GB 14391-2009 衛星緊急無線電示位標性能要求

中華人民共和國國家標準 衛星緊急無線電示位標性能要求 Technical requirements for satellite emergency position-indicating radio beacons GB 14391-2009 2009年11月15日

替代GB 14391-1993，2010年9月1日起實施。

前言

本標準的全部技術內容為強制性。

本標準參照國際電信聯盟ITU-R M.633-3建議《經406MHz頻帶國際搜救衛星系統工作的衛星緊急無線電示位標的傳輸特性》、國際海事組織IMOA.810(19)《在406MHz上工作的浮離式衛星緊急無線電示位標的性能標準》、國際搜救衛星（COSPAS-SARSAT）C/S T.001第3版文件（2007年第8次修改）《COSPAS-SARSAT 406MHz遇險示位標規範》等相關建議、決議以及1974年海上人命安全公約（SOLAS）及此後歷次修正案中性能標準的相關部分制定。

本標準代替GB 14391-1993《衛星緊急無線電示位標性能要求》。本標準與GB14391-1993相比，主要變化如下：

――刪除1.6GHz衛星緊急無線電示位標（1993年版的第3章）；

――增加了術語、定義和縮略語（見第3章）；

――增加了衛星緊急無線電示位標的發射頻率（406.028MHz（見第4章）；

――增加了數字信息結構（見第5章）；

――增加了環境及運行要求（見第6章）；

――規範了各技術指標的測量條件（見第6章和第7章）。

本附錄B和附錄C為規範性附錄，附錄A為資料性附錄。

本標準由中華人民共和國交通運輸部提出。

本標準由交通部信息通信及導航標準化技術委員會歸口。

本標準起草單位：中國交通通信中心

本標準主要起草人：朱德銘、王安軍

本標準所代替標準的歷次版本發布情況為：

—— GB14391-1993。

正文

1　範圍

本標準規定了 406MHz 頻段衛星緊急無線電示位標（S.EPIRB）的技術性能要求、數字信息結構、環境及運行要求、設備主體結構性能和自由浮離釋放裝置結構性能。

本標準適用於各種船舶上安裝的 406MHz 頻段衛星緊急無線電示位標（S.EPIRB）設備，也適用於該類設備的研發、生產及管理。

2　規範性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨後所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用於本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標準。

GB/T 16162　全球海上遇險和安全系統（GMDSS）術語 ITU RR　無線電規則

3　術語、定義和縮略語

3.1　術語和定義

GB/T 16162 確立的術語和定義適用於本標準。

3.2　縮略語

表1中的縮略語適用於本標準。

表1

縮略語	英文	中文
F	format flag	格式標誌
GNSS	Global navigational satellite system	全球導航衛星系統
IMO	International Maritime Organization	國際海事組織
ITU	International Telecommunication Union	國際電信聯盟
PDF-1	first protected data field	第一保護數據字段
PDF-2	second protected data field	第二保護數據字段
RHCP	right hand circular polarization	右圓極化
VSWR	voltage standing-wave ratio	電壓駐波比

