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            中國3顆交通VDES衛星首發成功 為全球天地一體海上安全通信貢獻力量

            發布時間:2021-12-26 人氣:229
                                

            10月14日,由中國交通通信信息中心與航天科技集團八院、北京和德宇航技術有限公司(簡稱和德宇航)合作的3顆交通甚高頻數據交換系統衛星(簡稱交通VDES衛星),在太原衛星發射中心發射成功。

            空天一體,天地互聯,用衛星定位航海坐標、升級航運服務。此次衛星發射任務成功完成,不僅標志著我國自主可控的交通VDES衛星系統建設邁出重要一步,為提升我國海運通信安全保障能力打下了堅實基礎;也意味著中國在全面建設升級全球海上安全通信系統工作中確立了新的發展坐標。

            那么,什么是VDES?加快建設VDES,有什么重要作用和意義?我國為什么要積極致力于VDES建設?未來VDES將如何介入和改變我們的生產、生活?針對一系列公眾關心的問題,本報記者專訪了深度參與VDES創建工作的資深專家——中國交通通信信息中心副主任宋溱。

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            中國交通通信信息中心副主任宋溱

            記者:對于很多公眾而言,VDES是一個全新概念。您能不能簡要介紹一下什么是VDES?

            宋溱:甚高頻數據交換系統(VDES)是船舶自動識別系統(AIS)的升級,在保持現有AIS功能和體系基礎上,增加了特殊應用報文(ASM)和寬帶甚高頻數據交換(VDE)功能。2013年,國際航標協會(IALA)首次提出VDES概念,并在2015年世界無線電通信大會通過。

            天地一體的新一代VDES由新增的衛星星座、升級的岸基系統、終端和大數據平臺等組成,功能包括:雙向通信、擴展廣播信息播發、氣象導航等專用信息通道、衛星遠距離AIS(LAIS)、特殊應用消息業務(ASM)、地面VHF頻段數據交換和星地VHF頻段數據交換業務(VDE)。

            對于使用者來說,VDES有三方面顯著變化。首先是系統對船舶位置報告和安全性相關信息給予最高優先級,使用專用頻段保障傳輸;其次是使用更靈活,不同于過去只能被動接受信息,VDES使用者可根據需要主動向其他船舶、港口、海圖信息中心等推送或索取信息;最后是依托信道調整使得信息傳輸速度大大提升。VDES不僅能滿足當前地面船—船、船—岸之間數據交換,大大增強現有水上無線電信息通信能力,還將能夠在技術和頻譜資源方面,為未來進一步實現衛星與船舶之間的遠程雙向數據交換預留空間。

            2019年10月召開的世界無線電通信大會(WRC—19)為衛星VDES全球發展和應用專門指配了頻率并立即生效。中國交通通信信息中心在工業和信息化部、交通運輸部海事局的支持下,形成了衛星星座和用頻用軌計劃方案,名稱暫定為“交通星星座”,上報了國際電信聯盟(ITU)。

            交通星星座系統由空間段、地面段、用戶段三部分組成??臻g段由搭載VDES載荷的低軌衛星星座組成;用戶段主要面向交通運輸“人、車、船、機”等典型用戶,終端型譜包括手持型、車載、機載、船載;地面段包括關口站和系統運管與信息服務中心。

            整個星座部署完畢共計60顆星,其中包括50顆工作星和10顆備份星。10月14日3顆星首發成功,意味著我們在構建交通星星座體系中邁出了重要一步。

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            甚高頻數據交換系統(VDES)

            記者:國際上已有開放通用的AIS,我們為什么還要花大力氣發展VDES?

