Long Range Communications at Sea - HF SSB, Iridium & GMDSS

Предварительные требования

Этот урок входит в курс RYA/MCA Yachtmaster Ocean. Перед началом вы должны:

• Иметь или осваивать свидетельство RYA/MCA Yachtmaster Offshore (или MCA OOW Yachts <3000 gt), которое является обязательным условием для экзамена Ocean.
• Иметь удостоверение RYA/Ofcom Short Range Certificate (SRC) или эквивалентное и свободно владеть процедурами VHF DSC для бедствия, срочности и безопасности (Mayday, Pan-Pan, Sécurité), знать номера MMSI и фонетический алфавит. SRC также требуется, если вы позднее будете добиваться коммерческого допуска.
• Понимать районы GMDSS A1 и A2, основы NAVTEX и EPIRB из программ Day Skipper и Coastal/Offshore.
• Уметь читать синоптическую карту и файл GRIB (метеорология для дальнего плавания).

Чтобы легально работать на MF/HF радиостанции, нужно свидетельство Long Range Certificate (LRC) или GMDSS General Operator's Certificate, а в судовой радиолицензии Ofcom должно быть указано это оборудование. LRC не является обязательным условием для самого экзамена Ocean, но от океанского шкипера ожидается понимание этих систем в объёме, достаточном для планирования, использования и устранения неисправностей.

Цели обучения

По окончании этого урока вы сможете выполнять следующее. Пункты соответствуют темам берегового раздела программы RYA Yachtmaster Ocean: Дальняя связь (работа HF/SSB, приём email и GRIB по PACTOR, спутниковые системы, EPIRB и PLB) и Операции GMDSS в районах A3/A4 (морские районы, процедуры DSC, работа MF/HF в водах A4, NAVTEX и SafetyNET, резервное питание).

• Пункт программы RYA: объяснить распространение HF: наземную и ионосферную волну, слои ионосферы, мёртвую зону и различия днём и ночью.
• Пункт программы RYA: выбрать диапазон HF для заданного времени суток и дистанции, в общих чертах использовать MUF, LUF и FOT.
• Пункт программы RYA: описать работу SSB и объяснить, почему морская HF-связь использует верхнюю боковую полосу, а также описать типичную установку HF и её типичные неисправности.
• Пункт программы RYA: использовать HF и спутниковые системы для email, файлов GRIB и метеокарт по факсу, составить суточное расписание связи в рамках энергетического бюджета.
• Пункт программы RYA: описать четыре морских района GMDSS и оборудование, которое требуется яхте в A3 и A4.
• Пункт программы RYA: объяснить, как взаимодействуют MF/HF DSC, NAVTEX, SafetyNET, EPIRB и SART в системе бедствия и безопасности, и правильно выполнять процедуры DSC: бедствие, ретрансляция, подтверждение и отмена.
• Пункт программы RYA: объяснить разницу между геостационарными (Inmarsat) и низкоорбитальными (Iridium, Cospas-Sarsat) спутниковыми системами и то, что это значит для зоны покрытия.
• Пункт программы RYA: рассчитать ёмкость резервной батареи для радиооборудования.
• Спланировать многоуровневое резервирование и план действий при отказах для океанского перехода, а также назвать лицензии, необходимые для работы с оборудованием.

Зачем нужна дальняя связь

На прибрежном переходе VHF — ваша основная линия связи: береговая станция береговой охраны редко находится дальше 30 миль, а нажатие кнопки DSC почти сразу доходит до адресата. В открытом океане VHF ограничен горизонтом ближайшего судна, которое может находиться в 100 милях и не слушать эфир. Всё, что вам нужно от внешнего мира, — погода, предупреждения о безопасности, медицинские консультации, обновления маршрута и оповещение о бедствии — должно поступать по HF-радио или через спутник.

