Hệ thống thông tin an toàn hàng hải navigation data(navdat)

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ OANH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HỆ THỐNG THÔNG TIN AN TOÀN HÀNG HẢI
NAVIGATIONAL DATA (NAVDAT)

HẢI PHÒNG - 2015


BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ OANH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HỆ THỐNG THÔNG TIN AN TOÀN HÀNG HẢI
NAVIGATIONAL DATA (NAVDAT)
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG; MÃ SỐ: D52027
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS. Trần Xuân Việt

HẢI PHÒNG - 2015


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong
trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam và các thầy cô giáo trong khoa Điện – Điện
Tử, bộ môn Điện Tử - Viễn Thông đã tận tình giảng dạy nhằm truyền đạt cho
chúng em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt khoảng thời gian
qua và giúp em có đƣợc hành trang nhƣ ngày hôm nay.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. Trần Xuân Việt,
giảng viên bộ môn Điện Tử - Viễn Thông, ngƣời đã tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn
em trong suốt quá trình tiếp nhận và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Trong suốt
tiến trình làm đố án, thầy đã tận tình và kịp thời cập nhật các thông tin liên quan
đến đồ án cho chúng em, giúp đỡ chúng em rất nhiều. Một lần nữa em xin cảm
ơn thầy.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những
ngƣời luôn ở bên động viên, đóng góp ý kiến và giúp đỡ em hết mình, tạo mọi
điều kiện thuận lợi nhất cho em trong quá trình học tập, nghiên cứu và nhất là
trong thời gian hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh Viên
Nguyễn Thị Oanh

i


LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan rằng nội dung nghiên cứu trong đồ án này có đƣợc do sự
tìm hiểu, dịch thuật của em từ những tài liệu bằng tiếng Anh kết hợp với những
tài liệu giáo trình bằng tiếng Việt do thầy giáo hƣớng dẫn biên soạn, đồ án
không sao chép kết quả hay thành quả nghiên cứu của các tác giả khác. Các tài
liệu đƣợc sử dụng để hoàn thành đồ án đƣợc liệt kê cụ thể và đầy đủ trong danh
mục TÀI LIỆU THAM KHẢO.

Nguyễn Thị Oanh

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ............................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... viii
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 ....................................................................................................... 2
CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN AN TOÀN HÀNG HẢI .................................. 2
1.1 Hệ thống dịch vụ cảnh báo hàng hải trên toàn thế giới.................................. 2
1.1.1 Các khái niệm liên quan đến dịch vụ cảnh báo hàng hải trên toàn thế giới
(WWNWS). .................................................................................................... 2
1.1.2 Các hệ thống phát sóng thông tin an toàn hàng hải ................................. 5
1.1.3 Các hệ thống tự động hóa (SafetyNET/NAVTEX) ................................. 5
1.1.4 Các hệ thống nhân công (HF A1A) ........................................................ 6
1.2 Hệ thống thông tin an toàn hàng hải NAVTEX ............................................ 6
1.2.1 Đặc điểm hệ thống .................................................................................. 6

1.2.2 Các tính năng chủ yếu của hệ thống NAVTEX....................................... 7
1.2.3 Các đặc trƣng nhận dạng đài phát (B1) - phân kênh theo vùng địa lý ..... 8
1.2.4 Sự phân bổ thời gian truyền dẫn – phân kênh theo thời gian ................. 10
1.2.5 Các ký tự chỉ báo chủ đề (B2) - phân kênh theo quy hoạch quốc tế ...... 11
1.2.6 Số hiệu thông báo ................................................................................. 12
1.2.7 Định dạng thông báo NAVTEX ........................................................... 13
1.2.8 Các tần số đƣợc quy định chính thức cho dịch vụ NAVTEX ................ 14
1.2.9 Kế hoạch cho một dịch vụ NAVTEX ................................................... 15
1.3 Hệ thống SafetyNET quốc tế ...................................................................... 16
1.3.1 Đặc điểm hệ thống ................................................................................ 16
iii


1.3.2 Các tính năng của hệ thống gọi nhóm tăng cƣờng ................................ 17
1.3.3 Địa chỉ hóa thông tin ............................................................................ 18
1.3.4 Hệ thống SafetyNET quốc tế ................................................................ 21
1.4 Hệ thống HF NBDP ................................................................................... 22
CHƢƠNG 2 ..................................................................................................... 23
KHUYẾN NGHỊ ITU VỀ NAVDAT ............................................................... 23
2.1 Khuyến nghị của ITU về NAVDAT ........................................................... 23
2.1.1 Các đặc trƣng hoạt động của NAVDAT ............................................... 23
2.1.2 Các khuyến nghị của ITU về NAVDAT ............................................... 24
2.2 Hệ thống NAVDAT hoạt động trên tần số 500 kHz và NAVDAT HF........ 24
2.2.1 Các loại bức điện .................................................................................. 24
2.2.2 Các chế độ phát sóng ............................................................................ 24
2.2.3 Kiến trúc hệ thống ................................................................................ 25
2.2.3.1 Hệ thống thông tin và quản lý ......................................................... 26
2.2.3.2 Mạng đài bờ ................................................................................... 28
2.2.3.3 Mô phỏng máy phát đài bờ ............................................................. 28
2.2.3.4 Ƣớc lƣợng vùng phủ sóng vô tuyến ................................................ 32

