北斗短报文终端在航海上的应用展望

北斗短报文终端在航海上的应用展望

钱华忠 上海 200126

引子：2024年10月底，各地海事主管部门邀请船东船管的海机务召开会议，要求国内航行的危险品船、客渡船等类型船舶要在规定的时间内逐步完成安装北斗短报文终端设备，从而开启了北斗短报文终端设备在航海上的应用篇章。但目前我国船用的北斗短报文终端在产品设计、认证、国内国际船舶法规上的配置等方面亟待完善，本文将就此做点探讨。思想指引行动，大家集思广益，早日完善北斗短报文终端在航海上的应用。

北斗短报文通信简介

中国的北斗系统一开始设计就采用了RNSS和RDSS双模结构体制，不但具有GPS的导航、定位和授时功能，同时还提供RDSS双向短报文信息服务即卫星通信的功能，是全球首个集导航、定位、授时、报文通信为一体的卫星导航通信系统。

2020年北斗三号系统组网完成。北斗三号系统由空间段、地面段、用户段3部分组成。空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成；地面段主要是北斗系统运行所需地面支撑服务系统；用户段是各类北斗终端设备。北斗三号系统旨在为北斗终端设备提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时和短报文通信服务。

目前北斗短报文系统可以为全球范围内的用户提供最多40个汉字、延迟1分钟的短报文通信服务。北斗区域短报文的容量已经扩大到最多可以传1000个汉字的水平。北斗短报文系统还可以支持多种数据类型的传输，包括语音、图像等，能为用户提供更加丰富的通信服务。目前我们所说的北斗短报文多指北斗区域短报文。

北斗短报文通信已经广泛应用于远程数据如气象、水文、地震等监测数据的采集和传输；物联网设备如智能家居、智能交通、智能医疗等方面的通信；农村等偏远山地区通信；自然灾害、事故、紧急救援等情况下的通信；航空、航海上如船舶、飞机等的位置信息和状态等信息的传输。这些北斗短报文终端设备在北斗信号覆盖范围内，能为用户提供远程、实时、稳定、安全可靠的通信服务。用户接收到的北斗短报文信息带有发送方的精确位置信息、时间和通信内容的，这是北斗短报文通信的最大利剑所在。    

北斗短报文通信原理

北斗短报文通信的基本原理是通过北斗卫星系统中的卫星，将用户发送的短报文信息发送到地面的北斗用户终端（包括移动终端和固定终端）。其通信过程可以简单分为以下四个步骤(见示意图)：

1、用户编写短报文：用户可以通过北斗短报文终端编写短报文信息，并设置接收方的北斗短报文终端号码。

2、短报文上传到北斗卫星：用户通过北斗短报文终端连接北斗卫星，将编写好的短报文上传到北斗卫星系统，待北斗卫星覆盖到用户所在区域时，北斗卫星将短报文信息转发到地面站。

3、短报文转发到接收方北斗短报文终端：地面站将接收到的短报文信息通过北斗卫星系统转发到接收方北斗短报文终端。    

4、接收方北斗短报文终端处理短报文：接收方北斗短报文终端接收到短报文信息后，可以根据需要进行处理，例如回复确认信息或执行相应的操作。

地面站承担着北斗短报文通信的运营，收取通信费用。北斗短报文通信的实际通信过程中还涉及到北斗卫星系统的一些协议和控制流程：如用户注册、授权、用户终端认证等，这些都是为了确保通信的安全和可靠性。其原理与手机通信和其它的卫星数据通信基本类同。

北斗短报文通信在航海上的优势

目前应用于航海上的北斗短报文的用户终端可以实施北斗短报文信息的单播、组播、通播、广播，能实现船与岸，岸到船、船到船的通信，类同于手机的短信通信，可以广泛用于船舶的日常通信和遇险方面紧急通信。

北斗短报文用户终端预制了北斗紧急救援报警类别，能一键启动将紧急报警信息：遇险性质、遇险位置、时间等内容发送到终端内预制的救助协调中心接收方。救助协调中心在收到遇险呼叫类型的短报文后，可以通过北斗短报文快速回复确认信息有效并核实遇险情况，如果均属实可以根据遇险情况和各船舶位置将短报文选择性的转发给遇险船附近的船舶和救助飞机，采取救援。如果当遇险船舶自己不能发送遇险报警时，非遇险船舶也可以主动代发遇险报警短报文给救助协调中心。

遇险信息明确，位置和时间精准，相比中高频电台通过无线电波发出的遇险信息受天气海况距离等影响及信息的不明朗来讲，几乎没有可比性啦。相比如INMARSAT C发送的遇险信息来讲在信息的内容上更加明确，关键是能通过回复短报文快速的确认遇险，采取快速救援。

北斗区域短报文的容量已经扩大到最多可以传1000个汉字的水平，可以通过北斗指挥机播发原来通过518HZ频率发出的航行警告、气象警告、搜救信息等比较紧急安全信息，能避免像无线电电波干扰而出现接收乱码、或会因518岸台特殊原因终止信息的发送而不能接收到完整信息。还可以通过北斗指挥机读取各船舶的位置，向不同区域的船舶发送不同、与各船舶相关的海上安全信息，使得海上安全信息的播发更加精确有效，而不是每个船舶都会接收到大量与自身无关的信息，大大减少了因混入大量无关信息而忽视了与自身相关的安全信息的可能性。同时如果有船舶未接收到上一次播发的安全信息，可以向播发部门发送短报文，让播发部门将想要的安全信息单独回复。相比现在INMARSAT C接收的EGC信息和航行警告仪来讲又前进了一大步。    