Ни одна система не совершенна. HF бесплатна после установки и не требует абонентской платы, но зависит от ионосферы и мастерства оператора. Спутник прост и надёжен, но стоит денег, требует энергии и может выйти из строя из-за одной антенны или проблемы с учётной записью. Правило океанского шкипера — многоуровневое резервирование: минимум два независимых способа поднять тревогу, минимум два независимых способа получить погоду и письменный план, когда что использовать.

Распространение HF-радиоволн

Наземная и ионосферная волна

Сигнал HF (3–30 МГц) или MF (300 кГц–3 МГц) покидает антенну двумя путями. Наземная волна следует за кривизной земной поверхности. Над морской водой на MF она может достигать 100–200 миль (поэтому 2182 кГц и 2187,5 кГц обслуживают район A2), но на более высоких частотах быстро затухает. Ионосферная волна уходит вверх, ионосфера возвращает её вниз, и она приходит за сотни или тысячи миль. Она может отразиться от моря и снова подняться вверх (многоскачковое распространение), чтобы уйти ещё дальше.

На схеме ниже показаны оба пути от передатчика к приёмнику.

Click to zoom

Между точкой, где наземная волна затухает, и точкой, где первая ионосферная волна возвращается на землю, лежит мёртвая зона, где не приходит ни один из сигналов. Поэтому станция в 200 милях может быть недоступна, тогда как станция в 2000 милях слышна громко и чётко. Если береговая станция молчит, смените частоту, прежде чем считать радио неисправным.

Слои ионосферы

Ионосфера — это область верхней атмосферы, ионизированная солнечным излучением. В ней несколько слоёв, и каждый ведёт себя по-своему:

На схеме ниже показана дневная структура.

Click to zoom

Из этого следуют два правила:

1. Чем выше частота, тем больше ионизации нужно, чтобы вернуть её вниз. Сильная дневная ионизация может возвращать сигналы 12–22 МГц; ночью более слабый слой F2 пропускает их в космос.
2. Чем ниже частота, тем сильнее её поглощает слой D. Днём сигналы 4–8 МГц поглощаются слоем D. Ночью слой D исчезает, и эти частоты распространяются хорошо.

Выбор частоты днём и ночью

Две схемы ниже применяют эти правила на практике.

Click to zoom

Click to zoom

Практическое правило, которым пользуются океанские яхтсмены:

Важна и дистанция: чем дальше станция, тем выше обычно нужна частота, так как высокая частота возвращается на землю дальше. Периоды восхода и заката вдоль трассы («серая линия») часто дают необычно хорошее дальнее распространение. Важна и солнечная активность: вблизи солнечного максимума открываются более высокие частоты; солнечная вспышка может вызвать внезапное возмущение ионосферы, которое выводит HF из строя на освещённой стороне Земли на минуты или часы. Когда ничего не работает, запишите это в журнал, подождите и попробуйте снова. Не разряжайте батареи, передавая в мёртвый диапазон.

Пример: выбор частоты

Вы находитесь на 25°N 40°W, примерно в 1800 милях от береговой станции email на востоке США. Местное время 14:00 (день на обоих концах трассы). Вы хотите загрузить файл GRIB.

• Длинная трасса при полном дневном свете: начинайте с высокой частоты, около 16 МГц.
• Если станция слабая, попробуйте 18 или 22 МГц; если ничего нет, перейдите на 12 МГц.
• В 02:00 по местному времени та же связь потребовала бы около 8 МГц, возможно 6 МГц.

Большинство программ HF-email показывают прогноз распространения для каждой станции и частоты; используйте его для выбора, а затем подтвердите, прослушав сигнал станции, прежде чем передавать.

Прогноз: MUF, LUF и FOT

Выбор частоты по эмпирическому правилу даёт отправную точку. Программы прогнозирования распространения и опубликованные карты уточняют его, используя три термина, которые программа Ocean требует знать.

