船舶在海洋上航行,大海上是没有陆地上的4G信号覆盖的

船舶在海洋上航行，大海上是没有陆地上的4G信号覆盖的，手机绝大多数时候无法通信，那么船舶是怎么和外界通信联系的呢？其实，船舶上安装有多种无线电设备，可以通过海事卫星电话，可以通过VHF甚高频电台，也可以通过北斗定位终端发“短信”，还装有船舶自动识别系统（AIS）可以对岸或船实现自动信息广播和识别。

COSCO远洋集装箱货轮

首先介绍一下，每一艘船舶有一个全球唯一编号的“身份证号码”，即水上移动通信业务标识码(Maritime Mobile Service Identify， MMSI)，又叫船舶识别码，它是一串9位数字码，从船舶从开始建造到退役解体，由MMSI码作为其唯一的身份代码。国际海事组织（IMO）于1987年通过了推广应用MMSI码的决议。当船舶在海上遇险时，政府的海上搜救中心通过接收到的MMSI码，可以迅速查找船舶资料及其所属公司信息，以便组织搜救，对保障船舶航行安全具有重大意义。

《海上移动通信业务标识码证书》，其中“通信业务标识码”的9位数字就是被授权该船的全球唯一的MMSI码

1、Inmarsat海事卫星电话

Inmarsat Logo

陆地上移动通信依靠4G基站，其信号覆盖范围非常有限，而太空的通信卫星其发射信号的覆盖面则非常广。Inmarsat是International Maritime Satellite Organization的缩写，原称为国际海事卫星通信组织，成立于1979年，是一个运营全球海事卫星通信的政府间的国际合作组织，为海上用户提供海事救助、安全通信和商业通信。

地球同步轨道上的Inmarsat通信卫星

Inmarsat利用美国通信卫星公司（COMSAT）的Marisat卫星进行通信，原本是一个军用卫星通信系统，70年代中期为了增强海上船只的安全保障，国际电信联盟（ITU）决定将L波段中的1535～1542.5MHz和1636.3～1644MHz分配给航海卫星通信业务。1982年形成了以国际海事卫星组织（Inmarsat）管理的Inmarsat系统，利用地球同步卫星（GEO卫星）向全球航海、航空提供遇险和安全通信服务，及电话、电传、数据和传真业务。

船舶甲板上安装的Inmarsat球形天线

1994年，改名为国际移动卫星通信组织（International Mobile Satellite Organization，IMSO），但缩写仍然是Inmarsat。Inmarsat系统也更名为国际移动卫星通信系统。IMSO已是一个有79个成员国的国际卫星移动通信组织，约在143个国家拥有4万多台各种卫星通信设备。中国作为创始成员国之一，由交通运输部和中国交通通信信息中心分别代表国家参加了该组织。

Inmarsat系统的船站，包括“电话机”、天线、馈线等

Inmarsat系统由船站、岸站、网络协调站和卫星等部分组成。（1）空间段由4颗工作卫星和5颗备用卫星组成，位于地球赤道上空约35700千米的同步轨道上，卫星的运动与地球自转同步，保持相对固定位置。所有卫星受位于英国伦敦Inmarsat总部的卫星控制中心（SCC）控制，每颗卫星可覆盖地球表面约1/3面积。4颗卫星分别覆盖大西洋东区、大西洋西区、太平洋区和印度洋区。除南北纬75度以上的极地，4颗卫星几乎可覆盖全球。（2）地面部分包括地面站（岸站，CES）、网络协调站（NCS）和网络控制中心。地面站是Inmarsat移动站与陆地公众通信网的接口，也就是说Inmarsat移动终端与陆上用户、移动终端与移动终端之间的通信必须通过地面站转接。（3）移动站包括陆用（land）、海用（maritime）和空用（aero），SES是设在船上的地球站，每个SES都有自己专用的号码，通常SES由甲板上设备（ADE）和甲板下设备（BDE）组成，ADE包含天线、双工器和天线罩；BDE包含低噪声放大器、高功放等射频设备，以及天线控制设备和其它电子设备。

