Công suất bức xạ đẳng hướng tương Power EUT Thiết bị cần đo Equipment Under Test GMDSS Hệ thống thông tin an toàn và cứu nạn Hàng hải toàn cầu Global Maritime Distress and Safety System
Trang 1BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN
-THUYẾT MINH DỰ THẢO
QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ PHAO VÔ TUYỀN CHỈ VỊ TRÍ KHẨN CẤPHÀNG HẢI (EPIRB) HOẠT ĐỘNG Ở DẢI TẦN SỐ
406,0 MHz ĐẾN 406,1 MHz
Mã số: ĐT.008/17
HÀ NỘI- 2017
Trang 2BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN -
THUYẾT MINH DỰ THẢO
QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ PHAO VÔ TUYỀN CHỈ VỊ TRÍ KHẨN CẤPHÀNG HẢI (EPIRB) HOẠT ĐỘNG Ở DẢI TẦN SỐ 406,0 MHz ĐẾN 406,1 MHz THAY THẾ CHO QUY CHUẨN KỸ
THUẬT QUỐC GIA 57:2011/BTTTT
Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Phi Hùng
Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện
Cộng tác viên:KS Thân Phụng Cường
Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện
HÀ NỘI-2017
Trang 3MỤC LỤC
1Đặt vấn đề 5
1.1 Đặc điểm tình hình quy chuẩn hoá5
1.1.1 Tình hình sử dụng và phát triển thiết bị thông tin và an toàn hàng hải 51.1.2 Tình hình quy chuẩn hoá 12
1.2 Lý do, mục đích rà soát quy chuẩn13
1.2.1 Lý do 13
1.2.2 Mục đích13
2Sở cứ rà soát quy chuẩn13
2.1 Trên cơ sở rà soát các tài liệu quốc tế liên quan: 13
2.1.6 Tiêu chuẩn của ÚC16
2.1.7 Tiêu chuẩn của Hồng Kông16
2.2 Trên cơ sở rà soát các tài liệu của Việt Nam liên quan 17
6Kết quả rà soát quy chuẩn 21
6.1 Nội dung quy chuẩn QCVN xx: 20xx 21 6.2 Bảng đối chiếu với quy chuẩn quốc tế:24
7Kết luận và khuyến nghị 26
Trang 4DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AF Hệ số ăngten Antenna Factor
BCH Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Bose-Chaudhuri-Hocquenghem
CW Sóng mang Carrier Wave
e.i.r.p Công suất bức xạ đẳng hướng tương
Power EUT Thiết bị cần đo Equipment Under Test
GMDSS Hệ thống thông tin an toàn và cứu nạn
Hàng hải toàn cầu
Global Maritime Distress and Safety System
GPS Hệ thống định vị toàn cầu Global Positioning System (USA)
PLL Vòng khoá pha Phase Locked Loop
RF Tần số vô tuyến Radio Frequency
RHCP Phân cực tròn phải Right Hand Circular Polarized SOLAS Công ước quốc tế về an toàn sinh
mạng trên biển
International Convention for Safety
of Life at Sea VSWR Tỷ số điện áp sóng đứng Voltage Standing Wave Ratio
Trang 5THUYẾT MINH RÀ SOÁT QUY CHUẨN
1 Đặt vấn đề
1.1 Đặc điểm tình hình quy chuẩn hoá
1.1.1 Tình hình sử dụng và phát triển thiết bị thông tin và an toànhàng hải
Các thiết bị thông tin và an toàn hàng hải là loại thiết bị bắt buộc phải trang bị trên cáctàu biển nhằm mục đích đảm bảo an toàn cho các phương tiện tàu thuyền và sinh mạngcon người trên tàu Hiện nay các thiết bị thông tin và an toàn hàng hải rất đa dạng,trong đó có Phao EPIRBtrang bị cho các tàu lớn hiện đại
