訂項目合作合同，共），2023年7月～2023年11月，東海航海保障2限公司、交通運輸部海事局、江蘇海事局正式成立標(biāo)準(zhǔn)起草組，并形成標(biāo)準(zhǔn)草業(yè)標(biāo)準(zhǔn)<海上數(shù)字廣播(NAVDAT)系統(tǒng)技術(shù)要求(JT/T1255—2019)>修訂草案研究》，組織召開了標(biāo)準(zhǔn)草案專家意見征詢會，選擇北京、上海等省份的3位專家進行小范圍意見征求。專家單位涉及交通通信管理部門、海事系統(tǒng)、科技領(lǐng)全部采納并修改，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿初稿，并提交標(biāo)委會秘書處。秘書處審核了標(biāo)準(zhǔn)的各項內(nèi)容，提出了有關(guān)修改建議。標(biāo)準(zhǔn)起草組根據(jù)意見完善了標(biāo)準(zhǔn)本文件的起草單位為：交通運輸部東海航海保障中心、上海埃威信息科技本文件的主要起草人有：俞毅、陳滌非、高迎、張國興、林賽宇、錢愈、序號姓名單位主要工作1俞毅交通運輸部東海航海保障中心主持標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，并負責(zé)標(biāo)準(zhǔn)第4章內(nèi)容的編寫，牽頭標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的整體審2陳滌非上海埃威信息科技有限公司組織標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容大綱的制定，并負責(zé)標(biāo)準(zhǔn)第5章內(nèi)容的編寫，牽頭技術(shù)參數(shù)的確定。3高迎交通運輸部東海航海保障中心組織標(biāo)準(zhǔn)條款的梳理、修訂，并負責(zé)標(biāo)準(zhǔn)第6章內(nèi)容的編寫，參與技術(shù)參數(shù)的確定。4張國興上海埃威信息科技有限公司負責(zé)第1～3章內(nèi)容的編寫，參與標(biāo)準(zhǔn)條款的梳理、修訂。5林賽宇交通運輸部東海航海保障中心負責(zé)國內(nèi)外技術(shù)資料的收集、分析，參與第4章內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條款的編寫。6錢愈交通運輸部東海航海保障中心負責(zé)國外資料的翻譯，參與第5章內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條款的編寫。7潘俊杰交通運輸部東海航海保障中心參與第5、6章內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條款的編寫。38劉立群交通運輸部海事局參與第4、6章內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條款的編寫。9江剛江蘇海事局參與第6章內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條款的編寫。本文件按照《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則（GB/T1.1—2020）》的規(guī)定編寫，緊密結(jié)合工作實踐，注重標(biāo)準(zhǔn)的全面性、標(biāo)準(zhǔn)起草組在文件編制過程中充分兼顧傳統(tǒng)海上安全廣播、遇險報警、新標(biāo)、數(shù)據(jù)格式等內(nèi)容進行統(tǒng)籌考慮和設(shè)計，注標(biāo)準(zhǔn)起草組基于對國內(nèi)外有關(guān)全球海上遇險安全業(yè)務(wù)充分調(diào)研、了解的基礎(chǔ)上，廣泛征集交通運輸行業(yè)海上航行保障相關(guān)業(yè)務(wù)容的良好實施，最大限度滿足行業(yè)用戶在海上安全標(biāo)準(zhǔn)起草組在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，對岸基播發(fā)臺、船載接收機等設(shè)備的具體功能進行研究，從功能、性能等方面進行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，并結(jié)合實踐測試驗證了圖像，實現(xiàn)海圖改正信息等航行相關(guān)安全信息的快速推送，并實現(xiàn)與船舶信息系統(tǒng)的無縫連接。