• MUF (maximum usable frequency, максимальная применимая частота): наивысшая частота, которую ионосфера вернёт на Землю по данной трассе в данное время. Выше MUF сигнал проходит сквозь слой и уходит в космос.
• LUF (lowest usable frequency, минимальная применимая частота): наименьшая частота, дающая пригодный сигнал; ниже неё сигнал тонет в поглощении слоем D (днём) или в шуме.
• FOT (frequency of optimum traffic, частота оптимального трафика): примерно 85 процентов MUF. Это наилучший выбор для надёжной связи, так как сам MUF меняется от момента к моменту.

Рабочее окно лежит между LUF и MUF, а лучший выбор — чуть ниже FOT. Днём окно широкое и высокое (например, 9–20 МГц на длинной трассе); ночью оно смещается вниз и сужается (например, 4–9 МГц).

Пример: программа прогноза даёт MUF 21 МГц для вашей трассы в 14:00 UTC. FOT составляет около 0,85 × 21, то есть примерно 18 МГц. Ближайший морской диапазон к 18 МГц — 16-мегагерцовый, поэтому сначала попробуйте его. В 02:00 UTC та же программа прогнозирует MUF 9 МГц, значит FOT около 7,6 МГц, и вы используете диапазон 6 или 8 МГц, на котором слушает береговая станция.

Два солнечных индекса помогают понять, вероятно ли хорошее HF-распространение:

• Индекс солнечного потока (SFI), измеряемый на длине волны 10,7 см, показывает, насколько сильно Солнце ионизирует верхнюю атмосферу. Высокий SFI (выше примерно 100) означает более высокие MUF и хорошие условия на верхних диапазонах. Низкий SFI (около 70, у солнечного минимума) означает, что верхние диапазоны могут быть закрыты большую часть дня.
• K-индекс (от 0 до 9) измеряет геомагнитные возмущения. K-индекс 4 и выше означает возмущённую ионосферу и плохое распространение, особенно на трассах высоких широт. Службы космической погоды публикуют оба индекса и предупреждения о вспышках.

Солнечный цикл

Солнечная активность следует одиннадцатилетнему циклу. Вблизи максимума верхние диапазоны (18–28 МГц) часто открыты днём на длинных трассах, а нижние диапазоны обеспечивают дальнюю связь ночью. Вблизи минимума верхним пределом часто является 12–16 МГц, а длинные дневные связи могут требовать диапазонов 8–12 МГц. В тропиках грозовые помехи повышают уровень шума, особенно ночью на нижних диапазонах, и могут делать их непригодными, даже когда распространение хорошее.

Работа на однополосной модуляции (SSB)

Обычный сигнал AM передаёт сильную несущую и две одинаковые копии речи (нижнюю и верхнюю боковые полосы). Несущая не несёт информации и расходует большую часть мощности передатчика. Однополосная модуляция (SSB) убирает несущую и одну боковую полосу, отдавая всю мощность одной боковой полосе, которая несёт голос.

На схеме ниже сравниваются AM и SSB.

Click to zoom

Результат — вдвое меньшая полоса, заметно большая дальность при той же мощности и меньше помех. Морская радиотелефония MF/HF использует верхнюю боковую полосу (USB) на всех морских каналах, включая 2182 кГц и частоты HF-бедствия. (Любительская радиосвязь ниже 10 МГц использует LSB, поэтому, если вы также работаете на любительских диапазонах, внимательно выбирайте режим.) Так как несущей нет, приёмник должен её восстановить. Если голоса звучат как «Дональд Дак», слегка подстройте clarifier (тонкую настройку).

Установка

Типичная HF-установка на яхте включает:

• Трансивер 100–150 Вт (например, ICOM M803) со встроенным MF/HF DSC.
• Автоматический антенный тюнер (ATU), установленный близко к точке питания антенны, потому что ни одна антенна не резонирует во всём диапазоне 2–22 МГц.
• Антенну: обычно изолированный ванты-штаг или специальный штырь длиной 7 м и более.
• Противовес (counterpoise): медная фольга, соединённая с болтом киля или спечённой бронзовой заземляющей пластиной, либо хорошо соединённая часть корпуса. Плохое заземление — самая частая причина плохой работы HF.
• Хорошее питание постоянным током: толстый кабель напрямую к аккумулятору, поскольку ток передачи на полной мощности на 12 В достигает 20–30 А.

