王為庚 王永濤 張海波 交通運(yùn)輸部東海航海保障中心連云港航標(biāo)處

劉興龍 閩江學(xué)院物理與電子信息工程學(xué)院

1.引言

航標(biāo)作為標(biāo)示航道方向、界限與礙航物，輔助船舶安全航行的工具，對(duì)船舶航行安全有著重要的意義。實(shí)體AIS航標(biāo)具有辨識(shí)距離遠(yuǎn)、不受雨霧天氣影響的突出優(yōu)點(diǎn)，目前已在全國(guó)各個(gè)海區(qū)廣泛應(yīng)用。作為一種電氣產(chǎn)品，AIS航標(biāo)在海上惡劣的工作環(huán)境中易損，需及時(shí)檢修，從而發(fā)揮航標(biāo)的效能。但是，AIS航標(biāo)電氣檢測(cè)并無(wú)配套的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程。面對(duì)交通運(yùn)輸部標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)戰(zhàn)略目標(biāo)和現(xiàn)代化航標(biāo)維護(hù)現(xiàn)實(shí)需求，有必要建立AIS航標(biāo)電氣產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，制定航標(biāo)電器產(chǎn)品檢規(guī)程。

2018年，交通運(yùn)輸部發(fā)布了《自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS)航標(biāo)應(yīng)用導(dǎo)則》（JT/T 1193-2018），對(duì)AIS航標(biāo)的技術(shù)規(guī)范和應(yīng)用提出了相關(guān)指導(dǎo)意見。然而，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范只對(duì)AIS航標(biāo)本身技術(shù)規(guī)范做了要求，不完全適用于航標(biāo)維護(hù)。因此，開展AIS航標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系研究迫在眉睫。

2.AIS航標(biāo)檢測(cè)需求

AIS航標(biāo)的技術(shù)指標(biāo)分為電源性能指標(biāo)、定位指標(biāo)、射頻指標(biāo)。電源性能指標(biāo)包括工作電壓、電流、功耗等；定位指標(biāo)包括定位精度、定位更新率等；射頻參數(shù)指標(biāo)包括發(fā)射頻率、輸出功率、調(diào)制方式、調(diào)制度、接收靈敏度等。

3.航標(biāo)電氣產(chǎn)品檢測(cè)方法研究

3.1 AIS航標(biāo)檢測(cè)準(zhǔn)備工作

AIS航標(biāo)檢測(cè)需要的工具配置如表1所示。

3.2 AIS航標(biāo)檢測(cè)技術(shù)步驟

3.2.1 工作電壓、電流檢測(cè)

檢測(cè)方法和步驟：

1）將直流穩(wěn)壓電源調(diào)至AIS航標(biāo)的額定工作電壓；

2）將AIS航標(biāo)電源正負(fù)極與直流穩(wěn)壓電源輸出端連接；

3）開啟電源，觀察直流穩(wěn)壓電源電壓與電流數(shù)值。

檢測(cè)結(jié)果要求：

表1 AIS航標(biāo)檢測(cè)工具配置及性能指標(biāo)

圖1 測(cè)試連接框圖

AIS航標(biāo)在正常工作時(shí)的工作電壓、工作電流和靜態(tài)電流，應(yīng)符合產(chǎn)品說(shuō)明書和產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格書要求。

3.2.2 MMSI編碼、航標(biāo)名稱和類別檢測(cè)

檢測(cè)方法和步驟：

（1）通過(guò)生產(chǎn)廠家提供的AIS航標(biāo)配置軟件設(shè)置被測(cè)AIS航標(biāo)的MMSI編碼、航標(biāo)名稱和類別；

（2）AIS航標(biāo)設(shè)備正常工作，等待AIS航標(biāo)完成一個(gè)完整的工作周期（≤3分鐘）；

（3）觀察AIS接收機(jī)的AIS列表，尋找設(shè)置的AIS航標(biāo)MMSI編碼、航標(biāo)名稱和類別，并核對(duì)。

檢測(cè)結(jié)果要求：

核對(duì)AIS航標(biāo)的MMSI編碼、航標(biāo)名稱和類別，應(yīng)與AIS航標(biāo)設(shè)置值無(wú)誤。

3.2.3 定位檢測(cè)

檢測(cè)方法和步驟：

（1）通過(guò)生產(chǎn)廠家提供的AIS航標(biāo)配置軟件設(shè)置被測(cè)AIS航標(biāo)的MMSI編碼；

（2）將AIS航標(biāo)放置在已知坐標(biāo)點(diǎn)位上并正常工作，等待AIS航標(biāo)完成一個(gè)完整的工作周期（≤3分鐘）；

（3）在AIS接收機(jī)的AIS列表中查看AIS航標(biāo)顯示位置；

（4）通過(guò)AIS接收機(jī)在電子海圖上兩點(diǎn)測(cè)距功能，測(cè)量出AIS航標(biāo)經(jīng)緯度和已知實(shí)際坐標(biāo)點(diǎn)位的距離。

