海上VHF无线通信传输损耗

海面浮标通信电波传播损耗研究与仿真1. 引言- 研究目的- 研究背景- 国内外发展现状- 研究意义2. 海面浮标通信电波传播特点- 信号传输原理- 电波传播特点- 传输过程中的干扰与衰减- 损耗的计算方法3. 海面浮标通信电波传播仿真模型构建- 仿真所需数据的收集- 通信电波传播视角的选择与处理- 传输噪声和干扰的建模- 仿真方法与工具的选择4. 海面浮标通信电波传播仿真结果与分析- 不同参数下的仿真结果- 传播损耗的分析- 干扰与衰减的影响分析- 预测模型的效果分析5. 结论与展望- 研究结果总结- 研究成果的实际应用前景- 研究中存在的问题和不足- 接下来的研究方向和建议海面浮标通信在海洋观测、海洋资源开发、航海、海上油气开采等领域的应用越来越广泛。

在这些应用中，海面浮标通信作为海上数据传输的重要手段，其稳定性和可靠性对于确保海洋安全具有十分重要的作用。

因此，对海面浮标通信电波传播进行深入研究，分析损耗模型及相关参数，设计仿真模型，以提高通信系统的信号质量和传输效率，具有重要的意义。

本章将从研究目的、研究背景、国内外发展现状及研究意义四个方面介绍本文的研究背景和意义。

首先，我们会简要介绍海洋观测、海洋资源开发、航海、海上油气开采等领域的海面浮标通信应用现状，以及它们所需求的稳定、可靠的通信网络体系，然后突出海面浮标通信在其中的重要作用，进而引出对海面浮标通信电波传播的研究。

接着，我们将阐述本文的研究目的，即借助仿真技术，研究海面浮标通信电波传播过程中的损耗情况和相关参数，以设计合适的仿真模型，提高海面浮标通信的数据传输效率和信号质量。

其次，我们将介绍国内外研究海面浮标通信电波传播的现状，以了解目前对海面浮标通信的研究方向、成果及不足之处，为我们的研究提供借鉴和启示。

最后，我们将总结本文的研究意义，强调研究结果对加强海上数据传输的可靠性、提高航海安全、优化海洋资源开发具有的重要作用。

综上所述，对海面浮标通信电波传播进行深入研究具有重要的现实意义和科学价值。

海事vhf技术参数
海事VHF技术参数包括以下几个方面：
1. 工作频率范围：按照国际海事通信的统一规定，海上船用VHF的工作频率范围是发射频率从 MHz到 MHz，接收频率从 MHz到 MHz。

2. 常用通信频道：常用的通信频道有70频道（VHF DSC遇险报警频道）和16频道（遇险和安全呼叫预留的频道，也可用来呼叫其他船只和与陆上电台联系）。

3. 传播方式：VHF无线电波主要靠空间波传播，传播范围为视距范围。

地面上的VHF无线电通信设备通信距离与天线高度和发射功率有关，天线越高、发射功率越大，VHF电波传播范围越广。

4. 发射功率和传播范围：船载VHF无线电话一般发射功率是25W，传播范围正常值约25海里；便携式手持VHF对讲机一般发射功率不超过5W，当发射功率是5W时，传播范围约3 海里；当发射功率是1W时，在无障碍的开阔地带通信距离大于1海里。

5. 无线电通信方式：VHF是一种无线电通信方式，由海岸电台和船载VHF 设备组成，是船舶和VTS中心的主要通信手段。

6. 通信距离：理论上VHF的通信距离约为100海里，但实际正常通信范围在30至50海里之间。

需要注意的是，由于船舶活动范围特别广阔，使用环境比较恶劣，海上温度、湿度变化较大，船用无线电话的专业性特别强，要适应全球海上安全航行的需要，工作频率也是全球统一的。

根据SOLAS公约第Ⅳ章的规定，所有客
船和300总吨及以上的货船，应设有一台VHF无线电话设备。

同时，中华
人民共和国船舶检验局船规字[1998]446号规定：20 m及以上的非国际航
行海船，应设有一台VHF无线电话设备。

表1两种矢量的比较矢量模式矢量起点矢量方向矢量长度矢量终端相对矢量(RV 目标现在位置相对运动航向调定矢量时间预测航程调定矢量时间预测到达位置真矢量(TV目标现在位置真运动航向调定矢量时间真航程调定矢量时间预测到达真位置3矢量使用时注意事项(1相对矢量和真矢量的含义不同,如表1所示。