NAVDAT可增強海事信息4第5研究組（ITU-RSG5）第19次會議通過了中國聯(lián)合法國提交的動議類提案《關(guān)于ITU-RM.2010-1建議案的修訂草案》，決議將ITU-RM.2010-1建議案一致，同時更好推動國內(nèi)NAVDAT產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，對JT/T1255—2019進行修訂。并結(jié)合國內(nèi)NAVDAT驗證平臺應(yīng)用實際，對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海上數(shù)字廣播（NAVDAT）2019年版本文件修訂變化修改的技術(shù)原因及主委技術(shù)指標(biāo)驗證情況章條號標(biāo)題章條號標(biāo)題4.4岸基播發(fā)臺4.4岸基播發(fā)臺——更改了調(diào)制器的規(guī)定——更改了調(diào)制器數(shù)字發(fā)射機的規(guī)定GNSS接收機和原子參考時鐘的規(guī)定——更改了監(jiān)測接收機的規(guī)定針對船岸播發(fā)試驗驗證中存在信道深衰落引起的突發(fā)錯誤現(xiàn)象，在對DS信息信道編碼后加入交織處理，可以將信道引起的連續(xù)的若干比特的錯誤分散為零星的隨機錯誤，以保證差錯狀況被基本限定在糾錯譯碼器的糾錯能力范圍之內(nèi)，從而得以有效地糾正。在MIS的頻譜占用率中，給出具體的信號占用帶寬值，分別為：1kHz、3kHz、5kHz或10kHz；在TIS的DS糾錯編碼中，加入兩種模式說明，即：白天為地波傳播模式（即模式A夜間為地波+天波傳播模式（即模式B）。根據(jù)國內(nèi)外專家意見更改調(diào)制器數(shù)字發(fā)射機、GNSS接收機和原子參考時鐘和監(jiān)測接收機的規(guī)定。4.5傳輸信道4.5傳輸信道——增加了無線電覆蓋范圍根據(jù)國內(nèi)外專家意見以及仿真測試驗證，針對不同傳播時間、不同信道5估計的規(guī)定——增加了傳輸信道模式的規(guī)定條件、不同傳播介質(zhì)，增加傳播信道模式說明，將中高頻NAVDAT氛圍4種傳播信道模式：模式A、模式B、模式C和模式D，MFNAVDAT分為兩種傳播信道模式：模式A和模式B。4.6船載接收機4.6船載接收機根據(jù)HFNAVDAT和MFNAVDAT的不同應(yīng)用和兼容設(shè)計，采納國內(nèi)外專家的意見，增加船載接收機通道數(shù)說明，將NAVDAT船載接收機分為三類：A類、B類和C類，分別為單通道接收、雙通道接收機和三通道接收機。根據(jù)不同的NAVDAT船載接收機類別，增加對應(yīng)NAVDAT接收天線配置說明以及對應(yīng)RF前端通道的要求說明。對船載接收機文件多路分配器進行將e）和f）歸納為：根據(jù)配置對消息文件進行管理。對接收控制器進行了修訂，增加了b）根據(jù)廣播模式類型，判讀消息文件是否是播發(fā)給本船的，以進一步處理或丟棄。對顯控單元進行了修訂，分為顯示特殊信息、顯示接收參數(shù)以及根據(jù)消息文件的應(yīng)用分類顯示消息內(nèi)容。對數(shù)據(jù)接口進行了修訂，增加了能夠配置數(shù)據(jù)端口的參數(shù)以及一路符合IMO橋梁警報管理性能標(biāo)準(zhǔn)的警報管理接口。載接收機主要功能的規(guī)定——增加了接收機類型的規(guī)定載接收機NAVDAT接收天線的規(guī)定載接收機GNSS接收機的規(guī)定——更改了RF前端的規(guī)定OFDM解調(diào)器的規(guī)定件多路分配器的規(guī)定收控制器的規(guī)定——更改了CDU的規(guī)定據(jù)接口的規(guī)定5.1廣播消息5.1廣播消息播消息的規(guī)定根據(jù)國內(nèi)外專家意見，增加了NAVDAT消息類型編碼格式的規(guī)定5.2廣播模式5.2廣播模式播模式的規(guī)定根據(jù)國內(nèi)外專家意見，在廣播模式中增加了組播模式；將原來的船載接收機主要功能部分改為信道掃描接收和文件自動修復(fù)兩部分。