北斗短报文通信设备还有自动向指定的主管部门上报船舶位置信息的功能，方便主管部门对船舶实施监管，类同于国际航行船舶上的LRIT设备，只要根据LRIT规则稍作改进，其功能也会比这LRIT设备更好。

北斗短报文通信设备还有一个最大的优势就是中文操作，收发的信息也都是全中文的，这对中国船员来说是最大的福利。同时北斗短报文通信设备凭借中国智造，可以内置多国语言的选择，方面各国船员根据自己的语言选择使用。

北斗短报文通信在航海上的应用展望

随着我国北斗报文服务系统（BDMSS）加入全球海上遇险与安全系统（GMDSS）预评估的提案通过NCSR审议，再加上北斗系统通导一体的设计在船舶遇险救援、海上通信领域上的强大优势，北斗短报文服务在GMDSS系统中的应用能弥补现在GMDSS系统中许多不足，能给船舶遇险报警业务带来很多便利。相信不久的将来北斗短报文设备就会成为GMDSS系统中的重要一员。

一台安装到船舶上的北斗短报文终端其功能就有可能替代船舶现有的GPS定位设备、航行警告仪设备、中高频通信设备、INMARSAT C设备、SSAS设备、LRIT设备、甚至应急无线电示位标设备等船用法规产品，因此在产品的设计上北斗短报文终端就要能满足上述这些设备的功能。

建议北斗短报文通信设备最好有三部份组成:北斗天线收发单元，显示处理单元、输入控制单元。其中显示处理单元要能存贮一定量的数据，还要有USB接口，方便数据的转存，另外还要设有DISTRESS 按钮，让船员紧急情况下能按此按钮，快捷启动北斗短报文通信设备的紧急通信界面，选择报警类型，将报警信息快速发送到设备预存的接收方，同时能增加DISTRESS扩展按钮，以便延长安装到船长房间，类同于船上SSAS设备，让船长在紧急情况下，长按此按钮，能将设备默认的报警信息快速发送到设备预存的接收方。输入控制单元要为标准的键盘，方便船员进行报文的输入、编写和设备的操作，类同于船上INMARSAT C设备的键盘。    

我国于2024年5月28日开始实施《北斗三号区域短报文通信用户终端技术要求与测试方法》的国家标准，对于船舶北斗短报文通信设备的测试与产品认证，应以这个标准为基准，结合船舶设备自身的特点将北斗短报文通信设备认证为卫星通信导航设备，或直接认证为北斗短报文通信导航设备，颁发船用产品证书，明确设备的卫星通信、遇险报警和定位导航功能。对北斗短报文终端设备的注册和授权也要简便办理流程，授权地面专门运营船用北斗短报文通信的运营商来办理，类同于手机用户和其它卫星通信用户的注册授权。

对于北斗短报文终端设备在航海船舶上的推广，国家主管部门最好能出台类同于2010年出台的《国内航行海船船载电子海图系统和自动识别系统设备产品及安装检验指南》，从设备的标准、型式认可、产品检验；船舶配备的要求（手机信号完全覆盖的水域，是否有必要安装北斗短报文设备，毕竟北斗短报文设备和北斗卫星通信费用都是很昂贵的）和安装时间；安装检验和营运检验等方面做出明确规定，方便船东船检和海事等部门遵照执行。国家主管部门还要尽快修订《国内航行海船法定检验技术规则》等船舶规范，尽早将北斗短报文终端设备纳入船舶无线电通信法规设备，逐步替换现有船舶上的GPS定位设备和中高频通信设备。早日让大量非公约船舶例如渔船、工程船和客渡轮等安装有中高频电台却很少使用但非要花费大量精力维护的船舶得到解救。    

当然国家主管部门更要在国际上积极推广北斗短报文通信业务，促动国际SOLAS公约和GMDSS系统等组织早日修订将北斗短报文通信纳入船舶法规的通信产品，从而进一步修订《国际航行海船法定检验技术规则》，让国际航行的船舶也能体现到广北斗短报文通信带来的便捷。

结束语

北斗短报文通信设备集导航、定位、授时、报文通信为一体的设备，而且功能和精度都比船舶上现有的通信设备要好很多，这对我国的船舶通信导航设备可是一个弯道超车的好时机啊。相信国家主管部门能做好顶层设计，从国内国际航行船舶法规方面、北斗短报文通信设备的产品设计、认证等方面做出明确的实施规范。

作者简介：

钱华忠 手机/微信：13816597854。1992年上海海运学院（现上海海事大学）航海专业学习，毕业后从事船舶远洋船舶驾驶。2000年上海海运学院（现上海海事大学）载运工具运用工程专业研究生学习，2003年毕业后长期从事船舶设备营销及船舶安全检验等工作。