Phao EPIRB 406Mhz có lợi thế được phủ sóng toàn cầu thông qua hệ thống thông tin
vệ tinh Cospas-Sarsat (Cosmicheskaya Sistyema Poiska Avariynich Sudov- SearchAnd Rescue Satellite Aided Tracking) là hệ thống vệ tinh lưu động quốc tế (do bốnnước sáng lập là Nga, Mĩ, Pháp và Canada) nhằm trợ giúp cho các hoạt động tìm kiếm
và cứu nạn SAR (Search and Rescue) với việc sử dụng các thiết bị vô tuyến hoạt động ởtần số 406Mhz, định vị vị trí chính xác, tín hiệu phát đáng tin cậy, có thông tin mã hóanhận dạng tàu bị nạn Thông tin nhận được từ phao 406Mhz bao gồm thông tin vị trí,
số nhận dạng, mã nước của phao đăng ký và nhiều thông tin hữu ích khác, ngoài raphao EPIRB 406Mhz còn tích hợp tần số 121.5Mhz phát tín hiệu dẫn đường cho độicứu nạn dò theo tín hiệu này đến vị trí tàu bị nạn giúp ích rất nhiều cho công tác tìmkiếm cứu nạn trên biển
Hệ thống thông tin vệ tinh cứu nạn hàng hải Cospas-Sarsat
-TBị dùng cho máy bay
-TBị dùng cho con người
-TBị dùng cho tầu biển
Đài mặt đất-đài duyên hải-trung tâm
cứu nạn
Trang 6Phao EPIRB sử dụng rất tiện lợi có thể kích hoạt tự động hoặc nhân công với côngnghệ vệ tinh hiện tại, phương thức báo nạn bằng phao EPIRB là phương thức thông tin
1 chiều từ tàu về bờ nên được sử dụng trong các tình huống như người bị nạn rời tàumang theo phao xuống xuồng cứu sinh, hoặc buộc EPIRB vào phao cứu sinh để có thểliên tục phát tín hiệu vị trí hiện tại tới các cơ quan TKCN(tìm kiếm cứu nạn) Hàng hải,trong trường hợp tàu chìm phao EPIRB sẽ tự động bật khỏi giá đỡ trên tàu khi đạt độsâu từ 2-4m và nổi trên mặt nước biển để phát tín hiệu cấp cứu Tuy nhiên các Cơquan TKCN đều khuyến cáo trong các tình huống cấp cứu nếu có thể nên tự kích hoạtphao EPIRB cùng với các phương thức báo nạn khác để tăng tính hiệu quả và độ tincậy của báo động cấp cứu phát đi từ tàu
Trên thế giới có nhiều hãng sản xuất phao EPIRB: JRC của Nhật Bản, SAMYUNGcủa Hàn Quốc, KANNAD của Pháp,…Tại Việt Nam, các loại phao EPIRB được dùngphổ biến là McMurdo E3, E5, Sep-500, Sep-406 của McMurdo hoặc Samyung Dù làphao của hãng nào thì thiết kế cũng đều hướng tới mục tiêu dễ dàng với người sử dụngnhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát tín hiệu báo nạn và hạn chế được việc vôtình phát tín hiệu
Trang 7MỘT SỐ LOẠI PHAO VÔ TUYẾN VIỆT NAM HIỆN ĐANG SỬ DỤNG:
Ví dụ phao vô tuyến McMurdo E5:
406 MHz
Transmitter
Operating frequency 406.040 MHz + 1 kHz Power output 5 W typical
Modulation Phase (16K0GID) 121.5 MHz
Homer
Operating frequency 121.5 MHz +3.5 kHz Power output 50 mW radiated typical Modulation Swept tone AM (3K20A3X) Strobe light Type Four high intensity LEDs
Light output 0.75 cd minimum Flash rate 23 flashes per minute GPS Receiver
(Smartfind G5
Plus only)
Centre frequency 1.57542 GHz
Sensitivity -175 dBW minimum Operating life 48 hours minimum Shelf life 6 years typical in service