5.5信道掃描接收——增加了信道掃描接收的規(guī)定根據(jù)國內(nèi)外專家意見，增加了信道掃描接收的規(guī)定6性能要求6性能要求——更改了調(diào)制參數(shù)的規(guī)定道帶寬的規(guī)定——更改了調(diào)試方式的規(guī)定根據(jù)國內(nèi)外專家意見，在調(diào)制參數(shù)中增加了模式B的參數(shù)說明；分別給出了模式A和模式B在不同帶寬（1kHz、3kHz、5kHz和10kHz）下的子載波數(shù)和子載波編號；更改了調(diào)制方式星座圖標(biāo)引序號說明；在傳輸數(shù)據(jù)率中，增加了模式A在1kHz、3kHz、6輸數(shù)據(jù)率的規(guī)定——更改了RF信號的頻譜占用的規(guī)定收頻率的規(guī)定載接收機靈敏度的規(guī)定收動態(tài)范圍的規(guī)定；收選擇性規(guī)定5kHz帶寬下的傳輸速率值以及模式B在1kHz、3kHz、5kHz和10kHz帶寬下的傳輸速率值；在RF信號的頻譜占用要求中，增加了1kHz、3kHz、5kHz帶寬的頻譜占用要求；更改了A類、B類和C類接收機的接收頻率的規(guī)定；同時根據(jù)仿真和實際測試驗證，對64-QAM信號的靈敏度進行了修訂，改為-95dBm，接收動態(tài)范圍改為-95dBm～-15dBm，接收選擇性中的信號電平改為-95dBm。數(shù)據(jù)幀編碼格式數(shù)據(jù)幀編碼格式據(jù)幀同步頭的規(guī)定——更改了MIS的規(guī)定——更改了TIS的規(guī)定——更改了DS的規(guī)定——增加了接收掃描可能性的順序的規(guī)定同時根據(jù)仿真測試驗證，在同步頭中增加了模式A在1kHz、3kHz、5kHz帶寬下的同步頭序列、模式B在1kHz、3kHz、5kHz和10kHz帶寬下的同步頭序列以及不同的信道帶寬兩種模式同步OFDM符號的索引號。在MIS結(jié)構(gòu)的頻譜占用信息中，增加了1kHz、3kHz的比特編碼，修訂了DS調(diào)制信息的比特編碼，同時將MIS的信道編碼方式由原來的RS碼變?yōu)榱诵阅芨觾?yōu)異的極化碼，極化碼是目前已發(fā)現(xiàn)的理論可達香農(nóng)限的編碼方式。在TIS結(jié)構(gòu)中，將DS糾錯編碼位數(shù)5kHz帶寬下的數(shù)據(jù)信道編碼方式；將播發(fā)臺編號修訂為32位，并對32位定義給出了補充說明；同時將TIS的信道編碼方式由原來的RS碼變?yōu)榱诵阅芨觾?yōu)異的極化碼。參考DRM幀結(jié)構(gòu)設(shè)計，將MIS和TIS載波分散在OFDM符號中，在位置說明里給出了對應(yīng)100個載波（其中在DS編碼方式中增加了模式A在1kHz、3kHz、5kHz帶寬下的信道編碼方式以及模式B在1kHz、3kHz、5kHz和10kHz帶寬下的信道編碼方式。增加了接收掃描可能性的順序說明：為確保接收器掃描功能的正常運行，NAVDAT廣播之前，在總持續(xù)時間3.2秒內(nèi)，重復(fù)發(fā)送8次已知數(shù)據(jù)序列，每次400ms。調(diào)制調(diào)制——更改了調(diào)同時根據(jù)仿真測試驗證，修訂了同步7解調(diào)技術(shù)解調(diào)技術(shù)制解調(diào)同步的規(guī)定幀結(jié)構(gòu)，給出了模式A和模式B的導(dǎo)頻信號分布示意圖，同時補充說明了模式A在1kHz、3kHz、5kHz帶寬下以及模式B在1kHz、3kHz、5kHz和10kHz帶寬下的導(dǎo)頻序列。消息類型編碼——增加了消息類型編碼的規(guī)定根據(jù)國內(nèi)外專家意見，將消息類型單獨列為附錄C消息文件編碼格式消息文件編碼格式據(jù)段結(jié)構(gòu)的規(guī)定——增加了廣播模式的規(guī)定根據(jù)國內(nèi)外專家意見，對消息文件編碼格式進行了修訂，將廣播模式為11時的描述單獨列為D.2。2023年度，標(biāo)準(zhǔn)起草組基于合作項目再次通過咨詢的方式調(diào)研收集國內(nèi)外本文件是基于ITU-RM.2010-2建議案要求，結(jié)合國內(nèi)NAVDAT試驗驗證平臺的業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式、相關(guān)功能性能指標(biāo)情況以及海上船舶的應(yīng)用需求，對現(xiàn)行時廣播航行警告、氣象、氣象傳真圖等多種格式的海上安全信息及與安全相關(guān)8根據(jù)海事統(tǒng)計年鑒，2020年度我國沿海運輸船舶水上交通事故數(shù)量約137起，直接經(jīng)濟損失約17987萬元。