2.2.4 Đặc trƣng kỹ thuật của NAVDAT ........................................................ 33
2.2.4.1 Đặc trƣng điều chế ......................................................................... 33
2.2.4.2 Dự kiến tốc độ dữ liệu có thể sử dụng ............................................ 38
2.2.4.3 Máy thu đài tàu NAVDAT ............................................................. 39
2.2.5 Chế độ mạng đơn tần của hệ thống toàn cầu hóa vô tuyến số (DRM) ... 42
2.2.5.1 Mạng vô tuyến số toàn cầu ............................................................. 42
2.2.5.2 Chế độ hoạt động của mạng đơn tần SFN ....................................... 42
2.3 Phƣơng pháp tái sử dụng tần số cho phát sóng kỹ thuật số thông tin liên quan
đến an toàn hàng hải. ........................................................................................ 43
2.3.1 Phƣơng pháp tái sử dụng tần số ............................................................ 43
2.3.2 Nhận dạng băng tần thích hợp .............................................................. 44
iv


2.3.3 Đặc điểm hệ thống ................................................................................ 44
2.3.4 Thông số kỹ thuật cho các máy phát ven bờ ở tần số 500 kHz .............. 44
2.3.5 Mạng lƣới đài phát sóng ....................................................................... 45
2.3.6 Mô tả đài phát duyên hải ...................................................................... 46
2.3.7 Lựa chọn các thông số điều chế 64-QAM ............................................. 47
CHƢƠNG 3 ..................................................................................................... 51
KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG HỆ THỐNG NAVDAT ........................................ 51
3.1 So sánh hệ thống NAVTEX và NAVDAT ................................................. 51
3.1.1 Các đặc điểm chung ............................................................................. 51
3.1.2 Ƣu điểm vƣợt trội của NAVDAT so với NAVTEX .............................. 52
3.2 Thực trạng hệ thống NAVTEX................................................................... 52
3.2.1 Thực trạng sử dụng hệ thống NAVTEX ở Việt Nam ............................ 52
3.2.2 Dải phòng vệ phát sóng hệ thống NAVTEX trên tần số 490 kHz & 518
kHz ............................................................................................................... 54
3.2.3 Phạm vi bao phủ của dịch vụ dữ liệu phát sóng kỹ thuật số .................. 55
3.2.4 Phạm vi đạt đƣợc bằng việc sử dụng dịch vụ NAVTEX ....................... 55

3.2.5 Dự đoán phạm vi bao phủ của vùng A2 và NAVTEX .......................... 57
3.3 Khả năng triển khai hệ thống NAVDAT .................................................... 59
3.3.1 Khái quát chung ................................................................................... 59
3.3.2 Chi tiết về thực nghiệm hiện trƣờng ..................................................... 61
3.3.2.1 Nguyên tắc chung ........................................................................... 61
3.3.2.2 Trạm bờ truyền dẫn ........................................................................ 61
3.3.2.3 Phát sóng ........................................................................................ 61
3.3.2.4 Sự tiếp nhận thông tin của các trạm đài tàu thử nghiệm .................. 62
3.3.2.5 Các kết quả ..................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 65

v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Ký hiệu

Giải thích

BER

Tỷ số lỗi bít

DRM

Hệ thống toàn cầu hóa vô tuyến số

DS
GMDSS
GNSS

Luồng dữ liệu
Hệ thống an toàn và cứu nạn hàng hải toàn cầu
Hệ thống vệ tinh định vị hàng hải toàn cầu

IMO

Tổ chức hàng hải quốc tế

ITU

Liên minh viễn thông quốc tế

LF

Tần số thấp

MF

Tần số trung bình

MER

Tỷ số lỗi điều chế

MIS

Luồng thông tin điều chế

NAVDAT Dữ liệu về đạo hàng (tên hệ thống)

NAVTEX Điện báo thuê bao đạo hàng
NM

Hải lý (1852 mét)

OFDM

Ghép kênh (đa kênh) phân chia theo tần số trực giao

QAM

Điều chế biên độ vuông góc

PEP

Năng lƣợng (công suất) bao phủ cực đại

RMS

Phƣơng trình trung bình (căn quân phƣơng)