檢測(cè)結(jié)果要求：

核對(duì)AIS航標(biāo)顯示位置，應(yīng)該符合技術(shù)規(guī)格書誤差要求。

3.2.4 發(fā)射周期檢測(cè)

檢測(cè)方法和步驟：

（1）通過(guò)生產(chǎn)廠家提供的AIS航標(biāo)配置軟件設(shè)置被測(cè)AIS航標(biāo)的MMSI編碼、發(fā)送周期；

（2）AIS航標(biāo)設(shè)備正常工作，等待AIS航標(biāo)完成一個(gè)完整的工作周期（≤3分鐘）；

（3）觀察AIS接收機(jī)的AIS列表，尋找設(shè)置的AIS航標(biāo)MMSI編碼，并觀察其發(fā)送時(shí)間參數(shù)。

（4）記錄連續(xù)兩次變化的發(fā)送時(shí)間參數(shù)，將其相減即為AIS航標(biāo)實(shí)際的發(fā)送周期。

檢測(cè)結(jié)果要求：

核對(duì)AIS航標(biāo)的發(fā)送周期，應(yīng)與AIS航標(biāo)設(shè)置值無(wú)誤。

3.2.5 頻率誤差測(cè)試

頻率誤差測(cè)試需要用到頻譜儀。測(cè)試時(shí)設(shè)備連接如圖1所示。

試驗(yàn)方法和步驟：

（1）按圖1連接被測(cè)AIS航標(biāo)與頻譜儀，被測(cè)AIS航標(biāo)的VHF輸出端口經(jīng)功率衰減器接頻譜儀輸入端；

（2）常規(guī)條件下被測(cè)AIS航標(biāo)在162.025MHz發(fā)射連續(xù)載波信號(hào)，用頻譜儀測(cè)量發(fā)射頻率；

（3）計(jì)算測(cè)量頻率與標(biāo)稱頻率的誤差；

（4）在161.975MHz重復(fù)上述測(cè)試步驟。

試驗(yàn)結(jié)果要求：

在常規(guī)測(cè)試條件下，載波頻率誤差不超過(guò)標(biāo)稱頻率的±0.5kHz，在極端測(cè)試條件下不超過(guò)±1kHz。

3.2.6 載波功率測(cè)試

載波功率測(cè)試設(shè)備連接同圖1。試驗(yàn)方法和步驟：

（1）如圖1連接被測(cè)AIS航標(biāo)與頻譜儀，被測(cè)AIS航標(biāo)的VHF輸出端口經(jīng)功率衰減器接頻譜儀射頻輸入端；

（2）被測(cè)AIS航標(biāo)使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)；

（3）常規(guī)條件下被測(cè)AIS航標(biāo)在162.025MHz發(fā)射連續(xù)載波信號(hào)，用頻譜儀測(cè)量發(fā)射功率；

（4）觀察測(cè)量發(fā)射功率；

（5）在161.975MHz重復(fù)上述測(cè)試步驟。

試驗(yàn)結(jié)果要求：

載波功率不小于33dBm（2W）。

3.2.7 調(diào)制精度測(cè)試

調(diào)制精度測(cè)試設(shè)備連接同上圖1。試驗(yàn)方法和步驟：

（1）如圖1連接被測(cè)AIS航標(biāo)與頻譜儀，被測(cè)AIS航標(biāo)的VHF輸出端口經(jīng)功率衰減器接頻譜儀射頻輸入端；

（2）被測(cè)AIS航標(biāo)使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)；

（3）常規(guī)條件下被測(cè)AIS航標(biāo)在162.025MHz發(fā)射連續(xù)載波信號(hào)，用頻譜儀測(cè)量發(fā)射調(diào)制度；

（4）觀察測(cè)量發(fā)射調(diào)制精度；

（5）在161.975MHz重復(fù)上述測(cè)試步驟。

試驗(yàn)結(jié)果要求：調(diào)制精度誤差不大于3.4Khz；

4.結(jié)語(yǔ)

AIS航標(biāo)是航道船舶助航的主要航標(biāo)類型之一，做好AIS航標(biāo)電氣產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)研究工作有助于提高航標(biāo)運(yùn)維水平。航標(biāo)電氣產(chǎn)品檢測(cè)需要滿足國(guó)家和交通部發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，本文針對(duì)AIS航標(biāo)應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合AIS航標(biāo)生產(chǎn)及日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，提出了AIS航標(biāo)電氣產(chǎn)品檢測(cè)規(guī)程，為AIS航標(biāo)電氣產(chǎn)品檢測(cè)操作流程提供了參考。