Следите за показанием КСВ (коэффициент стоячей волны). Рост КСВ означает проблему в антенне, изоляторе, тюнере или заземлении; солёные изоляторы ванты и корродированные соединения тюнера — частые неисправности на переходе.

Типичные неисправности HF-установки и их устранение

Большинство отказов HF на переходе вызвано установкой, а не радиостанцией. Проверяйте цепь от радио наружу.

Прочие меры предосторожности:

• Молния: не передавайте во время грозы и отсоединяйте антенну от радио и тюнера, если рядом молния. Хорошее заземление и соединение мачты и такелажа помогают, но ни одна установка не защищена полностью.
• Безопасность у антенны: антенны HF несут высокое напряжение и энергию радиочастот. Не касайтесь ванты или антенны во время передачи и держите людей подальше от штыревой антенны при передаче на полной мощности. Ожог ВЧ от находящейся под напряжением ванты болезнен.
• Запасные части: возьмите запасной предохранитель, запасной антенный провод и коаксиальный разъём, запасной кабель модема, маленький тюбик контактной смазки для разъёмов и мультиметр.

Голосовая процедура и сети

Голосовая связь HF в океане следует той же процедуре, что и VHF: назовите вызываемую станцию (до трёх раз), затем «это», ваше название и позывной, сообщение, затем «приём». Ведите радиожурнал всех связей, частот и времени. Многие океанские переходы поддерживаются крузерными сетями (cruiser nets) — неформальными плановыми сборами на известной частоте, где суда отмечаются с местоположением и условиями. Они дают информацию о погоде, помогают при проблемах и служат неформальной проверкой безопасности: если вы пропустите два сеанса связи, кто-нибудь начнёт задавать вопросы. Сеть не заменяет GMDSS. В настоящей аварийной ситуации используйте DSC, EPIRB и процедуру Mayday.

Данные по HF: email, GRIB и метеокарты по факсу

HF email

Соединение трансивера HF с модемом PACTOR (или использование программных режимов, таких как VARA) позволяет передавать email по HF через сети, например SailMail (платная подписка) или Winlink (бесплатно для лицензированных радиолюбителей). Пропускная способность низкая, обычно 3–5 кбит/с в лучшем случае на PACTOR III/IV и часто гораздо меньше, поэтому:

• Только текст; удаляйте вложения и подписи.
• Запрашивайте файлы GRIB для небольшой области только с нужными параметрами (ветер и давление, каждые 12 часов, разрешение 1°), а не большой файл высокого разрешения.
• Составляйте письма офлайн, ставьте сообщения в очередь и отправляйте всё за одно короткое соединение.

Спутниковый email

Те же почтовые клиенты могут работать через спутниковый терминал. На схеме ниже показана цепочка от ноутбука через спутник до берегового почтового сервера.

Click to zoom

Спутники Iridium движутся на высоте около 780 км, поэтому терминалу нужно относительно мало энергии и небольшая ненаправленная антенна. Iridium GO! и подобные устройства дают медленную, но пригодную передачу данных; Iridium Certus даёт заметно более быстрый широкополосный доступ. Inmarsat FleetBroadband и новый Fleet One используют геостационарные спутники и стабилизированные купола антенн. Низкоорбитальный широкополосный доступ (например, Starlink maritime) сейчас даёт очень высокую скорость передачи и отлично подходит для маршрутизации и благополучия экипажа, но он не входит в GMDSS и опирается на одну коммерческую систему, поэтому дополняет признанное оборудование безопасности, а не заменяет его.