SFN

Mạng đơn tần

SIM

Hệ thống thông tin và quản lý

SNR

Tỷ số tín hiệu trên nhiễu

TIS

Luồng thông tin truyền phát

RCC

Trung tâm phối hợp tìm kiếm và cứu nạn

MRCC

Trung tâm phối hợp tìm kếm và cứu nạn quốc tế

NCS

Trạm điều phối mạng

CES

Trạm duyên hải mặt đất

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

Ý nghĩa

Trang

1.1

Các tần số quốc tế đƣợc quy định phát MSI ở dải tần

20

số HF
2.1

Công suất đầu ra tính theo băng tần số của truyền dẫn

29

OFDM
2.2

Các thông số kỹ thuật của đài thu tàu NAVDAT

39

2.3

Các tần số dành cho hệ thống NAVDAT HF

40

2.4

Chuẩn ISDB tóm lƣợc dối với truyền phát 64-QAM

45

trong kênh tần 10 kHz.
3.1

Các thông số kỹ thuật của phát sóng kỹ thuật số

51

3.2

Các tiêu chuẩn hoạt động cho các truyền dẫn ở vùng

53

A2 và NAVTEX

vii


DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên
hình
1.1
1.2
1.3
1.4

1.5
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7

Ý nghĩa

Tra

ng

Bản đồ quy hoạch hệ thống NAVTEX quốc tế
Kế hoạch phân bổ lịch trình truyền dẫn theo tổ chức.
Định dạng bức điện NAVTEX
Cấu trúc kênh thông tin Inmarsat C
Gọi nhóm theo khu vực địa lý tròn (a) và chữ nhật (b)
Sơ đồ kiến trúc hệ thống NAVDAT HF
Sơ đồ kiến trúc hệ thống NAVDAT 500 kHz
Sơ đồ khối hệ thống thông tin và quản lý của hệ thống NAVDAT
Sơ đồ kiến trúc hệ thống máy phát NAVDAT 500 kHz
Sơ đồ khối chức năng của bộ điều biến 500 kHz NAVDAT
Giới thiệu về OFDM
Phổ tần khung tin OFDM
Đồ thị thời gian của khung tin OFDM
Biểu đồ chòm sao của điều chế 4-QAM, 16-QAM và 64-QAM
Tín hiệu điều khiển OFDM
Ký tự đồng bộ hóa
Chuỗi truyền dẫn các bức điện NAVDAT
Phổ chiếm của tín hiệu RF NAVDAT với băng tần 10 kHz
Sơ đồ khối máy thu NAVDAT
Mạng số quốc gia 500 kHz
Đài phát duyên hải
Các đặc trƣng của bộ lọc băng tần cơ sở
Biểu đồ chòm sao của điều chế 64-QAM
Mặt nạ phát xạ lý tƣởng
Mặt nạ phát xạ kênh 10 kHz (Điều chế N-QAN)
Phạm vi bao phủ NAVTEX cho máy phát 1 kW
Hành trình của PONT AVEN
Kết quả RSSI (Cƣờng độ tín hiệu nhận đƣợc trên máy thu chỉ báo)

SNR (Tỉ số tín hiệu trên nhiễu)
Các kết quả giải điều chế

8
9
12
17
18
23
24
25
26
27
30
31
32
32
33
33
35
35
36
43
43
44
45
50
50
52
57

58
58
59

viii


LỜI MỞ ĐẦU
Trong hoạt động của ngành hàng hải và các ngành nghề đi biển khác diễn ra trên
biển, việc đƣợc cung cấp các thông tin để đảm bảo an toàn cho ngƣời và phƣơng
tiện hoạt động trên biển có ý nghĩa hết sức quan trọng. Nhờ đƣợc cung cấp các
thông tin này mà các phƣơng tiện hoạt động trên biển có thể sắp xếp, lên kế
hoạch di dời hay điều động tàu thuyền một cách hợp lý, tránh những va chạm,
tai nạn và các sự cố thảm khốc không đáng có, có nguy cơ xảy ra.
Để đáp ứng các nhu cầu thông tin an toàn hàng hải của các tàu khi đang hành
trình trên biển, các hệ thống thông tin an toàn hàng hải đã ra đời. Từ khi ra đời
đến nay, các hệ thống này đã đóng góp rất lớn vào công cuộc đảm bảo an ninh
và an toàn hàng hải của hệ thống an toàn và cứu nạn hàng hải toàn cầu
(GMDSS). Tùy thuộc vào chức năng thông tin của mỗi hệ thống mà chúng sẽ có
ƣu điểm và nhƣợc điểm khác nhau, đƣợc ƣu tiên sử dụng khác nhau ở các thời
điểm và các vùng biển xác định mà phƣơng tiện đang hoạt động.
Để tìm hiểu kỹ hơn về các chức năng thông tin và kiến trúc hệ thống của các
hệ thống thông tin an toàn hàng hải, cụ thể là hệ thống thông tin an toàn hàng
hải NAVDAT, em đã tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp mang tên “Hệ thống
thông tin an toàn hàng hải NAVDAT” do thầy TRẦN XUÂN VIỆT làm giáo
viên hƣớng dẫn. Dƣới sự chỉ dẫn của thầy em đã cố gắng hoàn thành đề tài trên,
tuy nhiên, do sự hạn chế về hiểu biết nên bài làm của em vẫn còn nhiều sơ xuất.
Em kính mong các thầy cô chỉ bảo thêm cho em để em có thể hoàn thiện vốn
hiểu biết của mình. Em xin chân thành cảm ơn!
Đề tài của em hình thành ba chƣơng có nội dung tƣơng ứng là:

Chƣơng 1: Các hệ thống thông tin an toàn hàng hải
Chƣơng 2: Khuyến nghị của ITU về hệ thống NAVDAT
Chƣơng 3: Khả năng ứng dụng của hệ thống NAVDAT

1


CHƢƠNG 1
CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN AN TOÀN HÀNG HẢI
1.1 Hệ thống dịch vụ cảnh báo hàng hải trên toàn thế giới
1.1.1 Các khái niệm liên quan đến dịch vụ cảnh báo hàng hải trên toàn thế
giới (WWNWS).
Cảnh báo hàng hải là một bản tin quảng bá chứa đựng các thông tin khẩn cấp
có liên quan tới an toàn hàng hải. Nó bao gồm có ba loại là cảnh báo
NAVAREA, cảnh báo ven bờ và cảnh báo cục bộ, mỗi loại bao gồm tối thiểu
các thông tin sau:
 Sự tổn thất khả năng chiếu sáng, các tín hiệu sƣơng mù và các phao cứu đắm
gây ảnh hƣởng tới các tuyến đƣờng vận chuyển hàng hải chính.
 Sự hiện diện của các xác tàu chìm gây nguy hiểm trong hoặc gần đƣờng chạy
tàu chính, nếu có liên quan cần phải đánh dấu chúng.
 Sự thiết lập các mối viện trợ mới chủ yếu để điều hƣớng hoặc những thay đổi
quan trọng liên quan đến những cái hiện có khi những sự thiết lập hay thay
đổi này có thể làm lạc hƣớng tàu.
 Sự xuất hiện các sợi cáp cồng kềnh trong các vùng nƣớc bị tắc nghẽn.
 Các mỏ khoan
 Các khu vực diễn ra các hoạt động tìm kiếm và cứu nạn (SAR) và hoạt động
chống ô nhiễm môi trƣờng đang đƣợc thực hiện (cần phải tránh xa các khu
vực này).
 Theo yêu cầu của các đài kiểm soát MRCC, thông báo của các tàu và máy
bay trên hoặc vƣợt quá vùng biển mở rộng đƣợc báo cáo bị nạn, bị quá hạn

hay bị mất tích nghiêm trọng.
 Những thay đổi đột ngột hoặc sự đình chỉ đột ngột của các tuyến đƣờng đã
đƣợc thiết lập.