Environment Operating temperature -20 pC to +55 pC
(-4° F to +131° F)
Storage temperature -30 pC to +70 pC
(-22° F to +158° F) Automatic release
depth 4 metres max (13 feet)
Trang 8Height of body 21 cm (8.2 inches) Length of antenna 18 cm (7 inches) Approvals Satellite system Cospas-Sarsat T.001/T.007
Marine Equipment Directive USA USCG/FCC approved FCC ID : KLS-E5-1
Worldwide IEC 61097-2 Meets IMO
regulations
A.662(16); A.694(17); A.810(19); A.814(19)
Ví dụ phao vô tuyến McMurdo E3:
Trang 9Ví dụ phao vô tuyến SEP- 406 của hãng SAMYUNG:
TECHNICAL SPECIFICATION
Trang 10Theo thống kê của tổ chức Cospas-Sarsat - tổ chức phi lợi nhuận phục vụ công tác tìmkiếm cứu nạn (TKCN) toàn cầu qua hệ thống thông tin vệ tinh, tỉ lệ số người được cứutrên tổng số sự kiện gặp nạn trên biển đều tăng hàng năm, cho thấy hiệu quả thiết thựccủa việc sử dụng các thiết bị vô tuyến định vị hay còn gọi phao Cospas-Sarsat406MHz khi báo nạn
Tại Việt Nam, trong lĩnh vực Hàng hải các cơ quan quản lý đã ban hành các quy địnhdành cho tàu hàng hoạt động trên mọi vùng biển và tàu cá hoạt động cách bờ từ 35 hải
lý trở lên phải trang bị phao Cospas-Sarsat EPIRB, vì vậy nhu cầu nhập khẩu, mua bánthiết bị phao EPIRB là rất lớn
Phao EPIRB thuộc nhóm thiết bị thông tin đầu cuối di động trên tàu và chúng phảithoả mãn các yêu cầu của hệ thống an toàn và cứu nạn toàn cầu GMDSS
- Phao EPIRB được chia làm 02 loại cơ bản:
+ Class 1 (phao tự kích hoạt– Float Free) – kích hoạt tự động hoặc nhân công: nhờ có
bộ nhả thủy tĩnh nên phao được tự động phóng khỏi giá đỡ tại độ sâu (2 - 4)m trongnước, nổi lên trên mặt nước và phát tín hiệu Các nút trên thân phao dùng cho kíchhoạt nhân công
Trang 11+ Class 2 (phao kích hoạt bằng tay – Non Float Free) – chỉ kích hoạt nhân công.
Phao loại 1 phù hợp với các tàu thuyền di động trên biển, trong trường hợp xấu nhấttàu chìm mà chưa kịp kích hoạt phao, phao vẫn có thể phát đi tín hiệu báo nạn
Phao loại 2 phù hợp với các công trình cố định ngoài biển như giàn khoan hoặc trang
bị sẵn trong các phao, xuồng cứu sinh Hầu hết các loại sản phẩm đều có pin sử dụng
từ 5 đến 6 năm, riêng với phao loại 1 người sử dụng cần chú ý kiểm tra bộ nhả thủytĩnh thường xuyên
Phao EPIRB cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các qui ước về an toàn, cứu nạn và viễnthông của ngành hàng hải quốc tế cũng như trong nước Việt nam đã tham gia hiệpước SOLAS 1974, các quy chuẩn thiết bị an toàn, cứu nạn và viễn thông áp dụng trongnước cần phải lựa chọn phù hợp, có khả năng hội nhập với các quy chuẩn chung quốc
tế về hàng hải
