InmarsatF和InmarsatC船站的维护和检测.docx

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InmarsatF和InmarsatC船站的维护和检测

船舶电子电气专业工艺评估指导书

（通信导航设备部分）

天津海运职业学院船电教研室

2012.08.15

适用对象为无限航区及沿海航区750kw及以上船舶电子员

评估知识点（总表）

一．电子电气工艺

（一）常用电子电气元器件识别与测量

（二）船舶电工材料

（三）常用仪表及工具的使用

（四）电气电子识图

（五）电子焊接技术

（六）UTP电缆、光纤电缆识别

（七）水晶头、剥线钳、电缆测试仪、夹线钳的使用

二．船舶电气系统维护

（一）船舶电气系统的日常维护及故障检测的常用方法

（二）电动机的拆装与维护

（三）电动机的常见故障与排除

（四）自动开关与主令控制器使用、更换与维护

（五）继电器、接触器、电磁制动器使用、更换与维护

（六）熔断器与过流保护电器使用、更换与维护

（七）船用灯具使用、更换与维护

（八）照明系统的日常维护与故障排除

（九）蓄电池及充电系统的维护

（十）船用电缆的使用与更换

三．船舶电站

（一）发电机手动并车

1．手动准同步并车注意事项

2．灯光明暗法原理及同步标志

3．灯光旋转法原理及同步标志

（二）负载分配和切换方法

（三）船舶发电机主开关的基本结构

四．航行设备

（一）导航设备

1．雷达维护与保养（收发机的维护保养、天线波导的维护保养）

2．GPS导航仪信号连接

3．AIS船载设备的安装与检验

4．典型罗经的维护保养

（1）安许茨系列陀螺罗经的维护保养

（2）斯伯利系列陀螺罗经的维护保养

（3）阿玛-勃朗系列陀螺罗经的维护保养

（二）船舶通信

1．Inmarsat-C系统的入网与退网

2．船站维护

（1）Inmarsat船站的天线的维护和保养

（2）Inmarsat-C船站的常规检查和维护

（3）Inmarsat-B/F船站的常规检查和维护

3．船用VHF通信设备的日常维护

4.NAVTEX接收机及船用气象传真接收机的日常维护

5.EPIRB设备的维护保养

6．船用VHF通信设备的日常维护

7.SART的使用及维护保养

8．MF/HFSSB组合电台的日常维护

（三）船舶自动舵

1.常规操舵仪常用调节旋钮及调节方法

2.电动液压舵机控制系统实例及典型故障排除

（1）根据电液舵机控制执行元件判别液压舵机类型

（2）常规自动舵典型故障诊断与排除（舵角零位调整、误差调整、舵角振荡、舵角反馈开路、舵角指示器误差调整）

船舶通信（GMDSS）设备

一.GMDSS配置（总表）

二.GMDSS实施设备可用性

岸上维修shore-basedmaintenance：

应具有生产或船级社认可的设备陆上维修证书；

海上维修at-seamaintenance：

船舶应配备所有设备的技术资料和足够的备品、备件、测试设备及合格的维修人员；

双配套duplicationofequipment：

可按照预订通过的海区附加配备无线电设备，每一附加设备应与各自天线相连，其安装可随时可用；

配置方式必经船检社认可：

A1和A2航区船舶至少使用上面三种的一种；A3和A4航区船舶至少综合使用上面三种的两种；

三．海上无线电通信基础知识

实现信息传输的系统称为通信系统，系统结构如下

信号源可以分为模拟信号和数字信号

原始信号（基带信号）的参量取值为连续的电信号为模拟信号（如语音话筒输出）

原始信号（基带信号）的参量取值为仅可能取有限个值（离散）为数字信号（如电传机，计算机输入输出）

发送设备作用是将来自信号源的原始信号转换成为适合在信道中传输的信号