國內(nèi)外的經(jīng)驗證系統(tǒng)將為船舶提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的航行安全信息，可有效減少船舶交通事故提供標(biāo)準(zhǔn)支撐，取得巨大經(jīng)濟效益。同時，中頻接收設(shè)備可廣泛應(yīng)用于船端，子海圖自動更新、航線的自動標(biāo)注，為船舶提供及時、準(zhǔn)確安全信息，可為船海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)是海上安全信息播發(fā)的主要手段，是GMDSS全球航行警告業(yè)務(wù)的重要組成部分，對保障船舶航行安全至關(guān)重要。隨著GMDSS現(xiàn)代化進程的不斷推進和e-航海建設(shè)的快速展開，對海上安全信息播發(fā)的內(nèi)容、速可將提高電子海圖更新的及時性，播發(fā)可視化水文、氣象和航行警告信息，提高人機交換水平，向航海者提供清晰的信息，實現(xiàn)簡捷而有效的岸船之間的通9握。進口設(shè)備出于知識產(chǎn)權(quán)保護及其他各種原因可進行木馬、后門代碼程序隱秘布置。一旦出現(xiàn)戰(zhàn)爭等緊急情況，可能導(dǎo)致海上通信系統(tǒng)大面積網(wǎng)絡(luò)癱瘓，甚至可能遠程偽造執(zhí)行代碼，使船舶交通混亂，或以船舶為目標(biāo)對沿岸設(shè)施進NAVDAT系統(tǒng)可將各類海上安全信息、搜救相關(guān)信息等可視化發(fā)布在船舶電子海實現(xiàn)了簡捷而有效的船岸之間的通信，同時，其可實現(xiàn)船端電子海圖的自動更新等功能，也提高了船舶對環(huán)境狀況的實時知曉能力，為智能航運的發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。本文件發(fā)布實施后，完善了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，可有效保障核心裝備的研JT/T1255-20XX章節(jié)號ITU-RM.2010-2一致性說明4系統(tǒng)組成與設(shè)計要求附件2系統(tǒng)架構(gòu)見下文明細4.1系統(tǒng)組成附件2系統(tǒng)架構(gòu)1廣播鏈JT/T1255按國標(biāo)編制的規(guī)范性要求，文字表述和順序進行了調(diào)整；JT/T1255—2019的系統(tǒng)組成增加了遠程監(jiān)測接收機，該組成部分對于及時反饋播發(fā)質(zhì)量，提供服務(wù)質(zhì)量有實際意義，在國內(nèi)試驗系統(tǒng)建設(shè)時得到應(yīng)用并作用明顯。4.2SIM附件2系統(tǒng)架構(gòu)1.1信息和管理系統(tǒng)個別名稱不同：JT/T1255—2019將“岸上發(fā)射機”改為“岸基播發(fā)臺”，國內(nèi)一般將發(fā)射機視為是播發(fā)臺的組成的一個單元，“岸基播發(fā)臺”更為全面。4.3岸基網(wǎng)絡(luò)附件2系統(tǒng)架構(gòu)1.2岸上網(wǎng)絡(luò)ITU-RM.2010-2對岸上網(wǎng)絡(luò)沒有規(guī)范性要求。JT/T1255增加“岸基網(wǎng)絡(luò)應(yīng)確保消息文件和控制信令/監(jiān)測數(shù)據(jù)在SIM和岸基播發(fā)臺之間的傳輸”，作為對岸基網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范性要求。4.4岸基播發(fā)臺附件2系統(tǒng)架構(gòu)1.3岸上發(fā)射機的說明個別名稱不同：JT/T1255—2019將“岸上發(fā)射機”MIS以及不加密的DS只有內(nèi)容編碼（contentencoding）而沒有信源編碼，所以JT/T1255圖4進DS在送OFDM映射前是由交織過程的，之前標(biāo)準(zhǔn)是遺漏了這一過程，JT/T1255圖4進行了補充。技術(shù)依據(jù)參看ETSIES201980DigitalRadioMondiale(DRM)SystemSpecification的Figure1:ConceptualDRMtransmissionblockdiagram。4.4.4.3ITU-RM.2010-2對糾錯編碼的表述不是規(guī)范性表述，JT/T1255按國標(biāo)編制的規(guī)范性要求，文字表述進行了調(diào)整。