Метеокарты по радиофаксу

HF-метеокарты по факсу (radiofacsimile) передают карты анализа и прогнозов на опубликованных частотах и в опубликованное время (они перечислены в Admiralty List of Radio Signals, ALRS Vol 3, и в мировом расписании NOAA). Это бесплатно и не требует передатчика: нужны только приёмник в режиме USB и программа декодирования. На схеме ниже показана цепочка приёма.

Click to zoom

Некоторые модемы PACTOR умеют декодировать факс напрямую; в остальных случаях подключите аудиовыход приёмника к звуковой карте ноутбука с программой факса (или даже поднесите к динамику телефон с приложением факса). При работе на USB настройтесь на 1,9 кГц ниже опубликованной (несущей) частоты и установите правильную скорость барабана и IOC (обычно 120 об/мин, IOC 576). Полезные продукты: анализ приземной поверхности, приземные прогнозы на 24/48/96 часов, прогнозы высоты волн и карты верхнего воздуха 500 гПа. Поскольку факс — это вещание, он продолжает работать, если выходит из строя ваш передатчик или спутниковая учётная запись, что делает его ценным резервом.

Лицензии и сертификаты

Владение оборудованием недостаточно. Для легального использования нужно:

• Судовая радиолицензия (Ship Radio Licence, Ofcom) для судна, перечисляющая каждое передающее устройство (VHF, HF, EPIRB, PLB, AIS и спутниковые устройства, где это требуется) с его позывным и номерами MMSI. Храните лицензию на борту.
• Сертификат оператора: RYA/Ofcom Short Range Certificate (SRC) охватывает VHF и VHF DSC. Long Range Certificate (LRC) или GMDSS General Operator's Certificate охватывает MF/HF DSC, радиотелефонию и спутниковое оборудование бедствия типа GMDSS. Яхте с HF-станцией нужен держатель LRC, чтобы её эксплуатировать.
• Номера MMSI: девятизначный MMSI идентифицирует судно для DSC и программируется в радиостанциях VHF DSC и MF/HF DSC, а также в AIS. MMSI в регистрации EPIRB, в радиостанциях и в лицензии должны совпадать. Портативные радиостанции DSC и PLB имеют собственные идентификаторы, их тоже следует зарегистрировать.
• Иностранные воды: многие страны принимают британскую лицензию и сертификат, но некоторые требуют местную лицензию при длительном пребывании, а некоторые ограничивают использование HF в гавани.
• Любительская радиосвязь лицензируется отдельно. Winlink требует любительской лицензии и любительских частот; SailMail и PACTOR на морских частотах работают по судовой лицензии.

Планирование расписания связи

План связи является частью плана перехода. Он отвечает на вопросы: какая информация мне нужна, когда она доступна, какую систему я буду использовать, сколько будет стоить энергия и кто на берегу ожидает от меня связи?

На схеме ниже показано типичное суточное расписание.

Click to zoom

Ключевые правила планирования:

1. Используйте UTC для всего. Сети, расписания факсов и запуски моделей GRIB публикуются в UTC.
2. Привязывайте загрузки GRIB к запускам моделей. Модель GFS запускается в 00, 06, 12 и 18 UTC, а результаты доступны примерно через 4–5 часов. Загрузка в 05:30 и 17:30 UTC даёт свежие данные дважды в сутки.
3. Подбирайте частоту под время суток на обоих концах трассы.
4. Группируйте email в несколько коротких сеансов.
5. Фиксируйте время суточного отчёта о местоположении с береговым контактом и заранее согласованным действием, если отчёт пропущен (например: если нет связи 48 часов, позвонить в MRCC с планом перехода).
6. Записывайте каждый контакт в журнал.