接收设备的作用是将接收到来自信道的、受到减损的信号中还原或反变换出原始电信号、传送给受信者

发送器设备和接收器设备是一种变换器，又称调制解调器

模拟调制

AM（SSB/DSB）

PM

FM

数字调制

PSK、ASK、FSK（2FSK）

模拟通信系统

经过调制后的已调信号（模拟信号或数字信号）连续信息的传输后再经解调还原基带信号

传输有效性可用有效传输频带来衡量

数字通信系统

模拟信号源输出幅度随时间连续变化的电信号或离散信源输出地离散电信号变换形成有代表信息的数字信号序列进行传输，为了减少传输差错，信号编码的码元中按一定规则加入抗干扰编码，提高通信可靠性；因而必须解决收发同步的问题。

传输有效性可用信息传输速度来衡量（b/s）

模拟通信系统模型

船上典型设备：

SSBVOICE,NBDP,DSC,VHF

数字通信系统模型

船上典型设备：

INMARSAT系统

信道按传输媒质分

有线信道：

架空明线、电缆、光纤等

缺点：

空间受限制

无线信道：

天波和地波传输

不同的信道具有不同的工作频率范围，适宜不同信号传输，

由信道引起的幅度衰减和附加相移是不同的。

通信方式

通信按传递方向分类：

单工通信、半双工通信、双工通信

频率划分

波段名称

波长范围

波段名称

频率范围

极长波

105m以上

极低频（ELF）

3KHz以下

超长波

105m-104m

甚低频（VLF）

3-30KHz

长波

104m-1000m

低频（LF）

30-300KHz

中波

1000m-100m

中频（MF）

300-3000KHz

短波

100m-10m

高频（HF）

3-30MHz

米波（超短波）

10m-1m

甚高频（VHF）

30-300MHz

微波

分米波

10-1dm

特高频（UHF）

300-3000MHz

厘米波

10-1cm

超高频（SHF）

3-30GHz

毫米波

10-1mm

极高频（EHF）

30-300GHz

四.INMARSAT卫星通信

Inmarsat船站启用试验

INMARSAT船站进入inmarsat系统之前必须进行启用试验，递交船站启用申请表，主要目的：

⏹技术方面

⏹法律方面

⏹财务方面

1.INMARSAT-B船站

INMARSAT-B取代INMARSAT-A的数字通信系统，更好利用频带，保证通信质量，并增强通信功能（如HSB），增强设计容量，通信总体费用降低

目前市场占主导地位的设备有：

JRCJUE310B,NERASATURNB

FURUNOFM80INMARSAT-B系统框图

INMARSAT-B系统的主要功能

⏹1、满足GMDSS要求的遇险电传和遇险电话呼叫。

⏹2、接收6Kbps和发射24Kbps双工电传业务

⏹3、9.6Kbps数字电话。

⏹4、9.6KbpsG3传真。

⏹5、9.6Kbps数据传输。

⏹6、56/64Kbps高速数据。

⏹7、Rydex、AMOS等船岸数据通信系统。

⏹8、Internet拨号上网功能

INMARSAT-B移动站的操作要求

INMARSAT-B系统的移动站虽然是多种多样的，操作也不尽相同，但必须掌握移动站的基本操作，满足下列要求：

⏹1、参数的设置和读出。

⏹2、缺省地面站的设置。

⏹3、遇险通信的方法和步骤。

⏹4、日常电话、电传和传真的通信方法和步骤

2.INMARSAT-C船站

INMARSAT-C是INMARSAT开发不同于A/B系统的数字通信系统，特色是提供价格低廉通信业务（存储转发电传业务）、遇险报警、EGC广播、数据报告、询呼、数据采集业务等，广泛运用于航行A2以上远洋船舶（90%）