2


 Sự xuất hiện của các tảng đá lớn mới đƣợc phát hiện, các bãi cát ngầm, các
rạn san hô và những xác tàu chìm có khả năng tạo ra mối nguy hiểm cho việc
chạy tàu và nếu có liên quan phải đƣợc đánh dấu lại.
 Những trục trặc đáng kể của dịch vụ định vị vô tuyến và dịch vụ phát thanh
thông tin an toàn hàng hải trên bờ hay dịch vụ vệ tinh.
 Các hoạt động dong dây cáp hay đặt đƣờng ống dẫn xuyên qua đại dƣơng,
việc kéo các đối tƣợng bị ngập lớn cho mục đích nghiên cứu và thăm dò, việc
sử dụng các tàu lặn có ngƣời lái hoặc không có ngƣời lái, hoặc các hoạt động
dƣới nƣớc khác có thể tạo ra các nguy hiểm tiềm ẩn trong hoặc gần đƣờng
tàu chạy.
 Sự hình thành các công trình ngoài khơi nằm trong hoặc gần làn tàu chạy.
 Thông tin liên quan đến các hoạt động đặc biệt mà có thể gây ảnh hƣởng đến
sự an toàn của đội tàu khi vƣợt qua một khu vực rộng lớn, ví dụ nhƣ cuộc tập
trận hải quân, phóng tên lửa, du hành vũ trụ, các cuộc thử nghiệm hạt
nhân,…Nó là điều rất quan trọng, với những nơi mức độ nguy hiểm đã biết
trƣớc thì nó bao gồm cả các cảnh báo liên quan. Bất cứ khi nào có thể, các
cảnh báo này phải đƣợc hình thành ít nhất là năm ngày trƣớc khi dự kiến sự
kiện. Các cảnh báo này phải đƣợc giữ nguyên hiệu lực cho đến khi hoàn tất.
 Các hoạt động cƣớp biển hoặc cƣớp có vũ trang chống lại các tàu.
Thông tin an toàn hàng hải (MSI) bao gồm các cảnh báo hàng hải, các cảnh
báo khí tƣợng, các bản tin dự báo thời tiết và các bản tin liên quan đến an toàn,
khẩn cấp khác. Có thể đƣợc chia thành ba loại thông tin sau đây:
 Thông tin liên quan đến tìm kiếm cứu nạn trên biển (gọi tắt là SAR): đƣợc

cung cấp từ các Trung tâm phối hợp cứu nạn (RCC và MRCC).
 Các thông tin cảnh báo, dự báo thời tiết, khí tƣợng thủy văn (gọi tắt là MET),
đƣợc cung cấp từ các tổ chức quốc tế cũng nhƣ các đơn vị thành viên có liên
quan đến khí tƣợng, thủy văn (IHO, WMO).

3


 Các thông tin an toàn hàng hải khác (gọi tắt là NAV) là các thông tin liên
quan đến luồng lạch, băng trôi, sửa đổi hải đồ, hiệu chỉnh các hệ thống dẫn
đƣờng, thông tin về các công trình biển đang đƣợc triển khai trên biển, tập
trận hải quân, cƣớp biển,… Những thông tin này đƣợc cung cấp bởi các tổ
chức quốc tế hoặc đơn vị thành viên liên quan đến đảm bảo an toàn hàng hải.
Khu vực NAVAREA: là một khu vực biển địa lý, đƣợc thiết lập cho mục
dích truyền dẫn phối hợp của các cảnh báo đạo hàng vô tuyến. Trong các trƣờng
hợp thích hợp, giới hạn của NAVAREA đƣợc đánh dấu bằng các chữ số La Mã
nhận dạng có thể đƣợc sử dụng nhƣ một cái tên ngắn gọn. Sự hoạch định ranh
giới của các khu vực này không liên quan và sẽ không gây tổn hại đến sự phân
định ranh giới của các đƣờng ranh giới bất kỳ giữa các quốc gia.
Vùng phụ: Sự phân vùng của một NAVAREA ở một số quốc gia đã thiết lập
hệ thống phối hợp dành cho việc phát hành các cảnh báo ven biển. Việc hoạch
định ranh giới của các khu vực này không liên quan và cũng sẽ không gây tổn
hại đến việc hoạch định ranh giới của các đƣờng biên giới bất kỳ giữa các quốc
gia.
Vùng/miền/khu vực: là các bộ phận của một NAVAREA hoặc SUBAREA
đƣợc thiết lập cho mục đích phối hợp truyền dẫn các cảnh báo ven biển thông
qua phát sóng NAVTEX hoặc SafetyNET quốc tế.
Điều phối viên NAVAREA: Các cơ quan có thẩm quyền chịu trách nhiệm
với việc sắp xếp, đối chiếu và phát hành các cảnh báo hàng hải và các bản tin
cảnh báo NAVAREA tầm xa để bao phủ toàn bộ các khu vực NAVAREA.

Điều phối viên SUBAREA: Chịu trách nhiệm về việc sắp xếp các thông tin
cảnh báo hàng hải trong khu vực SUBAREA đƣợc chỉ định.
Điều phối viên quốc gia: Quốc gia chịu trách nhiệm về việc đối chiếu và ban
hành các cảnh báo ven biển trong một vùng miền.
Cảnh báo NAVAREA: Là cảnh báo hàng hải đƣợc phát bởi điều phối viên
NAVAREA cho các khu vực NAVAREA.