4　技術性能要求

4.1　S.EPIRB原理 4.1.1　S.EPIRB由數字信息發生器、調製器和406MHz發射機組成。

4.1.2　數字信息發生器用於鍵控調製器和發射機，發送第5章定義的信息。

4.2　數字信息發生器

4.2.1　重複周期

重複周期是在47.5s～52.5s範圍內的一個隨機數，平均間隔為50s。

4.2.2　傳輸用時總數

傳輸用時總數是在90%功率點上測得的：

――短信息耗時為440×(1±1%)ms；

――長信息耗時為520×(1±1%)ms。

4.2.3　數字信息

'4.2.3.1　短信息

280×(1±1%)ms的發射信號包含了112bit的信息，其比特率是400×(1±1%) bps。

4.2.3.2　長信息

360×(1±1%)ms的發射信號包含了144bit的信息，其比特率是400×(1±1%) bps。

4.2.3.3　比特同步

比特同步碼是由一連串的「1」組成，占據前15bit位置。

4.2.3.4　幀同步 幀同步碼由9bit組成，占據B16到B24的位置。正常工作的幀同步碼是「000101111」。

4.2.3.5　格式標誌

B25是格式標誌位，用來標識信息的長度。

4.2.3.6　信息內容

剩餘的87bit（短信息）或119bit（長信息）的數據內容，見第5章。

4.3　調製器和406MHz發射機

4.3.1　發射頻率

發射頻率有二個：

a)　406.025MHz：S.EPIRB載波頻率應設置在406.025MHz±2kHz。載波頻率五年內不應有超過5kHz的變化；

b)　406.028MHz：S.EPIRB載波頻率應設置在406.028MHz±1kHz。載波頻率五年內不應有超過+2kHz或-5kHz的變化。

4.3.2　發射頻率穩定性

4.3.2.1　發射頻率短期穩定性

發射頻率的短期偏離應不大於2×10^-9/100ms。

4.3.2.2　發射頻率中期穩定性

發射頻率中期穩定性由以下兩個因素來定義：

a)　平均斜率：基於15min周期的平均斜率不大於1×10^-9/min；

b)　殘餘頻率變動：殘餘頻率變動是指在平均斜率上的殘餘頻率變動不大於3×10^-9/min。

4.3.3　發射機輸出功率

發射機24h持續運轉，無論氣溫如何變化，以50Ω的負荷測得的輸出功率應為5w±2dB（35dBm～39dBm）。以10%～90%的功率點測得的功率輸出上升時間應少於5ms。

4.3.4　天線特性

天線特性基於位置角和仰角在5°～60°之間定義，天線性能的測量應儘可能地接近實際運行情況：

a)　波束圖：半球形；

b)　極化方式：RHCP或線性極化；

c)　增益：-3dBi～4dBi；

d)　天線VSWR：不大於1.5:1。

4.3.5　雜散發射

當以100Hz的分辨帶寬進行測量時，波段內的雜散發射不應超過圖1所示的信號分布。

圖1　406.0 MHz～406.1 MHz頻帶內的雜散發射分布圖

4.3.6　數據編碼

數據以雙相L編碼，如圖2所示。

圖2　數據編碼和調製示意圖

4.3.7　調製

4.3.7.1　載波需經相位調製成峰值為1.1rad±0.1rad，調製示意圖如圖2所示。

4.3.7.2　調製波形的上升（τR）和下降（τF）時間應為150μs±100μs，如圖3所示。

圖3　調製上升和下降時間的定義

4.3.7.3　調製對稱性（如圖4）應為${\frac {|\tau _{1}-\tau _{2}|}{\tau _{1}+\tau _{2}}}\leq 0.05$。