Trang 12Ở Việt Nam có đài mặt đất LUT/MCC Hải phòng là Đài mặt đất LUT/MCC của Việtnam được xây dựng và đưa vào hoạt động từ năm 2004, do VISHIPEL quản lý và khaithác với mục tiêu là tiếp nhận và chuyển kịp thời các thông tin về các báo động cấpcứu cùng các dữ liệu vị trí tai nạn tới Trung tâm Phối hợp Tìm kiếm Cứu nạn ĐàiLUT/MCC Hải phòng có chức năng thu nhận các báo động cấp cứu phát từ các thiết bịđầu cuối và chuyển tới RCC để có thể triển khai nhanh chóng các hoạt động tìm kiếmcứu nạn Đài LUT/MCC còn cung cấp các dữ liệu về vị trí xảy ra tai nạn góp phần chocông tác tìm kiếm cứu nạn được thực hiện nhanh chóng, hiệu quả Đài LUT/MCC Hảiphòng có tầm phủ sóng rộng, bao gồm toàn bộ lãnh thổ, các vùng biển Việt nam và cácvùng biển quốc tế lân cận, có khả năng tiếp nhận và xử lý các báo động cấp cứu từ cácthiết bị đầu cuối Copsas-Sarsat trang bị trên các phương tiện hoạt động trong các lĩnhvực hàng hải, hàng không và trên bộ
Các quy chuẩn này được xây dựng trên cơ sở tham chiếu, chấp nhận áp dụng nguyênvẹn một số quy chuẩn về thiết bị hàng hải của ETSI, ITU, Cospas-Sarsat,IEC và cácthể lệ của IMO qui định cho hệ thống an toàn và cứu nạn hàng hải
1.1.2 Tình hình quy chuẩn hoá
1.1.2.1 Trong nước:
Bộ Bưu chính viễn thông đã đưa ra bộ quy chuẩn về các thiết bị viễn thông, an toàn vàcứu nạn hằng hải khá đầy đủ về lĩnh vực thiết bị thông tin đầu cuối chỉ vị trí khẩn cấphàng hải như các quy chuẩn sau:
* Bộ Thông tin và truyền thông đã ban hành QCVN 57: 2011/BTTTT “Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về phao vô tuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp hàng hải (EPIRB) hoạtđộng ở băng tần 406,0 Mhz đến 406,1 Mhz” theo Thông tư số 29/TT-BTTTT ngày
26 tháng 10 năm 2011
* Bộ Thông tin và truyền thông đã ban hànhQCVN 108:2016/BTTTT “Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về phao chỉ báo vị trí cá nhân (PLB) hoạt động trên băng tần406,0 MHz đến 406,1 MHz”theo Thông tư số 32/2016/TT-BTTTTngày 26 tháng
Công ước SOLASban hành năm 1974qui định các yêu cầu về an toàn sinh mạng trênbiển và vào năm 1980các quốc gia thành viên tham gia công ước SOLAS bắt buộcápdụng Cácquy chuẩn về hệ thống an toàn và cứu nạn hàng hải quốc tế GMDSS đã được
áp dụng rộng rãi trên lĩnh vực giao thông vận tải hàng hải của nhiều quốc gia
IMO làtổ chức hàng hải quốc tếđược thành lập năm 1958bao gồm nhiều uỷ ban kỹthuật, trong đó uỷ ban về an toàn hàng hải là quan trọng nhất, chuyên vềcáclĩnh vựcan
Trang 13toàn hàng hải, thông tin vô tuyến và tìm kiếm cứu nạn v.v.Năm 1979 tổ chức nàyđãđưa ra nghị quyết về hệ thống an toàn và cứu nạn toàn cầu (GMDSS- GlobalMaritime Distress and Safety System) Hệ thống GMDSS bao gồm các dịch vụ vôtuyến mặtđất và vệ tinh đảm bảo thông tin an toàn và tìm kiếm cứu nạn giữa tàu- tàu
và tàu-bờ Năm 1988, IMO đã sửađổi bổ xung hiệpước an toàn sinh mạng trên biểnSOLAS (Safety of Life at Sea) yêu cầu các tàu biểntrang bị thiết bị GMDSS Đến năm
1999, IMO yêu cầu bắt buộc các tàu phải trang bị thiết bị GMDSS