4


Bản tin cảnh báo NAVAREA: danh sách một số chuỗi cảnh báo NAVAREA
có hiệu lực ban hành và đƣợc phát sóng bởi điều phối viên NAVAREA trong
vòng ít nhất là sáu tuần trƣớc đó.
Cảnh báo ven bờ: Là các cảnh báo hàng hải đƣợc phát đi bởi điều phối viên
quốc gia để bao phủ một khu vực.
Cảnh báo địa phƣơng: Một cảnh báo hàng hải mà bao phủ các nƣớc ven bờ
thƣờng nằm trong khuôn khổ thẩm quyền của bến cảng hoặc cảng vụ.
1.1.2 Các hệ thống phát sóng thông tin an toàn hàng hải
Trong hệ thống GMDSS, các hệ thống vô tuyến đƣợc sử dụng quốc tế cho
việc ban hành thông tin an toàn hàng hải đƣợc đƣa ra trong Công Ƣớc Quốc Tế
về An toàn sinh mạng trên biển (SOLAS) năm 1974, đã đƣợc sửa đổi. Bao gồm
ba hệ thống có tên NAVTEX, SafetytyNET và HF NBDP.
NAVTEX là hệ thống phát quảng bá kênh thời gian chia sẻ đơn tần với các
thiết bị tiếp nhận và từ chối/lựa chọn thông báo một cách tự động hóa. Chức
năng sử dụng của NAVTEX đƣợc quy đinh bởi sổ tay NAVTEX (IMO-951E).
Dịch vụ SafetyNET quốc tế (gọi nhóm tăng cƣờng EGC) là hệ thống phát
sóng vệ tinh chuyên dụng với các thiết bị tiếp nhận và từ chối thông báo một
cách tự động. Chức năng sử dụng của dịch vụ này đƣợc quy định bởi sổ tay
SafetyNET quốc tế (do IMO ban hành trong ấn phẩm IMO-907E).
HF Morse là hệ thống vô tuyến điện vận hành nhân công truyền thống, hiện

nay đã đƣợc thay thế bởi hai hệ thống tự động ở trên.
Để thu đƣợc thông tin từ hệ thống phát các thiết bị thu bắt buộc phải đƣợc
trang bị thích hợp trên tàu, bao gồm:
Máy thu NAVTEX
Máy thu EGC
Máy thu toàn dải sóng HF thu đƣợc phƣơng thức NBDP chế độ FEC.
1.1.3 Các hệ thống tự động hóa (SafetyNET/NAVTEX)
Các cảnh báo hàng hải nên đƣợc phát đi sớm nhất có thể hoặc đƣợc phát theo
tính chất và thời gian của sự kiện. Thông thƣờng, các chƣơng trình phát sóng
5


đầu tiên nên đƣợc thực hiện ngay, đối với hệ thống SafetyNET là trong vòng 30
phút sau khi nhận đƣợc thông tin ban đầu. Đối với hệ thống NAVTEX là tại
chƣơng trình phát sóng dự kiến tiếp theo, khi những điều kiện cho thấy việc sử
dụng đúng quy trình đối với các cảnh báo VITAL và IMPORTANT không cần
thiết.
Các cảnh báo hàng hải nên đƣợc lặp lại trong chƣơng trình phát sóng theo
lịch trình phù hợp với các nguyên tắc ban hành trong sổ tay NAVTEX và sổ tay
SafetyNET quốc tế do IMO ban hành.
1.1.4 Các hệ thống nhân công (HF A1A)
Các cảnh báo NAVAREA nên đƣợc phát theo đúng lịch trình. Chúng sẽ đƣợc
lặp đi lặp lại trong các chƣơng trình phát sóng ngay sau lần truyền dẫn đầu tiên
và lặp lại sau 4 ngày, kéo dài trong vòng 6 tuần, trừ khi nó đã đƣợc hủy bỏ trƣớc
đó.
Để cung cấp sự ban hành đầy đủ các cảnh báo NAVAREA cần thiết phải phát
sóng ít nhất 2 lần/ngày. Khi các khu vực NAVAREAs có phạm vi trải dài vƣợt
qua 6 múi giờ thì nhiều hơn 2 chƣơng trình phát sóng cần đƣợc cân nhắc đặc
biệt để đảm bảo rằng các cảnh báo này có thể đƣợc nhận.
1.2 Hệ thống thông tin an toàn hàng hải NAVTEX

1.2.1 Đặc điểm hệ thống
NAVTEX là một dịch vụ in chữ trực tiếp tự động quốc tế dành cho việc ban
hành các cảnh báo hàng hải và cảnh báo khí tƣợng và thông tin khẩn cấp tới tàu.
Nó đã đƣợc phát triển để cung cấp với một chi phí thấp hơn, đơn giản và các
phƣơng pháp tự động cho việc thu nhận các thông tin an toàn hàng hải trên các
tàu và trong các vùng nƣớc ven bờ. Các thông tin đƣợc phát liên quan tới tất cả
kích thƣớc và chủng loại tàu và tính năng từ chối thông báo có lựa chọn đảm bảo
rằng mỗi thủy thủ có thể nhận một chƣơng trình phát sóng thông tin an toàn mà
đƣợc thiết kế riêng cho nhu cầu của họ.
NAVTEX đáp ứng vai trò không thể thiếu trong hệ thống an toàn và cứu nạn
hàng hải toàn cầu (GMDSS) đƣợc phát triển bởi IMO và nó đã đóng góp vào
6