目前市场占主导地位的设备有

FURUNOFELCOM15/1680/81,

SAILORCAPSAT2095C,T&T3020C,

JRCJUE75C,TRIMBLEGALAXY,NERASATURN-C等

mini-C简易C站，没有终端显示设备，主要用于SSAS系统

JRCJUE75C系统框图

INMARSAT-C启用试验

⏹启用试验是一种性能鉴定测试（PVT:

performancevertificationtest）或链路测试（linktest）,在进入INMARSAT系统之前必须进行启用试验，以保证船站工作正常。

⏹操作时选择所在洋区的NCS通过某个从事PVT的岸站，尽量自动进行，主要内容如下：

BBER数据块误码率

接收地面站发来的报文（forwardattempt）

给地面站发送一份报文（RETURNattempt）

发送遇险报警试验（alarmtest）

注意：

如进行人工完成PVT，必须在2分钟内发送报警试验，否则作为遇险信息发送。

INMARSAT-C船站安装要求

天线安装位置应视野开阔

天线电缆应使用厂家配置

地线一定按说明书指定材料和方法接好

主电源提供外必须带有电台专用电瓶

必须接入或自带GPS信息

如装有遥控报警装置时，外接GPS是通过该盒接到C站时，应检查C站上遇险报警的有效性。

INMARSAT-C船站使用和注意事项

查看和修改船位，并进行入网和退网的操作

菜单实施功能，查看当前工作状态

熟悉遇险报警操作规程，防止发生误报警

设备如不带自动logout功能，在设备关机前手动完成logout程序

船位必须保证不长于4h更新，否则人工输入船位

检查IMN码的正确性

接收信息的打印与否要正确设置以免浪费资源

进行链路测试时拒绝任何手动方式的操作，以免发生误报警

3.INMARSAT-F船站

INMARSAT-F是目前海事卫星中技术最先进、功能最全的终端，可进行4.8/64Kbps语音、9.6/64Kbps传真、标准ISDN56/64Kbps数据通信和MPDS业务。

系列根据天线直径分F77/F55/F33（F77具有报警功能,满足GMDSS），F77比A/B/M等系统更先进的是支持双向优先级呼叫，移动包交换数据业务（MPDS）特点是按数据流量计费，可实现永久在线。

目前市场占主导地位的设备有：

FELCOM70,T&T3064A,JUE410F等

T&TINMARSAT-F系统框图和接口

补充：

SailorTT-3064A操作步骤

（1）.接通电源开机

⏹按住红色电源开关按钮约3秒，显示屏上将会提示“PleaseWait（请稍候）”