4.4.4.4ITU-RM.2010-2對正交頻分多路復(fù)用的生成（即OFDM生成）的表述不是規(guī)范性表述，JT/T1255按國標(biāo)編制的規(guī)范性要求，文字表述進行了調(diào)整。ITU-RM.2010-2的NAVDAT500kHz發(fā)射機的功能模塊圖包括了RF生成器和RF放大功率放大器”，這種劃分過細，劃分到了發(fā)射機內(nèi)部4.5傳輸信道附件2系統(tǒng)架構(gòu)1.4傳輸信道：無線電覆蓋估算ITU-RM.2010-2“1.4傳輸信道：無線電覆蓋估算”下面的文字是懸字段，JT/T1255標(biāo)題名稱按標(biāo)準(zhǔn)要求，二級標(biāo)題為“4.5傳輸信道”，將“無線電覆蓋估計”獨立為一節(jié)。4.6船載接收機附件3NAVDAT的技術(shù)特性4NAVDAT船舶接收機與ITU-RM.2010-2一致，將JT/T1255—2019的“中—2019的“b)GNSS接收機”改成“b)GNSS接收機接收天線”文字，JT/T1255補充了ITU-RM.2010-2遺漏的GNSS天線（選件）、顯示單元、數(shù)據(jù)接口。與ITU-RM.2010-2一致，JT/T1255增加了“4.6.3對接收機按模塊進行劃分，所以將ITU-RM.2010-2中的“文件解復(fù)用程序”譯為“文件多路分配器”。JT/T1255按照圖5中的順序，先說明控制器、再說明文件多路分配器，而ITU-RM.2010-2是先說明文件解復(fù)用程序再說明控制器，與“NAVDAT接收機邏輯圖”不符。由于船載接收機的IMO標(biāo)準(zhǔn)未定，很多功能和性能要求再討論中，并且國內(nèi)未來有NAVDAT船載接收機的獨立標(biāo)準(zhǔn)，所以對于ITU-RM.2010-2提出了船載接收機功能要求，只保留了主要功能要求，未采納其詳細功能要求，見JT/T1255“4.6.2主要功能”。JT/T1255在GNSS位置數(shù)據(jù)輸入要求中，增加了北斗相關(guān)的要求。4.7遠程監(jiān)測接收機無JT/T1255增加了“遠程監(jiān)測接收機”，理由見上。5應(yīng)用功能要求附件1操作特性見下文明細5.1廣播消息附件1操作特性1消息和文件的類型內(nèi)容一致，部分名稱翻譯不同5.2廣播模式附件1操作特性2廣播模式內(nèi)容一致，部分名稱翻譯不同5.3廣播優(yōu)先級附件1操作特性3廣播優(yōu)先級內(nèi)容一致，JT/T1255按國標(biāo)編制的規(guī)范性要求，文字表述進行了調(diào)整5.4播發(fā)文件類型與格式無與JT/T1255—2019保存一致5.5信道掃描接收附件3NAVDAT的技術(shù)特性內(nèi)容一致，部分名稱翻譯不同4.1.15掃描功能5.6文件自動修復(fù)無與JT/T1255—2019保存一致6性能要求見下文明細6.1調(diào)制指標(biāo)見下文明細6.1.1調(diào)制參數(shù)附件3NAVDAT的技術(shù)特性1.3正交頻分多路復(fù)用的參數(shù)一致6.1.2信道帶寬附件3NAVDAT的技術(shù)特性1.4信道帶寬一致6.1.3調(diào)制方式附件3NAVDAT的技術(shù)特性1.5調(diào)制一致6.1.4傳輸數(shù)據(jù)率附件3NAVDAT的技術(shù)特性2估算的可用數(shù)據(jù)速率一致6.1.5數(shù)據(jù)幀編碼附件4傳輸結(jié)構(gòu)一致6.1.6能量擴散編碼附件3NAVDAT的技術(shù)特性1.7能量分散一致6.2播發(fā)臺附件3NAVDAT的技術(shù)特性3NAVDAT發(fā)射機性能規(guī)范一致6.3船載接收機主要性能附件3NAVDAT的技術(shù)特性5NAVDAT船舶接收機的最低性能規(guī)范由于JT/T1255中頻海上數(shù)字廣播，僅保留了ITU-RM.2010-2的MF部分幀編碼格式附件4傳輸結(jié)構(gòu)見下文明細A.1幀結(jié)構(gòu)附件4傳輸結(jié)構(gòu)一致A.2同步頭附件4傳輸結(jié)構(gòu)2同步數(shù)據(jù)頭一致A.3調(diào)制信息流（MIS）附件4傳輸結(jié)構(gòu)3調(diào)制信息流一致A.4播發(fā)臺信息流（TIS）附件4傳輸結(jié)構(gòu)4發(fā)射機信息流一致A.5數(shù)據(jù)流（DS）附件4傳輸結(jié)構(gòu)度奇偶校驗碼一致，JT/T