圖4　調製對稱性的定義

4.3.8　電壓駐波比

VSWR應在1:1和3:1之間，而且任何負載開路或短路都不應使S.EPIRB受到損害。

4.3.9　最大連續發射

最大連續發射應不超過45s。

5　數字信息結構

5.1　基本結構

5.1.1　信息結構

經由406MHz S.EPIRB發射的數字信息分為短信息112bit和長信息144bit（見圖5）。

比特同步：15個標記為「1」的比特；

幀同步：000101111；

標記為「0」的比特代表短信息；標記為「1」的比特代表長信息。

圖5　信息格式

5.1.2　系統位

B1～B24為系統位，用於比特同步和幀同步。

5.1.3　數據位

B25～B85是第一數據保護字段（PDF-1）。 第一個數據比特（B25）代表數據長短類型，「0」表示短信息， 「1」表示長信息。

5.1.4　差錯控制編碼

B86～B106是BCH-1差錯控制編碼。此編碼是BCH三重差錯控制編碼，參見附錄A。

5.1.5　緊急碼

B107～B112是緊急碼，具體的比特位數以及定義取決於信息格式，IMO建議的遇險性質緊急碼見附錄B。

短信息：最後6bit在B107～B112。

長信息：26bit的數據在B107～B132。

5.1.6　長信息附加選擇碼

長信息的最後12bit的數據，即B133～B144是第二BCH差錯校正字段（BCH-2）。

5.2　示位標編碼 5.2.1　S.EPIRB 編碼短信息分成五個字段，長信息分成六個字段：

a)　短信息：

1)　比特同步B1～B15；

2)　幀同步B16～B24；

3)　第一數據保護字段（PDF-1）B25～B85；

4)　第一BCH差錯控制編碼（BCH-1）B86～B106；

5)　非數據保護字段 B107～B112。

b)　長信息：

1)　比特同步B1～B15；

2)　結構同步B16～B24；

3)　第一數據保護字段（PDF-1）B25～B85；

4)　第一BCH差錯控制編碼（BCH-1）B86～B106；

5)　第二數據保護字段（PDF-2）B107～B132；

6)　第二BCH差錯控制編碼（BCH-2）B133～B144。

5.2.2　用戶規程代碼定義在附錄C中給出，S.EPIRB的位置信息（例如，用戶位置，標準位置和國家位置）來自導航系統。

5.2.3　S.EPIRB識別碼由15位16進制字符組成。該標識由B26～B85的數據（PDF-1）組成。

6　環境和運行要求

6.1　溫度 6.1.1　工作溫度

工作溫度範圍定義如下：

a)　第一級：-40℃～55℃；

b)　第二級：-20℃～55℃。

工作溫度範圍應永久地標記在S.EPIRB上。

6.1.2　溫度梯度

溫度梯度見圖7所示。

圖6　溫度梯度

6.1.3　熱衝擊

在保證滿足可運行溫度範圍的前提下，激活S.EPIRB的同時進行30℃的溫度衝擊，15min之後進行測量，發射頻率穩定性平均斜率應滿足第4章的要求。

6.2　機械環境

S.EPIRB應進行振動和衝擊測試。

6.3　其他環境要求

在船舶通常所經歷的各種海況、船舶運動、濕度、鹽鹼、水密的情況下，設備應能繼續工作。

6.4　運行要求

6.4.1　自測模式

6.4.1.1　S.EPIRB都應包含自測模式。自測信息的內容應能永久地提供出S.EPIRB的標識碼。

6.4.1.2　在自測模式下的信號應包含一個幀同步字符串011010000，該測試信號將不會被衛星設備接收處理。

6.4.1.3　自測模式應由獨立的開關進行激活, 應提供一個獨特的指示器，以記錄GNSS自測試是否成功。

6.4.2　激活

6.4.2.1　S.EPIRB的設計應能夠防止意外的激活。

6.4.2.2　在激活後，S.EPIRB在至少一個重複周期時長內不應發射遇險信息。

7　設備主體結構性能

7.1　結構

7.1.1　設備主體結構由發射機、電源、天線三部件組成，並裝於同一殼體內，其結構應能在緊急時便於不熟練的人員操作。

7.1.2　設備殼體由防腐蝕材料製成，其顏色為黃色或橙色，並具有反光性能。

7.1.3　設備應配有能浮起的小繫繩，該繫繩不應阻礙S.EPIRB浮離船舶。

7.1.4　設備應配有0.75cd的低負載循環燈，天暗時便能發光，用以向附近的倖存者和營救單位指明其位置。

7.1.5　需外接電源或數據聯接的設備，聯接的任何接頭應能防腐蝕，並防止意外的脫接。聯接裝置不應阻礙S.EPIRB的釋放。

7.2　性能

7.2.1　設備應能在10m水深處，保持水密至少5min。

7.2.2　設備從安裝位置到浸入水中期間有45℃的溫差變化，不利的海洋環境、冷凝和漏水等均不應影響S.EPIRB的性能。

7.2.3　設備應能在靜水中直立漂浮，並在各種海況下具有正穩性和足夠的浮力。

7.2.4　設備應能從20m 高處垂直投入水中不致損壞，並正浮於水面。

7.2.5　設備應不受海水、油及長時間陽光曝曬的影響。

7.2.6　設備貯存溫度為-30℃～+70℃。

7.2.7　設備應能在相對風速達100kn時正常工作。

7.3　功能

7.3.1　設備應能手動啟動和手動停止啟動，並應有防止產生誤動作的措施。

7.3.2　設備應有表明正在發射信號的指示裝置。

8　自由浮離釋放裝置結構要求

8.1　S.EPIRB設備應為自由浮離式，即使在海上可能遇到的最極端的狀況下也應工作可靠。自由漂浮後，設備應能自動啟動。

8.2　設備無論從任何橫傾和縱傾角尚未達到4m水深前應能自動釋放和浮離。

8.3　應採用耐腐塑料材料製成，以免引起故障。不應對其部件進行電鍍或其它形式的金屬鍍層處理。

8.4　應標有手動釋放時的操作說明。應能在不啟動發射的情況下，用人工方法從自由浮離裝置上釋放S.EPIRB。

附錄

附錄A（資料性附錄）

三重差錯控制編碼示例

三重差錯控制編碼為BCH編碼。

$g(X)=\mathrm {LCM} (m_{1}(X),m_{3}(X),m_{5}(X)$

其中：

LCM為最小公倍數

$m_{1}(X)=X^{7}+X^{3}+1$

$m_{3}(X)=X^{7}+X^{3}+X^{2}+X+1$

$m_{5}(X)=X^{7}+X^{4}+X^{3}+X^{2}+1$

從而，

${\begin{aligned}g(X)&=m_{1}(X)m_{3}(X)m_{5}(X)\\&=X^{21}+X^{18}+X^{17}+X^{15}+X^{14}+X^{12}+X^{11}+X^{8}+X^{7}+X^{6}+X^{5}+X+1\end{aligned}}$