công cuộc bảo đảm an toàn trên biển. Hệ thống NAVTEX đƣợc tiến cử tới các
cơ quan hành chính có trách nhiệm với các sự vụ hàng hàng và tới các thủy thủ
là ngƣời mà yêu cầu dịch vụ thông tin hàng hải hiệu quả.
Dịch vụ NAVTEX quốc tế thực hiện phát sóng kết hợp với thu nhận tự động
thông tin an toàn hàng hải trên tần số 518 kHz bằng các phƣơng pháp điện báo
truyền chữ trực tiếp băng hẹp sử dụng Tiếng Anh. Dịch vụ NAVTEX quốc gia
là hệ thống phát sóng và thu tự động các thông tin an toàn hàng hải bằng các
phƣơng pháp điện báo truyền chữ trực tiếp băng hẹp sử dụng các tần số khác
518 kHz và ngôn ngữ thông tin đƣợc quyết định bởi các cơ quan hành chính có
liên quan.
1.2.2 Các tính năng chủ yếu của hệ thống NAVTEX
Các dịch vụ sử dụng tần số đơn, sự truyền dẫn từ các trạm đƣợc chỉ định
trong mỗi vùng NAVAREA đƣợc bố trí dựa trên kênh thời gian chia sẻ để loại
bỏ can nhiễu tác động lẫn nhau. Tất cả thông tin truyền dẫn đƣợc chứa đựng
trong mỗi lần truyền dẫn.
Công suất của mỗi trạm phát đƣợc quy định để tránh khả năng giao thoa

giữa các máy phát.
Một máy thu NAVTEX chuyên dụng có khả năng lựa chọn thông báo để in
ra, khi mỗi mã kỹ thuật (B1B2B3B4) xuất hiện trong phần đầu của mỗi thông
báo hoặc trong trƣờng hợp bất kỳ các thông báo cụ thể sẵn sàng đƣợc in ra nhƣ
các cảnh báo hàng hải, cảnh báo khí tƣợng và thông tin tìm kiếm – cứu nạn là
không thể từ chối để đảm bảo rằng các tàu đang sử dụng NAVTEX luôn nhận
đƣợc các thông tin quan trọng.
Các điều phối viên NAVTEX giám sát việc thi hành các thông báo đƣợc
phát bởi mỗi trạm theo các thông tin đƣợc chứa đựng trong mỗi bản thông báo
và bao phủ phạm vi địa lý đƣợc yêu cầu. Do đó mỗi ngƣời sử dụng có thể lựa
chọn để chấp nhận các thông báo, khi thích hợp hoặc từ máy phát đơn lẻ phục
vụ vùng biển xung quanh vị trí của mình hoặc từ một số các máy phát.

7


1.2.3 Các đặc trƣng nhận dạng đài phát (B1) - phân kênh theo vùng địa lý
Các đặc trƣng nhận dạng của máy phát là ký hiệu duy nhất đƣợc chỉ định
riêng cho mỗi máy phát, nó đƣợc sử dụng để nhận dạng các chƣơng trình phát
sóng đƣợc chấp nhận hoặc loại bỏ bởi các máy thu.
Để tránh việc nhận sai thông tin truyền dẫn từ hai trạm phát có đặc trƣng B1
giống nhau, cần thiết phải đảm bảo rằng các trạm này có sự phân tách về mặt địa
lý rộng lớn. Điều này đƣợc tạo ra bởi đặc trƣng phân bổ B1 trong kế hoạch tổ
chức toàn cầu nói chung thể hiện nhƣ hình 1.1 dƣới đây.

8


IMO phân chia vùng chạy tàu trên thế giới thành 21 khu vực địa lý với kích
thƣớc đủ lớn so với vùng phủ sóng của mỗi đài phát NAVTEX, gọi là các

NAVAREA. Các truyền dẫn NAVTEX có phạm vi đƣợc dự kiến khoảng 400

hải lý. Khoảng cách tối thiểu giữa hai máy phát với mã nhận dạng B1 giống
nhau cần phải phù hợp để đảm bảo rằng một máy phát không thể bao phủ phạm
vi của cả hai tại cùng một thời điểm.
Hình 1.1: Bản đồ quy hoạch hệ thống NAVTEX quốc tế
Sự phối hợp giữa các trạm phát trong các khu vực NAVAREA lân cận là rất cần
thiết nhằm đạt sự phân tách toàn cầu nói trên. Do vậy, các cơ quan hành chính
9


quốc gia sẽ yêu cầu chỉ dẫn từ Ban điều phối IMO về NAVTEX ở giai đoạn đầu
trong kế hoạch của dịch vụ NAVTEX mới. Tất cả các đề xuất cho sự phân bổ
B1 sẽ đƣợc thừa nhận bởi IMO trƣớc khi chính thức đƣợc thi hành.
1.2.4 Sự phân bổ thời gian truyền dẫn – phân kênh theo thời gian
Để đảm bảo khả năng giao thoa là nhỏ nhất giữa các trạm phát, lịch trình
phát cần phải tính đến các vị trí địa lý có liên quan của tất cả các trạm trong toàn
bộ phạm vi phủ sóng.Do vây, sự phối hợp ban đầu của lịch trình truyền dẫn phải
đƣợc cân nhắc thận trọng trƣớc khi lên kế hoạch cho các dịch vụ NAVTEX.
Hình 1.2 mô phỏng ma trận tổ chức cơ sở có thể đƣợc sử dụng bởi Ủy Ban
phối hợp IMO về NAVTEX để ƣớc lƣợng và đƣa ra lịch trình thời gian cho mỗi

máy phát của dịch vụ mới đƣợc đề xuất.
Hình 1.2: Kế hoạch phân bố lịch trình truyền dẫn theo tổ chức