Inmarsat船站的组成

2、船舶甚高频（VHF）电台

日本古野 FURUNO FM-8900S船用甚高频电台

除了Inmarsat海事卫星电话外，船舶还安装有VHF甚高频电台，船舶无线电通信在国际电信联盟（ITU）的《无线电规则》中称为“水上移动业务”和“卫星水上移动业务”。船舶无线电业务包含船舶制式无线电台识别码（含水上移动业务标识MMSI、呼号）和电台执照的核发。在船舶上安装和使用无线电台，必须办理水上无线电行政许可审批，可通过互联网在线申请（中国海事综合服务平台，http://csp.msa.gov.cn）或到当地海事机构书面申请，申请获批后颁发电台执照。

《船舶电台执照》，其中的“呼号或其他识别”就是采用船舶全球唯一的MMSI号码作为电台呼号

一般来说，无线电台会占用公共频率资源，只要是使用无线电台，不管是陆地的（专业/业余对讲机、车载电台等）还是海上的，一般都需要在无线电管理机构备案或审批，有的要考取无线电操作证，所使用的的无线电台应取得电台执照。针对船舶，如果没有取得电台执照而私装电台，海事局海监船检查发现后会实施处罚。

船舶在海洋上的工作环境比较恶劣，常有高温高湿、盐雾浓度大，昼夜温差大，船用无线电台/对讲机是专业设计的适用于船舶恶劣环境的设备，工作频率按照国际海事通信的统一规定。

海上电台工作频率范围：

发射频率：56.025-157.425MHz

接收频率：156.025 -163.275MHz

船舶通常还安装有中高频MF/HF(DSC)电台，图为FT-808-A电台，高频短波电台比VHF直射波传播的距离更远

船舶电台的工作频道划分为国际频道、美国频道和加拿大频道，还有10个气象频道（其中8个美国气象频道， 2 个加拿大气象频道）。国际通用的频率共有88个频道，其中16频道是海上应急频率。三种工作频道也就是三个频道标准版本，用户根据使用要求，在选购船用电台/对讲机的时候也选用不同版本的频率。采用美国频率标准版本的国家较多，我国船用电台大多采用美国版本。目前划分的频道号为1～28和60～88，其中单工频道20个，双工频道35个，保护频道2个。88以上为私人频道（如美国各港口设置的USA信道）。有些特殊频道，专门用于某些作用的通信。

建在陆地沿海的海岸电台，船舶可以与海岸台联系、呼救等，海岸电台可以发布天气预报等信息，转接搜救中心等

一些特殊的专用频道：

CH16（156.800MHz）：国际通用甚高频（VHF）安全守听频道

CH06：用于国内航行船舶间导航和避让操作，也可用于从事协调搜救作业的船舶电台和飞机电台之间的通信

CH13：用于国际航行船舶间导航和避让操作
CH70（156.525MHz）：VHF DSC国际遇险与安全呼叫频道
CH75和CH76为CH16的保护频道，158.000±0.025MHz
CH87和CH88：两个单工频道用于提供海上作业船舶的自动识别和监视

VHF海上电台频率表

VHF海上电台频率表（续）

3、船舶自动识别系统（AIS）

AIS船舶自动识别系统示意图

船舶自动识别系统（Automatic Identification System, AIS），是指一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的助航系统，诞生于20世纪90年代，由军舰、飞机的敌我识别器发展而来，AIS系统由岸基（基站）设施和船载设备共同组成。它也是利用了VHF无线电通信技术。

AIS船舶自动识别系统示意图

船载设备由AIS主机控制器、显示器、VHF通信机、GPS定位仪及外接传感器等组成，AIS系统配合全球定位系统（GPS）将IMO识别码、呼号、船名、船舶尺寸、船舶类型、船位、航速、航向、UTC时间、船舶吃水及危险货物等动态、静态信息，通过甚高频（VHF）向附近水域船舶及岸台无线电广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的信息，必要时可以立刻互相通话协调，采取必要的避让操作，保障船舶航行安全。