ЦИФРОВАЯ ШИРОКОПОЛОСНАЯ СИСТЕМА NAVDAT СКОРОСТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С БЕРЕГОВЫХ СТАНЦИЙ НА СУДА

Отмечается, что действующие системы узкополосной передачи данных с береговых станций на суда NAVTEX и TELEX со скоростью 50 бит/с и длительностью посылок 20 мс уже не отвечают современным требованиям передачи информации. Подчеркивается, что увеличить скорость путем сокращения длительности посылок невозможно из-за многолучевости и дисперсных искажений формы посылок при распространении сигналов в атмосфере Земли. В результате искажения формы приводят к растягиванию посылок во времени и наложению их друг на друга. Для увеличения скорости передачи данных на основе использования многочастотных сигналов, современных многократных методов модуляции сигналов и избыточного сверточного кодирования компанией KENTA (Франция) предложена цифровая широкополосная система NAVDAT на центральной частоте 500 кГц в полосе 10 кГц. Данные передаются на 228 поднесущих частотах. Показана зависимость видов многократной амплитудно-фазовой модуляции и скорости передачи данных. Для сокращения ширины спектра занимаемых частот отказались от частотной модуляции и перешли на многократную амплитудно-фазовую модуляцию. Помехозащищенность системы решается с помощью сверточного кодирования, при котором на 6 дБ уменьшается необходимое соотношение сигнал/шум на входе приемника. Станции системы NAVDAT развернуты у побережья Европы и Азии. Результаты испытаний NAVDAT показали возможности дальнейшей модернизации действующей системы NAVTEX. Скорость передачи данных при наличии реальных помех в системе NAVDAT, в сравнении с действующими системами, возрастает в сотни раз. Показана необходимость увеличения отношения сигнал - шум в месте приема. В модернизированной системе NAVDAT увеличение скорости передачи данных получено за счет использования многочастотной передачи сигналов, многочастотной амплитудно-фазовой модуляции сигналов и избыточного сверточного кодирования. Широкополосная передача данных в модернизированной системе NAVDAT позволяет в дальнейшем заменить узкополосную передачу данных в системе TELEX.

системы узкополосной связи, скорость передачи данных, сверточное кодирование, многократная амплитудно-фазовая модуляция

1. Устинов Ю. М. Судовая радиосвязь. Справочник по организации и радиооборудованию ГМССБ / Ю. М. Устинов, А. А. Дуров, В. Ю. Резников; Под ред. Ю. М. Устинова. - СПб.: Судостроение, 2002. - 480 с.

2. Dahlen A. P. Navigational Telex (NAVTEX) Modeling / A. P. Dahlen. - Coast Guard New London Ct New London, 2017. - №. CG-D-04-18, R/DC-UDI-1715.

3. Wang X. Experimental Research on Marine Digital Navigation System / X. Wang, J. Liu, Z. Liu // The 29th International Ocean and Polar Engineering Conference. - International Society of Offshore and Polar Engineers, 2019. - ISOPE-I-19-630.

4. Шигабутдинов А. Р. Применение цифровых морских информационных систем для обеспечения безопасности мореплавания на Русском Севере / А. Шигабутдинов, И. Дулькейт. - СПб.: Спутниковые технологии и бизнес, 2014. - 30 с.

5. Liu H. Application of machine learning methods in maritime safety information classification / H. Liu, Z. Liu, D. Liu // 2018 Tenth International Conference on Advanced Computational Intelligence (ICACI). - IEEE, 2018. - Pp. 735-740. DOI: 10.1109/ICACI.2018.8377552.

6. Šafář J. Performance Bounds for VDES R-mode / J. Šafář, A. Grant, P. Williams, N. Ward // The Journal of Navigation. - 2020. - Vol. 73. - Is. 1. - Pp. 92-114. DOI: 10.1017/S0373463319000559.

7. Рекомендация МСЭ-R M.2058 (02/2014). Характеристики цифровой системы, называемой “Навигационые данные», которая предназначена для радиовещания информации, касающейся безопасности и охраны на море, в направлении берег-судно в диапазоне ВЧ морской службы. - Женева, Швейцария: ITU, 2014. - 20 с.

8. Вернер М. Основы кодирования. Учебник для ВУЗов / М. Вернер. - Москва: Техносфера, 2004. - 288 с.

9. Борисов В. И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью / В. И. Борисов [и др.]; Под ред. В. И. Борисова. - М.: Радио и связь, 2003. - 640 с.

10. Bauk S. A Review of NAVDAT and VDES as Upgrades of Maritime Communication Systems / S. Bauk // Advances in Maritime Navigation and Safety of Sea Transportation. - London: CRC Press, 2019. - Pp. 81. DOI: 10.1201/9780429341939.

11. Prediction of NAVDAT coverage and related test (Submitted by China). NCSR 5/ INF.8. - IMODOCS, 2017. - 10 p.

12. Evaluation of the coverage of NAVDAT (Submited by Japan). NCSR 4/INF.11. - IMODOCS, 2016. - 7 p.

13. Bogens K. GMDSS modernisation and e-navigation: spectrum needs / K. Bogens // ETSI Workshop» Future Evolution of Marine Communication. - 2017. - Pp. 1-23.