            宋溱:完善海事通信網絡,將“天地一體化”網絡升級組建“空天地海”通信網絡,已成為建設海洋強國的大方向、大趨勢。要搞清楚這個問題,我們既要立足現實,更要放眼全球、著眼未來。

            VDES是一個全球開放的信息服務系統,加快發展VDES,不僅事關我國發展利益,也事關全球發展利益。

            首先,從我國現實看,無論是加快建設海洋強國,還是共建“一帶一路”,安全、高效的海上信息服務保障體系是必要基礎條件之一。

            黨的十九大報告提出“加快建設海洋強國”戰略發展要求。黨中央、國務院發布的《交通強國建設綱要》,對加快建設交通強國作出重大戰略部署。立足于有力支撐保障國家戰略的實施,我們必須優先發展海上安全保障通信體系,提供先進的海洋信息獲取及傳輸方式。

            VDES衛星系統可提供全天時、全天候的甚高頻數據通信、數據采集和海上物聯等信息管控及服務,應用前景極為廣闊。

            在此背景下,根據國民經濟發展和國家海洋遠海戰略需要,2016年國家發展改革委和交通運輸部聯合發布了《推進“互聯網+”便捷交通 促進智能交通發展的實施方案》,其中明確要求“在國際E-航海戰略規劃下,研發下一代星基、陸基甚高頻數據交換系統(VDES),提高中遠海船舶保障能力。”

            其次,從全球現實需求看,加快發展VDES也具有緊迫性。

            AIS是一個通過數字通信協議交換船舶航行數據的通信系統,起步于2003年,按照國際海事組織(IMO)《國際海上人命安全公約》相關規定,300總噸及以上從事國際航線的所有船舶、500總噸及以上從事非國際航線航行的貨船和不論噸位的客船,都應安裝AIS設備。AIS是確保船舶海上安全航行的必備技術手段。

            海洋運輸的日益頻繁,使得全球使用AIS的兩個VHF頻段25KHz帶寬的信道日益擁擠。國際航標協會(IALA)提出,當信道超過50%負載時,AIS信息阻塞等問題將造成信號傳輸滯后,船舶碰撞預警漏報概率大幅上升,嚴重影響航行安全。另外傳統AIS岸基站只能覆蓋50海里距離,難以滿足遠?;顒有枨?。

            基于該現實迫切性,2013年國際航標協會首次提出了VDES概念,擬通過建立一個天地融合系統以升級替代AIS,得到ITU、IMO等國際組織廣泛認可并積極推動。

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            天線展開

            記者:從長遠看,積極參與建設VDES對于我國具什么重要意義?

            宋溱:VDES將對水上交通安全治理體系重構產生重要影響,提高深遠海航行安全和服務保障能力,提升和完善水上交通治理體系和治理能力,促進航運業健康安全發展,對于我國加快建設交通強國和海洋強國具有十分重要的意義。

            一是VDES有望成為我國參與未來全球海上通信系統標準制高點的重要切入點。國際航標協會作為國際非盈利組織機構,負責VDES標準制定。過去中國沒有參與AIS國際標準制定,AIS發展始終處于受制于人的狀態。目前全球VDES行業標準尚未出臺,各國均處于研發狀態,尚未出現商業化產品,以中國當前的綜合科技實力、行業技術整合能力和國際影響力,在VDES發展過程中,具有先發趕超機遇。

            當前,交通運輸部海事局和中國航天等有關工業部門代表中國同步參與VDES標準的制定,已取得積極有效的階段性成果。

            中國交通通信信息中心申報的交通星VDES衛星頻率資料是WRC—19大會規則生效后第一批公布的網絡資料,按照所有申報人申報時間排序處于世界第一位,具備建設全球VDES衛星系統先決條件,擁有VDES頻率軌道資源“世界第一”優先權。航天科工行云科技有限公司、北京和德宇航技術有限公司排名第二、第三位。根據ITU規定,7年內國內外任何機構建設VDES衛星系統需與排名前面的機構進行協調通過后方可使用。在建設服務全球公共衛星系統中,中國首次拿到優先頻率資料。

            二是VDES是全球海上遇險與安全系統(GMDSS)的重要組成。VDES可以擴展海事多種應用場合,國際航標協會正在開發基于電子航海的用例模型,將為海上導航的安全和效率、航海環境保護、海上安全、減輕船員操作負擔等提供服務。VDES帶來的好處不僅覆蓋了國際海事組織事務的所有方面,而且超出現有范圍,例如擴展到漁業操作、科學調查和資源開發。