10


Bảng biểu diễn sự phân hóa của một NAVAREA điển hình chia thành 4
nhóm máy phát, mỗi nhóm có công suất tiềm năng của 6 máy phát. IMO chia

thời gian phát của mỗi máy phát trong hệ thống NAVTEX quốc tế thành nhiều
khe thời gian, mỗi khe có độ rộng 10 phút, bắt đầu từ phút chẵn chục tính theo
giờ quốc tế UTC, đƣợc lặp lại với chu kỳ 4 giờ. Do vậy, có thể bố trí 24 khe thời
gian khác nhau quy hoạch cho 24 đài phát NAVTEX tƣơng ứng với các khu vực
địa lý, với mã nhận dạng là 24 chữ cái Latin từ A đến X nhƣ trên.
Các tần số có thể vẫn chƣa đƣợc sử dụng với tỷ lệ cao về thời gian, để cho
phép ngay lập tức phát sóng các thông tin VITAL, nhƣ là thông tin tìm kiếm cứu
nạn, cảnh báo bão, v.v. Các đề xuất về việc phân bổ lịch trình thời gian có thể
đƣợc đệ trình tới IMO để đƣợc phê chuẩn.
1.2.5 Các ký tự chỉ báo chủ đề (B2) - phân kênh theo quy hoạch quốc tế
IMO quy hoạch hệ thống đài phát NAVTEX phân bổ tƣơng đối đồng đều
trong mỗi vùng NAVAREA và có cách riêng để quy định các đài phát
NAVTEX cùng mã nhận dạng ở các vùng NAVAREA khác nhau cách xa nhau
về mặt địa lý. Hƣớng phân bố vị trí các đài này theo mã nhận dạng từ A đến Z
đƣợc IMO quy định nhƣ trên hình 1.1. Tức là thông tin đƣợc phân nhóm theo
chủ đề, trong phát sóng NAVTEX mỗi nhóm chủ đề đƣợc phân bổ các ký tự chỉ
báo chủ đề.
Các ký tự chỉ báo chủ đề đƣợc sử dụng bởi các máy thu để nhận dạng các
loại thông tin khác nhau của bức điện. Các ký tự này cũng đƣợc sử dụng để từ
chối các bức điện liên quan tới một số chủ đề lựa chọn nhất định mà nó không
đƣợc yêu cầu bởi các tàu. Các máy thu cũng sử dụng các ký tự B2 để nhận dạng
các bức điện, tùy thuộc vào tầm quan trọng của nó mà sẽ không bị hủy bỏ.
Các ký tự chỉ báo chủ đề đƣợc sử dụng bao gồm:
A = Các cảnh báo hàng hải
B = Các cảnh báo khí tƣợng
C = Các cảnh báo băng tuyết
D = Thông tin tìm kiếm và cứu nạn,
11

Và cảnh báo hải tặc tấn công
E = Các dự báo khí tƣợng
F = Các thông báo dịch vụ thí điểm
G = Các thông báo DECCA
H = Các thông báo LORAN
I = Các thông báo OMEGA
J = Các thông báo SATNAV
K = Các thông báo viện trợ hải quân điện tử khác
L = Các cảnh báo hàng hải – bổ sung cho ký tự A
V, W, X, Y = Các dịch vụ đặc biệt – đƣợc phân bổ bởi Ủy ban
NAVTEX
Z = Không có sẵn tin nhắn bằng tay
1.2.6 Số hiệu thông báo
Mỗi thông báo trong một nhóm chủ đề có thể đƣợc phân bổ một dãy số
B3B4 giữa 01 và 99, số này không cần thiết phải liên quan đến số nối tiếp trong
các hệ thống cảnh báo vô tuyến định vị khác. Khi đạt tới 99, việc đánh số phải
đƣợc thực hiện lại từ 01, nhƣng tránh việc sử dụng số hiệu tin nhắn vẫn còn hiệu
lực.
Do sự thiếu hụt chỉ số nên sẽ giảm bớt sự phân bổ thông báo đến các nhóm
đối tƣợng có liên quan nhau. Rõ ràng, 99 bản thông báo này sẽ không thể đáp
ứng đủ cho một số nhóm chủ đề và B2=L đƣợc sử dụng cho các cảnh báo hàng
hải bổ sung để nhận đƣợc phần còn thiếu của nhóm chủ đề có B2=A. Các chỉ số
này nên đƣợc phân bổ bởi các điều phối viên NAVTEX liên quan, các cơ quan
có thẩm quyền chịu trách nhiệm với việc lựa chọn thông tin để phát sóng cho
mỗi máy phát trong nhóm đối tƣợng. Mỗi điều phối viên có thể điều hành một
hay nhiều máy phát. Một số ít các thông báo có B3B4=00, việc sử dụng các số
này đƣợc kiểm soát chặt chẽ kể từ khi thông báo tƣơng ứng đƣợc in ra, nếu đƣợc
xác định là đã đƣợc chấp nhận ở máy thu. Dó đó, 00 chỉ đƣợc sử dụng cho các
thông báo đặc biệt quan trọng, ví dụ một thông báo cứu nạn khẩn cấp. Các thông
12

báo hàng ngày và các thông báo dịch vụ khác sẽ không đƣợc phân bổ B3B4=00.
Thực tế, trong bất kể trƣờng hợp nào, khi nhận đƣợc thông báo có B3B4=00 thì
không thể từ chối mà phải xem xét một cách thận trọng.
1.2.7 Định dạng thông báo NAVTEX
Việc định dạng tất cả các thông báo cần phải phù hợp hoàn toàn theo hình
1.3 dƣới đây. Nó xác định các yếu tố cần thiết của một bức điện mà gây ảnh
hƣởng đến hoạt động của máy thu.