⏹数秒后，屏幕提示输入PIN密码（出厂缺省密码为123456），输入后按下对应“OK”的按钮。

（2）.选择锁定卫星

⏹屏幕上出现“Searchingforanysatellite”提示用户选择卫星。

可利用机盖上的指北针将天线对准西南（印度洋卫星）或东南（太平洋卫星），注意调整天线的仰角。

⏹注意：

在中国地区只能选择POR（太平洋卫星）和IOR（印度洋卫星）。

⏹判断卫星是否对准的方法：

按下对应“TONE”的按钮，会听到断续或连续的蜂鸣音。

断续音表示未对准，连续音表示已对准，此时在小范围调整天线仰角和方位角，蜂鸣音的音调会高低变化，音调越高对得越准。

天线对准卫星后，屏幕会出现拉长的光带，光带越长对得越准。

屏幕左下角出现表示信号强度的数字显示，信号越强，数字越大。

数字达到420以上，通话效果比较好。

对准卫星后，按下对应“OK”的按钮，选定此卫星。

随后卫星电话此时会和卫星进行约20秒的初始化和信息交换确认过程。

（3）.拨号呼叫

⏹当屏幕上出现“Dial00+countrycode+subscriberno”时，即进入待拨号状态。

如拨打北京的12345678市电用户，在卫星电话上应依次按下00+86+10+12345678再按下对应“CALL”的按钮或“#”按钮，开始呼叫。

⏹叫接续或双方通话过程中，可摘机或按下对应“ON”的按钮通过扬声器通话。

⏹通话完毕后可直接挂机或按对应“CLEAR”的按钮挂机。

（4）.关闭电源

⏹按住红色电源按钮开关约3秒，屏幕出现提示”Pleasewaitwhiletelephoneshutdown”，提示消失后即已关机。

INMARSAT-F操作注意事项

⏹由于高轨道卫星通信技术的特点，卫星电话的通话存在一定的时延，通话双方语速不宜过快，注意协调，不要抢话。

⏹通话时声音不宜过大，避免通信话路调制失真，造成话音断续。

若话音断续问题严重，可以利用胶带贴住通话手柄的拾音口。

⏹通话完毕挂机后，屏幕上会出现5~7秒的“Busywithcall”提示，此时系统正进行话路拆线。

在屏幕上出现“dial00+countrycode+subscriberNo.“的提示后，才可进行下一次呼叫拨号。

五地面系统船舶电台

1.MF/HF组合台的基本组成

根据IMO要求,组合台至少包括：

1）.天线

2）.收发信机

3）.控制装置

4）.带发射开关的手持受话器

5）.内置或外置扬声器

6）.内置或外置NBDP设备

7）.内置或外置DSC设备

8）.内置或外置的DSC值班机

9）.不在驾驶台的组合台还必须再加装遥控遇险报警装置

2.MF/HF组合台系统框图

2.MF/HFSSB发射机组成原理框图

激励器主要功能是形成发射所需的SSB信号

船用SSB设备基本上采用滤波法

（1）形成载波被抑制的DSB信号

（2）无用边带的抑制

（3）频谱搬移（采用三次频移的高中频方案）

（4）信号放大

功放和合成

船用设备大多采用传输线变压器构成的混合网络完成，能实现各功率源相互隔离；

天线调谐

作用是使发射机的功率放大电路与它的负载（天线）之间的谐振匹配。

调谐网络主要采用L、C参数实现；

发射机键控

保证通信接收和发射不能同时

3.MF/HFSSB接收机一般组成原理框图

MF/HFSSB接收机一般采用两次变频、高中频的超外差方案

输入电路、保护电路和高频放大器主要由LC滤波器（选频网络）等组成，主要作用选择有用信号，抑制干扰信号；不同的波段采用不同的滤波器，防止雷击，每个接收电路都设有保护电路，双向分流限幅；

高放对接收到的已调信号进行放大，以提高接收机灵敏度；

接收机采用二次变频，为了更好解决超外差式镜像选择性和中频邻近信道选择性之间的矛盾；

同步滤波器是SSB接收机解调电路，由乘法器（平衡调制器）组成；

AGC能使接收信号处于良好的状态，选择恰当的时间常数；

频率合成器（频率源）利用高稳定度的频率源来产生所需频率震荡信号设备，采用频率合成技术；

4.DSC设备组成框图

5.DSC与MF/HF收发信机的链接

6.MF/HF技术指标

总体:

符合ITU，IMO和GMDSS要求

通信系统：

单工或半双工

频率范围：

接收0.030－29.999999MHz（保证范围：

0.5―29.999999MHz） 

发射1.6-29.9999MHz

频率容差：

SSBVOICE±50HZ,DSC/NBDP±10HZ

信道数：

编录所有的ITU信道，可自编辑255Tx/Rx频率对

启动时间：

小于1分钟

工作方式：

J3E,R3E,H3E,J2B,F1B

接口标准：

IEC61162-1

电源：

24DC,115/230VAC

工作电流（在直流13.8VDC）：

发射20A,接收：

静噪1.3A最大音频输2A              

温度范围：

－10°C―＋60°C

发射机：

频率范围：

1606.5KHz-26.175MHz（以100KHz为间隔）

频率稳定度：

+/-200Hz以下（在开机1分钟到60分钟）

 +/-30Hz以下（在开机一小时后＋25度，温度波动小于+/-350Hz）

发射功率：

60～400W

AF输入：

·-46dBm/600ohm（手柄/麦克风）

·-10dBm/600ohm（手柄HS-2001）

安全措施：

不应因天线开路或短路而损坏设备

频率范围

J3E/H3E

100-300KHz

35dBuV

300KHz-1.6MHz

25dBuV

1.6-4MHz

13dBuV

4-30MHz

7dBuV

接收机：

频率范围：

100.00-29,999.99KHz（以100KHz为间隔）

灵敏度：

内部调制：

优于80dBuV，

调谐速度：

2-15s

AGC选择：

SLOW/FAST/OFF

BFO频率：

1700KHz（电传/DSC）；1900（传真）

声音输出功率：

·内部扩音器：

1W/8ohms

·外部扩音器：

4W/4ohms

·手柄：

2.5mW/150ohms

MF/HFDSC终端

协议：

ITU-RM.493-7，M.541-6和M.1082

调制速率：

100波特

调制精度：

±30ppm内

输出频率：

1700Hz±85Hz

频率精度：

优于±0.5Hz

输出电平：

-20dBm～+10dBm

工作温度：

-15～+55°C

输入电压：

10.2VDC～16.2VDC,负极接地,最大3A

MF/HFDSC守听接收机

接收系统：

二次超外差式

接收频率：

2187.5kHz，4207.5kHz，6312.0kHz，8414.5kHz，12577.0kHz，16804.5kHz

IMO要求在开航状态下必须24小时2187.5kHz、8414.5kHz和4207.5kHz、6312.0kHz、12577.0kHz、16804.5kHz的之一频率上收听；

灵敏度：

在接收机输入信号为1μν时字符错误率≤1%

扫描：

2秒内扫描完以下频点：

2187.5KHZ，8414.5KHz和4207.5KHz，6312KHz，12577KHzk被选频点天线阻抗：

50欧姆

7.VHF无线电设备应满足

⏹具有遇险、紧急与安全，船舶业务和常规业务呼叫与话音通信功能

⏹满足控制与显示要求

⏹信道切换时间小于5s，收发转换时间小于0.3s。

⏹电台工作期间，不会因天线的开路或短路而损坏。

⏹开机1mins内工作。

⏹具有DSC和双值守功能。

⏹信道切换期间不能发射；收发控制不会引发无用辐射。

⏹船用VHF的最大频偏为5KHz。

⏹海上VHF的容许频率误差为10×10-6

⏹船用VHF接收机灵敏度应优于1μV。

8.SART搜救雷达应答器设备

SART（searchandrescureradartransponder）工作在9GHZ（X波段），工作状态不受天气影响，作用是发射示位信号（12个脉冲），作为导航雷达和飞机寻位设备

设备种类：

便携式SART，与EPIRB组合式SART，固定救生筏内的SART，AIS-SART

•SART外部结构平滑、表面橙色或黄色、20m可浮短索、外表贴有母船标贴。

•电池容量IMO规定待命状态96hrs,RADAR触发下连续8hrs应答发射，电池装入SART后4年有效

•等待状态时，指示灯闪烁0.5s闪的2s周期，没有声响。

•被RADAR触发发射脉冲信号时，指示灯闪烁0.5s闪的1s周期，并伴有1khz声响

SART设备技术指标

（1）.应符合ITU-RM.628-2建议书要求，频率9200-9500MHz,扫描频率200MHz/5µs；

（2）.能在救助装置的雷达上通过系列等间隔点来显示遇险装置的位置；

（3）.能在-20℃～+55℃下工作，在-30℃～+65℃环境条件下储存而不损坏；

（4）.在规定浸水状态和45℃的热冲击下保持水密，在20m高度掉入水中不损坏，在10m水深至少5min水密；

（5）.外表整洁，便于辨认黄色/橙色；

（6）不是救生艇组成部件时，能漂浮在海面上，并不受海水和油的影响，在阳光较长的时间照射下不损坏；

（7）.电池能量保持96h工作准备状态，还能在1khz询问下提供8h应答发射；

（8）.当符合GB9391航海雷达使用15m高天线，对至少5nm处SART询问时，SART能工作，当峰值功率大于10KW，距离30nm的飞机询问SART能工作；

（9）.我国标准SART测试时间尽量短，不超过5s;