Энергетический бюджет

Передача HF потребляет в среднем 10–15 А при 12 В (пики 25 А и больше). 20-минутный сеанс email при среднем токе 12 А расходует около 4 Ач; два сеанса в день плюс 15-минутная отметка в сети в сумме дают примерно 10 Ач в сутки. Спутниковые терминалы потребляют меньше на передаче, но могут работать долго. Заряжайте батареи до расписания, ежедневно контролируйте амперчасы аккумулятора и никогда не позволяйте связи опускать бортовой аккумулятор ниже уровня, необходимого для ходовых огней и автопилота ночью.

Выбор спутниковых систем: сравнение

Спутниковый телефон также может позвонить непосредственно в координационный спасательный центр (RCC). У терминала Iridium GMDSS есть короткий код 505, который соединяет с ближайшим RCC. Для спутникового телефона, не относящегося к GMDSS, номер береговой охраны нужно знать заранее и записать рядом с телефоном.

Медицинские консультации и погода по спутнику

Спутниковая голосовая связь даёт доступ к телемедицинским консультациям врача на берегу. В Великобритании звоните в HM Coastguard, который соединит вас со службой Telemedical Maritime Assistance Service (TMAS). Прежде чем звонить, запишите возраст пострадавшего, пульс, температуру, дыхание, симптомы и анамнез, и держите содержимое медицинской аптечки под рукой.

Для погоды профессиональный метеомаршрутизатор (weather router) может прислать email с рекомендациями по маршруту, а многие яхты также используют данные GFS и ECMWF GRIB через сервисы, которые их сжимают. Простой текстовый email-сервис, например Saildocs, принимает короткое запросное сообщение (например, GRIB GFS для заданной области с разрешением 2 градуса, каждые 12 часов, только ветер и давление) и возвращает файл. Всегда держите запрос небольшим.

GMDSS за пределами прибрежных вод

Четыре морских района

Глобальная морская система связи при бедствии и безопасности (GMDSS) делит мировой океан по типу береговой станции, которая может услышать сигнал бедствия.

Карта ниже даёт упрощённую картину.

Click to zoom

Большинство океанских переходов проходит в A3. Исторически A3 означал «в зоне геостационарного покрытия Inmarsat», примерно от 76°с. ш. до 76°ю. ш. С 2020 года, когда Iridium был признан для GMDSS, судно с терминалом Iridium GMDSS фактически имеет оповещение типа A3 везде, включая полярные воды. Для судна, опирающегося на Inmarsat, полярные моря остаются A4, где работает только HF.

Требования GMDSS по снабжению SOLAS относятся к судам валовой вместимостью 300 рт и более, совершающим международные рейсы, а не к прогулочным яхтам. Коммерческие яхты с кодом (MCA Category 0 и 1) имеют требования к снабжению, установленные их кодом, а хорошо оснащённая частная океанская яхта должна ориентироваться на стандарт A3: VHF DSC, систему дальнего оповещения (MF/HF DSC или спутниковую систему), средство приёма MSI за пределами действия NAVTEX, EPIRB на 406 МГц со свободным всплытием, SART или AIS-SART и резервный источник питания.

Геостационарные и полярные спутники

Спутники Inmarsat находятся на геостационарной орбите на высоте 35 786 км над экватором и вращаются вместе с Землёй, поэтому каждый из них кажется неподвижным на небе. Три-четыре таких спутника покрывают почти все океаны мира. Поскольку они над экватором, судно на высоких широтах видит их очень низко над горизонтом; дальше примерно 76° они оказываются за горизонтом.

Click to zoom

Cospas-Sarsat — международная спутниковая система для маячков бедствия на 406 МГц — использует полярные спутники на низкой околоземной орбите (LEOSAR), которые пролетают над каждой частью земного шара, включая полюса, а также геостационарные (GEOSAR) и, в последнее время, спутники средней орбиты (MEOSAR), установленные на группировках GPS, Galileo и ГЛОНАСС. MEOSAR обеспечивает почти мгновенное обнаружение и независимый расчёт положения почти везде.

Click to zoom

Практические выводы: EPIRB работает в любой точке Земли; голос Inmarsat и SafetyNET не работают в высоких полярных широтах; Iridium — работает.