Hình 1.3 Định dạng bức điện NAVTEX
Tín hiệu mào đầu (Phasing signals) và tín hiệu kết thúc (End of emissions
idle signals) theo đúng thủ tục công nghệ NBDP chế độ FEC.
ZCZC là cụm ký tự mở đầu bức điện NAVTEX.
B1B2B3B4 là cụm ký tự nhận dạng bức điện, trong đó:
B1 là ký tự nhận dạng đài phát NAVTEX
B2 là ký tự nhận dạng chủ đề nội dung bức điện
B3B4 là số hiệu bức điện gồm 2 chữ số thập phân có giá trị từ 00 đến 99
B3B4=00 số hiệu bức điện đặc biệt, khẩn cấp
B3B4=… số hiệu bức điện loại khác
NNNN là cụm ký tự kết thúc bức điện
Các nhóm ZCZC, NNNN, B1B2B3B4 cần đƣợc chú ý tránh các sai sót về cú
pháp, vì chúng sẽ làm cho các máy thu hoạt động không chính xác, dẫn đến việc
thất lạc các thông báo quan trọng. Các trạm phát phải đặc biệt lƣu ý điều này khi
giám sát các chƣơng trình phát sóng của mình.
13


Message: là phần nội dung chính của bức điện.
Các bức điện NAVTEX đƣợc chỉ định một trong ba mức ƣu tiên sau:

VITAL
IMPORTANT
ROUTINE
Các bức điện VITAL đƣợc phục vụ cho các bức điện cứu nạn quan trọng. Cả
bức điện VITAL và IMPORTANT thông thƣờng đƣợc phát trong các khe thời
gian liền nhau. Chú ý rằng VITAL, IMPORTANT hay ROUTINE không bao
gồm trong bức điện, mà chỉ xác định các thông báo đƣợc xử lý nhƣ thế nào tại
lần truyền dẫn cuối cùng.
1.2.8 Các tần số đƣợc quy định chính thức cho dịch vụ NAVTEX
Có ba tần số chính thức đƣợc phê duyệt cho dịch vụ NAVTEX:
518 kHz – tần số quốc tế, chứa các thông tin an toàn hàng hải với tất cả các
truyền dẫn bằng Tiếng Anh và đƣợc điều phối bởi Ủy ban điều phối NAVTEX
IMO.
490 kHz – tần số địa phƣơng chứa đựng thông tin an toàn hàng hải với tất cả các
truyền dẫn thông thƣờng bằng ngôn ngữ địa phƣơng và ID nhận dạng của các
trạm đƣợc phân bổ bởi Ủy ban điều phối NAVTEX IMO nhƣng các chức năng
khác đƣợc xác định bởi cơ quan quốc gia.
4209.5 kHz – phát sóng phạm vi dài hơn, thay thế cho dịch vụ SafetyNET qua
Inmarsat C và mặt khác giống nhƣ tần số 490 kHz về mặt dung lƣợng và quản
lý.
Các tần số khác cũng đƣợc sử dụng, mặc dù chúng không đƣợc hỗ trợ bởi IMO.
Các tần số này đƣợc phân bổ bởi ITU với dung lƣợng, ngôn ngữ, ID của
trạm và tất cả các khía cạnh khác đƣợc xác định bởi các cơ quan quốc gia.
Phạm vi bao phủ tối đa theo lý thuyết của bức điện NAVTEX qua biển
khoảng 1200 dặm, giảm xuống tới 700 dặm khi vào đất liền và cũng truyền lan
tín hiệu vào ban đêm tốt hơn ban ngày. Tuy nhiên thông thƣờng các máy phát có
phạm vi giới hạn khoảng 300 dặm, vì vậy các truyền dẫn chỉ bao phủ các khu
14

vực mà họ phát thông tin tới, để tránh can nhiễu với các máy phát khác sử dụng
cùng khe thời gian.
1.2.9 Kế hoạch cho một dịch vụ NAVTEX
Khi vùng bao phủ NAVTEX đƣợc dự kiến cho một khu vực mới, cần thiết
phải đánh giá cao việc phối hợp địa phƣơng và quốc tế đƣợc yêu cầu bởi dịch vụ
đơn tần này. Các nguyên tắc cần lƣu ý nhƣ sau:
Nhu cầu bao phủ của NAVTEX không thực hiện đồng thời qua khu vực
mong muốn vì IMO mong muốn cung cấp bản phác thảo về khu vực đó trƣớc
khi bất kỳ dịch vụ nào đƣợc bắt đầu. Các khu vực có liên quan thông thƣờng sẽ
nằm trọn vẹn trong một NAVAREA.
Điều này cần thiết đối với sự hiệu quả và hiệu lực của dịch vụ mà chỉ sử
dụng số lƣợng tối thiểu các trạm để bao phủ một vùng biển.
Mỗi trạm sẽ đóng góp vào các dịch vụ tổng thể của khu vực nhất định trong
một phƣơng pháp phối hợp, bao phủ một khu vực địa lý và phối hợp có hiệu
quả, kiểm soát đƣợc thông tin phát. Các thông tin đƣợc phát bởi NAVTEX sẽ
đƣợc định tuyến giữa các quốc gia sử dụng kênh truyền không đƣợc thiết lập
sẵn.
Mỗi trạm thƣờng sẽ cung cấp tất cả thông tin cho một vùng biển duy nhất và
đƣợc xác định một cách chính xác có tính đến các đặc trƣng và dung lƣợng của
thông tin và các mô hình lƣu thông hàng hải trong khu vực.
Khi việc giới hạn các nguồn tài nguyên gây ảnh hƣởng đến tốc độ thiết lập
của NAVTEX, mọi nỗ lực sẽ đƣợc thực hiện để thi hành dịch vụ NAVTEX đầu
tiên trong các khu vực có mật độ tập trung tàu cao nhất.
Phạm vi bao phủ của máy phát NAVTEX phụ thuộc vào công suất phát và
các
điều kiện truyền sóng khu vực. Thực tế phạm vi đạt đƣợc sẽ điều chỉnh ở mức
tối thiểu đƣợc yêu cầu với sự tiếp nhận đầy đủ trong khu vực dịch vụ xác định,
tính đến các nhu cầu tiếp cận các tàu đến từ khu vực khác. Kinh nghiệm cho
thấy phạm vi dự kiến đƣợc yêu cầu từ 250 đến 400 hải lý có thể đạt đƣợc thƣờng
15