以21bit為二進制數為：

$g(X)=1001101101100111100011$

附錄B（規範性附錄）

IMO 建議的遇險性質緊急碼

IMO建議的遇險性質緊急碼見表B.1。

表B.1

IMO指示位	二進制代碼	用途
1	0001	火災/爆炸
2	0010	進水
3	0011	碰撞
4	0100	擱淺
5	0101	傾斜/傾覆
6	0110	下沉
7	0111	失控和漂流
8	0000	未指明的遇險性質（3）
9	1000	棄船
	1001～1111	留作將來需要的援救用或如需要用作便於搜索的其它信息

附錄C（規範性附錄）

用戶規程代碼選項

用戶規程代碼選項見表C.1。

表C.1

B25：　　格式標誌：　　0=短信息，1=長信息
B26：　　規程標誌：　　1=用戶規程
B27～B 36：　　國家代碼號：　　三位數字，列入在ITU RR附錄43
B37～B 39：　　用戶規程1代碼：　　 000=軌道圖 001=航空 010=海上 011=連續 110=無線電呼號 111=測試 100=備用 101=備用
B37～B39：010=海上用戶	110=無線電呼號用戶	011=連續用戶	001=航空用戶	100=國內用戶
B40～B75：以6位數字結尾的海上移動業務識別或無線電呼號（修正博多碼）	B40～B63：前四個字符（修正博多碼）	B40～42：示位標類型 000=航空示位標 001=飛機操作人員 011=飛機地址 010=海上示位標（自由浮離式） 100=海上示位標（非自由浮離式） 110=個人示位標	B40～B81：飛機登記號（修正博多碼）	B40～B85：國內用戶（備用）
B76～B 81：特定的示位標（修正博多碼） B82～B83：00=備用	B64～B75：最後三個字符（二—十進制編碼） B76～B81：特定的示位標（修正博多碼） B82～B83：00=備用	B43：船舶類型　證書標誌 B44～B73：序列號和其它數據 B74～B83：船舶類型　證書號或國家用戶	B82～B83：00=Spare
B84～B85：輔助無線電定位裝置類型： 　00=無輔助無線電定位裝置 　01=121.5MHz 　10=海上定位裝置：9GHz搜救雷達應答器 　11=其它輔助無線電定位裝置
B86～B106：差錯控制編碼：　　25～85為21bit差錯控制編碼
B107：緊急碼用： 　0=國內應用，未規定 　1=緊急碼標誌				B107～112：國內使用
B108：激活類型： 　0=僅是人工激活類型 　1=自動和人工激活類型
B109～B112：遇險性質： 　海上緊急碼（見附錄B，缺省值為0000）

本作品來自強制性中華人民共和國國家標準。

• 根據《國家版權局版權管理司關於標準著作權糾紛給最高人民法院的答覆》（權司〔1999〕50號），「強制性標準是具有法規性質的技術性規範」，所以依據《中華人民共和國著作權法》第五條，不適用著作權保護；但《國家版權局版權管理司關於標準著作權糾紛給最高人民法院的答覆》也指出「推薦性標準不屬於法規性質的技術性規範，屬於著作權法保護的範圍。」
• 根據《國家版權局關於在查處侵權盜版案件中標準類出版物有關著作權法律適用問題的復函》（國版發函〔2020〕1號）：「強制性標準是具有法規性質的技術性規範，不受著作權法保護。」
• 根據《強制性國家標準管理辦法》第五十一條第二款：「制定強制性國家標準參考相關國際標準的，應當遵守相關國際標準化組織的版權政策。」故所有參考相關國際標準制定的強制性國家標準，其版權參照對應標準化組織的版權政策執行。
• 此外，1989年4月1日頒布實施、2018年3月6日廢止的《標準化法條文解釋》（原國家技術監督局令第12號）第十四條規定：「……推薦性標準一旦納入指令性文件，將具有相應的行政約束力。」據此，在1989年4月1日至2018年1月1日期間被納入指令性文件且具有行政強制力的國家標準，是具有強制性的標準。