Hệ thống GMDSS phải tuân thủ cácthể lệ vô tuyếncủa ITU R, các yêu cầu tính năngthiết bịliên quan của IMO vàcácquy chuẩn kỹ thuậtthiết bịchi tiết của các tổ chứcquychuẩn quốc tế hoặc vùng như ETSI,Cospas-Sarsat, IEC
Một số quốc gia cũngđưa ra cácquy chuẩn quốc gia về lĩnh vực trên, như HồngKông,Úc như HKTA 1259,AS/NZS 4280.1:2003 Cácquy chuẩn nàyđược xây dựng trên
cơ sở chấp nhậnáp dụng nguyên vẹn các quy chuẩn của IEC hoặc ETSI
Cácquy chuẩn thiết bị thông tin và cứu nạn hàng hải Việt nam được xây dựng trên cơ
sở tham chiếuáp dụng cácquy chuẩn quốc tế liên quan
Các tổ chứcquy chuẩn quốc tế ITU vả tổ chức hàng hải quốc tế IMO chỉđưa ra các yêucầu tính năng thiết bị và thể lệ vô tuyến về phân bổ tần số, công suất, nghiệp vụ chung,không đưa ra yêu cầu kỹ thuật chi tiết
1.2 Lý do, mục đích rà soát quy chuẩn
Lý do
- Các quy chuẩn thiết bị thông tin hàng hải đã ban hành khá lâu, chưa được bổ xungcập nhật theo các quy chuẩn chung mới Vì vậy các quy chuẩn này cần được rà soát bổxung phục vụ cho công tác quản lý, hợp chuẩn thiết bị đáp ứng nhu cầu hiện tại
- Việc cập nhật,sửa đổi nội dung thườngxuyên cho các quy chuẩn là cần thiết để phùhợp cho hiện trạng sử dụng thiết bị cũng như các thay đổi của thể lệ, qui định, quychuẩn quốc tế
- Đáp ứng những mục tiêu quản lý: Đảm bảo an toàn, bảo vệ quyền lợi người sử dụng
- Đưa ra các quy định kỹ thuật phục vụ cho việc kiểm soát bức xạ, can nhiễu, tươngthích điện từ trường
1.2.1 Mục đích
Xây dựng dự thảo quy chuẩnthiết bị thông tin hàng hải đầy đủ, cập nhật mới nhằmphục vụ cho công tác quản lý, đánh giá, hợp quythiết bị dùng cho mạng thông tin antoàn cứu nạn hàng hải Việt Nam
2 Sở cứrà soát quy chuẩn
2.1 Trên cơ sở rà soátcác tài liệu quốc tế liên quan:
Soát xét phạm vi ứng dụng, nội dung các yêu cầu kỹ thuật trong các tài liệu được ràsoát đáp ứng tính chính xác, đầy đủ, cập nhật và tính phù hợp với thực tiễn sử dụngcũng như mục tiêu quản lý thiết bị thông tin hàng hải
Trang 142.1.1 Tổ chức ITU:
ITU đưa ra các tiêu chuẩn về bức xạ nói chung và các tiêu chuẩn liên quan đến viễnthông và an toàn cứu nạn
Các khuyến nghị này bao gồm:
- ITU-R SM 329-10 “unwanted emissions in the spurious domain”
Khuyến nghị này đưa ra các mức phát xạ giả cho nhiều thiết bị và dịch vụ
- ITU-R SM 1541-1 “unwanted emissions in the out of band domain”
Khuyến nghị này đưa ra các giới hạn bức xạ ngoài băng không mong muốn cho cácloại thiết bị và dịch vụ khác nhau
- ITU-R SM 328-10 “spectra and bandwidth of emissions”
Khuyến nghị này đưa ra các định nghĩa, phương pháp xác định độ rộng băng tần, phổbức xạ
- Emegency telecom-e part 3 “some technical aspects of disaster communications”Tài liệu giới thiệu các ứng dụng của các thiết bị inmarsat trong hệ thống thông tin antoàn và cứu nạn hàng hải
Nhận xét: Các khuyến nghị của ITU đưa ra các yêu cầu về bức xạ nói chung cho các
thiết bị vô tuyến mà không đưa ra tiêu chuẩn cho thiết bị EIPRB