            三是VDES是E-航海發展的海上數字基礎設施。E-航海作為國際海事組織、國際海道測量組織、國際航標協會大力推進的下一代海上航海保障綜合服務戰略體系,通過信息化手段將船端和岸端的各類航行相關信息進行收集、整合、交換、分析,并按照不同航海用戶的需求進行顯示,從而加強船舶航行安全和保障能力,最終實現航行安全、高效、環保、節能的目標。

            目前,VDES已被ITU和IMO等國際組織認定為未來E-航海的重要支撐系統,是E-航海發展的海上數字基礎設施,對智慧安全航運意義重大。

            四是VDES可作為智能航運發展的重要手段。VDES為全球海上乃至陸地用戶提供全天時、全天候的VHF頻段通信、數據采集和海上物聯等服務,并可與地面其他通信系統實現融合,提供“互聯網+海運”平臺,是智能航運發展的重要手段。


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            衛星與火箭對接

            記者:面向未來,您對VDES的發展和應用前景有什么展望?

            宋溱:作為以衛星互聯網為代表通信網絡基礎設施的組成部分,VDES應用前景充滿了想象空間。例如,在水上應急、安全監管、主權維護等方面均可發揮重要作用,其潛在應用前景還在于,將使未來船舶可獲取的信息極大豐富,在港口作業、航運管理、電子報關、極地通信、水上監管等方面都得到深度應用,甚至于在陸地交通通信服務方面也可以發揮作用。

            當然,我們的首要目標是:立足水上,天地互聯,服務中國交通,提供全球海上安全服務。

            要力爭有力支撐交通強國、海洋強國戰略和“一帶一路”倡議落地,成為天地一體的交通控制網有機組成部分,滿足我國海上和交通安全通信自主可控、全球覆蓋的需求,兼顧海上權益保障、測繪及環境監測等方面的通信需求,使我國成為全球海上遇險與安全系統空間資源提供國,引領國際海上安全通信現代化發展。

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            參與方簡介

              中國交通通信信息中心

            交通運輸部直屬事業單位,受部委托擬訂并組織實施交通運輸行業通信、導航、無線電和信息化管理的技術政策、技術標準、規章制度;代部行使部無線電行政許可和行政審批職責;承擔行業信息化網絡建設、運維、整合、保障等工作;代表國家參與國際電信聯盟、國際海事組織的有關活動,負責中國國際海事衛星、中國搜救衛星系統建設、運維和管理工作,并承擔國內外相關應急安全公益性通信職責;承擔行業及國家、社會經濟發展需要的通信、導航、無線電和信息化的技術研發、應用和咨詢等工作;承擔中國民用衛星導航系統的相關工作。

              航天科技集團八院

                中國航天科技集團有限公司三大總體院之一,又稱上海航天局,“彈、箭、星、船、器”多領域并舉、軍民協同發展的國防科技工業骨干企業,具備提供火箭發射、衛星研制、地面應用的一體化交鑰匙解決方案的獨特優勢。作為我國應用衛星主要抓總研制單位之一,發射了70余顆代表國家先進水平的衛星,已形成SAST系列衛星公用平臺,軌道涵蓋低軌到地球同步軌道,主要涉及氣象與環境、遙感成像、電子信息、空間監測、深空探測等六大衛星系列,在國防和國民經濟建設中發揮了巨大作用。

              北京和德宇航技術有限公司

                一家致力于國際宇航貿易和天基物聯網應用服務的民營企業,國際宇航聯合會會員單位、國際電信聯盟成員單位、國際航標組織成員單位和國家高新技術企業,持有增值電信業務經營許可證;自2007年創建以來,依托全球400余家航天產業合作伙伴,以及豐富的國內外政府資源,先后為載人航天、北斗導航、嫦娥探月等多項中國航天重點型號任務提供關鍵產品和技術服務,為中國航天的快速發展作出了重大貢獻。(轉自中國交通報)


            本版圖片由 中國交通通信信息中心 提供

            本報記者 楊紅巖 實習記者 謝梓君

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