（10）.外部应清楚地标出简单的操作说明和原电池的失效日期;

9.EPIRB紧急定位无线电示位标

EPIRB系统的功能

报警（alarm）：

载体遇到危险时能够自动或人工发射遇险报警。

识别（identification）：

发射的报警信号中含有识别信息,便于确定载体。

定位（position）：

信号中含位置信息（GPS），或通过检测其发射的信号计算出其位置（利用多谱勒效应）。

（附带）寻位（homing）功能：

121.5MHz（供飞机寻位）或内置SART

EPIRB信号格式

发射机以50s为一周期，持续约0.5s（识别信息和数据报文）的406mhz报警信号发射和48s的121.5Mhz寻位信号发射。

电池和释放机构

406MHzEPIRB电池必须具有足够容量，启动后维持信标工作48h

信标置于带释放机构的支架上或容器内，船舶遇险后，当释放机构在水下12ft（3－4m）时，在海水压力下能自动释放,脱离支架，并能弹出EPIRB.

406MHzEPIRB操作及使用特性

⏹1.船用406MHzEPIRB应为自动浮离式；

⏹2.装有防止意外启动的装置；

⏹3.S’EPIRB浮离后应能自动启动向卫星发射遇险报警

⏹4.发射信号和电文格式应符合CCITT建议书要求，使用G1B类406.025MHz发射，输出功率5W

⏹5.121.5MHz寻位信号应在发射406MHz时，除121.5MHz寻位信号可以被中断2s外，应有连续的是空率和符合RR附录27A的技术特性

⏹6.在-30℃～+70℃环境条件下储存而不损坏

⏹7.在20m高度掉入水中不损坏,在10m水深至少5min水密

⏹8.能漂浮在海面上，并不受海水和油的影响，在阳光较长的时间照射下不损坏，在海洋环境的有害效应、冷凝和浸水情况下，信标性能不受影响

⏹9.外表整洁，便于辨认黄色/橙色，并配有后向反射材料

⏹10.配有低循环灯（0.75cd），在暗处被启动，指示位置

⏹11.任何角度横倾和纵倾45度以内的情况下在尚未达到4m水深前能自动释放和自浮

⏹12.在静水中能直立浮起，在任何海况下具有正稳性和足够的浮力

⏹13.在不使用卫星系统的情况下，能测试信标是否处于正常工作

⏹14.能手动启动和手动关闭信标发射

⏹15.具有指示正在发射信号的指示装置

⏹16.信标装船后应：

具有手动启动装置能就地启动、安装在浮离式支架上时也可在驾驶台上遥控启动，能在船舶通常遇到的冲击和振动条件下、其它环境状态下正常工作；

⏹17.信标外部应清楚地标出简单的操作说明和原电池的失效日期；

⏹18.要求对信标定期检查：

每隔6个月由驾驶员或GMDSS专业人员检查信标工作是否正常；每隔12个月由船检部门检测；每2年全面检测、更换密封垫圈、更换释放机构等；每4年更换电池；以上检测日期必须记录在案.

正确操作以kannad-F/WH406MHz设备为例

（1）打开释放机构装置，打开放置容器，旋开水密盖子，关闭电源开关

（2）检查设备完好性:

进行设备测试，测试时间不超过30s

（3）正确放回EPIRB:

把”THISSIDEUP”字眼面放上部,判断磁性开关的作用，打开电源ON，盖好水密盖子（如还加设海水开关，则放置在STA