(2与ARPA 雷达显示方式的区别。

矢量显示模式与ARPA 显示方式要注意区别。

ARPA 雷达真运动显示时既可以使用真矢量也可以使用相对矢量;相对运动显示时同样可使用真矢量或相对矢量。

培训过程中学员往往想当然的认为雷达真运动显示时是真矢量模式,相对运动显示时便是相对矢量模式,这是错误的,会导致错误的判断和决策。

(3正确选用的原则是确保船舶安全航行,操作时要考虑使用ARPA 主要是避让还是定位。

一般在大洋航行时使用ARPA 主要是观察本船与相遇船有无碰撞危险,因此常用相对运动、相对矢量、航向向上(RM 、RV 、CO 显示模式。

在狭水道或进出港航行时,为了便于将图像与海图对照,以便定位;又为了适应在这些水域中多改向避让与图像稳定的要求,因此常用真运动、真矢量、北向上(TM 、TV 、NU 显示模式。

必须清楚各种显示模式的特点及适用场合,以酌情使用。

4结束语矢量显示模式是IMO 要求ARPA 的必备显示模式,驾驶员应熟练掌握矢量的特点及其适用场合。

灵活运用矢量模式,有助于快速、正确的判断来船动态,做出正确的避让措施。

*作者:李坚.广州航海高等专科学校硕士讲师参考文献1王世远.航海雷达与ARPA.大连海事大学出版社,2005.6.2李义兵.ARPA 雷达矢量线航法.世界海运,2005.第12期.3张利昌.谈雷达真尾迹和相对尾迹显示在使用上的比较.航海技术,2008.第1期.************************************************船用甚高频(VHF 无线电通信是指采用VHF 专用频段进行船舶间、船舶内部、船岸间或经岸台与陆上通信转接的船与岸上用户间的无线电通信。

交通运输部海事局通过近10年的AIS岸基系统建设，现已建成全世界最大的AIS岸基网络，覆盖了沿海30海里以内水域和内河四级及以上高等级航道。

但随着海上无线数据通信业务量和船岸、船舶之间的数据业务交流需求快速增长，以实现船舶相互识别和避免碰撞为主要目标的AIS，却逐渐额外承担起了船岸数据通信的任务，导致AIS信息阻塞等问题，进而影响航行安全。

2013年，国际海事组织（IMO ）提出发展VDES系统，以解决AIS数据通信的压力。

VDES系统是AIS系统的加强和升级版，在集成了现有AIS功能的基础上，增加了特殊应用报文（ASM ）和宽带甚高频数据交换（VDE ）功能，可以有效缓解现有AIS 数据通信的压力，为保护船舶航行安全提供有效的辅助手段，同时也将全面提升水上数据通信的能力和频率使ＶＨＦ　Ｒａｄｉｏ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ海上ＶＨＦ无线信号传播模型测试验证研究邓祝森1，夏启兵1，李 巍1 ，苏 青2 ，郭泽辉2邓祝森，男，正高级工程师，毕业于大连海事大学交通运输管理工程（航标管理）专业，现任交通运输部北海航海保障中心副主任。

长期从事航标管理、船舶管理、信息化建设等管理和研究工作，先后主持或参与７０余项技术标准、管理规定编制，主持或参与４０余项科技创新研究课题，获国家专项资金支持１项，获省部级科技奖励３项、发明专利１项、实用新型专利２项、外观设计专利１项。

收稿日期：２０２０－１２－２３；修回日期：２０２１－０３－１８（１．北海航海保障中心　天津　３００４５０；２．遨海科技有限公司　辽宁　大连　１１６０００）ＤＥＮＧ　Ｚｈｕ－ｓｅｎ１，　ＸＩＡ　Ｑｉ－ｂｉｎｇ１，　ＬＩ　Ｗｅｉ１，　ＳＵ　Ｑｉｎｇ２，　ＧＵＯ　Ｚｅ－ｈｕｉ２（１．ＮＧＣＮ，　Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５０，Ｃｈｉｎａ；　２．　Ａｏｈａｉ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｄａｌｉａｎ，　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１６０００，　Ｃｈｉｎａ）摘　要：以甚高频数据交换系统（ＶＨＦ　Ｄａｔａ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ　Ｓｙｓｔｅｍ，ＶＤＥＳ）为研究对象，合理选用有效可行的海上传播模型，并通过两次海上航行试验，验证ＶＤＥＳ系统中各信道在不同距离下的通信能力，判断影响ＶＤＥＳ系统通信距离的主要因素，为ＶＤＥＳ系统的建设提供技术支撑。