Nhận xét: các tiêu chuẩn của IMO chủ yếu đề cập đến các yêu cầu liên quan đến hàng
hải IMO không đưa ra tiêu chuẩn dành riêng cho EPIRB
2.1.3 Tổ chức IEC:
- IEC 61097-2: “Global maritime distress and safety system (GMDSS)- part 2:COSPAS-SASAT EPIRB – satellite emergency posision indicating radio beaconsoperating on 406 MHz – operational and performance requirements, methods oftesting and required test results, published by the international electrotechnicalcommission (IEC)”
-IEC 60945: “Maritime navigational equipment – general requirements – methods oftesting and required test results”
Nhận xét: Cung cấp đầy đủ yêu cầu phương pháp đo, đánh giá thiết bị EPIRB sử dụng
trên tàu
Trang 152.1.4 Tổ chức ETSI:
- ETSI EN 300 066 V 1.3.1 (01-2001):
ElectroMagnetic Compatibility and Radio Spectrum Matters (ERM); Float-freemaritime satellite Emergency Position Indicating Radio Beacons (EPIRBs)operating in the 406,0 MHz to 406,1 MHz frequency band;Technicalcharacteristics and methods of measurement
Part 1: Technical characteristics and methods of measurement
- ETSI EN 302 152-1 V1.1.1 (2003-11):
Electromagnetic compatibilityand Radio spectrum Matters (ERM); SatellitePersonal Locator Beacons (PLB) operating in the 406,0 MHz to 406,1 MHzfrequency band;
Part 1: Technical characteristics and methods of measurement
Nhận xét:
- Các tiêu chuẩn của ETSI có tính hệ thống cao và là tài liệu căn cứ chính cho nhiều
QCVN?TCVN trong bộ tiêu chuẩn về thiết bị GMDSS
- Các tiêu chuẩn của ETSI tham chiếu đến các tiêu chuẩn quốc tế của ITU, IMO,
IEC… nên có tính tương thích cao
- Đưa ra các yêu cầu thiết yếu và phương pháp đo rất cụ thể cho thiết bị EPIRB 2.1.5 Cospas-Sarsat
C/S T.001 Issue 4 – December 2016: SPECIFICATION FOR Cospas-Sarsat
406 MHz DISTRESS BEACONS:
- Tài liệu này là để xác định các yêu cầu tối thiểu được sử dụng cho việc phát triển
và sản xuất các thiết bị 406 MHz như máy phát vị trí khẩn cấp (ELT), phao vôtuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp (EPIRB), và phao định vị cá nhân (PLB) Trong tàiliệu này, PLB là phao cấp cứu sử dụng cho cá nhân
- Các thông số kỹ thuật quan trọng đối với hệ thống Cospas-Sarsat được định nghĩachi tiết, còn thông số kỹ thuật được phát triển bởi các nhà quản lý quốc gia đượcnêu một cách chung chung hơn
C/S T.007 Issue 4 – Revision 11 December 2016: Cospas-Sarsat 406 MHz DISTRESS BEACON TYPE APPROVAL STANDARD:
- Tài liệu này định nghĩa chính sách của Cospas-Sarsat về chấp thuận loại phao cấpcứu 406 MHz và mô tả:
(a) Các thủ tục để áp dụng đối với việc chấp thuận loại phao Cospas-Sarsat 406MHz
(b) Các loại phương pháp kiểm tra phê duyệt
C/S S.007 Issue 1 - Revision 10 jan 2017: HANDBOOK OF BEACON REGULATIONS:
- Tài liệu này cung cấp tổng quan về các quy chuẩn được các thành viên của Sarsat phát hành và thông qua liên quan đến các phao 406 MHz Nó cũng bao