MF/HF DSC

MF/HF DSC работает как VHF DSC: 9-значный MMSI идентифицирует судно, а красная кнопка DISTRESS отправляет автоматическое оповещение, содержащее MMSI, положение, время и (если выбрано) характер бедствия. Разница — в частотах. На HF радио может сканировать все шесть частот DSC-бедствия, и вы выбираете диапазон, с наибольшей вероятностью достигающий береговой станции с учётом времени суток и расстояния.

Click to zoom

8414,5 кГц — диапазон, который стоит пробовать первым, так как он даёт разумную дальность днём и ночью. Многие радиостанции могут автоматически отправлять оповещение на нескольких частотах. После оповещения переключите радио на соответствующую голосовую частоту и передайте Mayday голосом.

Приём сигнала бедствия. Яхта не должна подтверждать HF-оповещение о бедствии по DSC: это задача береговой станции. Слушайте соответствующую голосовую частоту. Не ретранслируйте далёкое HF-оповещение по DSC, если только это не поручил RCC или явно не видно, что береговая станция его не услышала; вместо этого свяжитесь с ближайшим RCC любым способом и передайте подробности. Запишите MMSI, положение и время в радиожурнал.

Ложные оповещения. Если вы по ошибке отправили оповещение DSC, немедленно отмените его на радио (в большинстве аппаратов есть функция отмены), а затем сделайте голосовую передачу на соответствующей голосовой частоте: «Всем станциям, это [название, позывной, MMSI], отмените моё оповещение о бедствии от [дата, время UTC]».

Процедуры бедствия, срочности и безопасности на дальней связи

Принципы те же, что на VHF, с другими частотами и спутниковыми эквивалентами.

Бедствие (Mayday): серьёзная и неминуемая опасность для судна или человека, требующая немедленной помощи.

1. Отправьте оповещение: нажмите кнопку DISTRESS на радио MF/HF DSC и удерживайте её пять секунд (выберите характер бедствия, если есть время), либо нажмите спутниковую кнопку бедствия, и активируйте EPIRB.
2. Дождитесь подтверждения DSC от береговой станции. Если его нет, повторите оповещение на другом диапазоне. Многие радиостанции автоматически переключаются между несколькими диапазонами.
3. После подтверждения настройтесь на соответствующую голосовую частоту (например, 8291 кГц, USB) и передайте сообщение Mayday: Mayday три раза, это (название судна) три раза, позывной и MMSI, Mayday (название), местоположение, характер бедствия, требуемая помощь, количество людей на борту, прочая информация. Приём.
4. Не выключайте радио и слушайте; используйте спутниковый телефон как второй канал связи с RCC.
5. Подготовьте спасательный плот, сумку экстренной эвакуации, SART и PLB на случай ухудшения ситуации.

Срочность (Pan-Pan): очень срочное сообщение о безопасности судна или человека, но не серьёзная и неминуемая опасность. Отправьте срочный вызов DSC, затем сообщение Pan-Pan голосом на соответствующей рабочей частоте.

Безопасность (Sécurité): предупреждение о навигационной или метеорологической обстановке. Отправьте вызов безопасности DSC, затем передайте сообщение голосом.

Приём сигнала бедствия на яхте. Оповещение VHF или MF DSC обычно исходит от судна в пределах нескольких десятков миль. Если вы достаточно близко, чтобы помочь:

• Слушайте и запишите MMSI, положение и время.
• Не подтверждайте по DSC. Подтвердите только голосом и только если ни одна береговая станция не подтвердила в течение примерно пяти минут.
• Сообщите RCC то, что вы слышали, и предложите помощь, если можете добраться до пострадавшего.

На HF яхта никогда не должна подтверждать сигнал бедствия DSC по DSC. Это делает только береговая станция. Слушайте голосовую частоту, запишите подробности и сообщите ближайшему RCC тем путём, который работает (голос HF, спутниковый телефон, email). Если очевидно, что никто на берегу не услышал оповещения, может понадобиться ретрансляция бедствия в RCC голосом (Mayday Relay), с точным указанием того, что вы слышали. Следуйте указаниям RCC.

Отмена ложного оповещения. Используйте функцию отмены на радио, если она есть, затем сделайте голосовую передачу на соответствующей частоте, назвав своё имя, позывной и MMSI и заявив, что вы отменяете оповещение, с датой и временем в UTC. Затем позвоните в RCC, чтобы подтвердить, что помощь не нужна. Реальный Mayday, который разрешился, отменяется так же, но только с согласия RCC.

Проверки. Никогда не проверяйте кнопку бедствия отправкой настоящего оповещения. Используйте функцию самотестирования радио или тестовый вызов DSC и записывайте все проверки в журнал.

Приём морской информации о безопасности

NAVTEX — это прибрежная служба MSI: автоматические печатные или отображаемые передачи на 518 кГц (международная, на английском языке) и 490 кГц (на национальном языке). Дальность около 400 миль от каждой станции, поэтому в открытом море он не работает. В тропических районах, где HF-шумы сильны, некоторые станции также передают тропический NAVTEX на 4209,5 кГц.

Click to zoom

Click to zoom

Каждое сообщение NAVTEX содержит литеру станции (B1) и литеру тематики (B2). Категории A (навигационные предупреждения), B (метеорологические предупреждения), D (информация о поиске и спасании и оповещения о пиратстве) и L (дополнительные навигационные предупреждения) нельзя отключить. Настройте приёмник на станции, покрывающие ваш маршрут.

За пределами дальности NAVTEX MSI поступает по SafetyNET, передаваемому через расширенный групповой вызов Inmarsat (EGC), или через эквивалентную службу Iridium SafetyCast, а также по HF NBDP (узкополосная прямая печать) с нескольких береговых станций. SafetyNET вещает для каждого NAVAREA/METAREA, поэтому ваш приёмник EGC должен быть настроен на правильный океанский регион и район.

Click to zoom

Для яхты стандартный способ приёма SafetyNET — терминал Inmarsat-C (или терминал Iridium GMDSS). Некоторые спутниковые телефоны и трекеры вообще не принимают EGC; проверьте это, прежде чем на них полагаться.

EPIRB, PLB и SART

EPIRB на 406 МГц посылает цифровое сообщение о бедствии, включая свой уникальный шестнадцатеричный идентификатор и (в моделях с GPS) положение, в Cospas-Sarsat. Оповещение поступает в RCC, ответственный за страну регистрации маячка, и передаётся RCC для данного района. Он также посылает пеленгационный сигнал на 121,5 МГц, а многие новые маячки включают AIS для окончательного определения места.

Click to zoom

• EPIRB категории I со свободным всплытием в гидростатическом держателе срабатывает и включается, если яхта тонет, даже если до неё никто не может добраться. Это правильный выбор для океанских переходов.
• EPIRB категории II (ручной) должен включить человек, обычно из сумки экстренной эвакуации.
• Регистрация обязательна (в Великобритании — бесплатно через UK Beacon Registry). Обновите её с учётом плана перехода и береговых контактов перед выходом.
• Проверяйте ежемесячно с помощью самотестирования (никогда не включайте в реальном режиме). Проверяйте сроки годности батареи и гидростатического механизма.
• PLB — личный, активируется вручную и работает не менее 24 часов; он не заменяет EPIRB судна.

SART (радиолокационный ответчик поиска и спасания) отвечает на радар 9 ГГц (диапазон X, 3 см). При запросе он передаёт развёртку, которая на радаре ищущего судна выглядит как линия из 12 точек, тянущаяся от положения SART наружу. По мере сближения примерно на 1 милю точки превращаются в дуги и, наконец, в концентрические окружности. AIS-SART делает то же на дисплеях AIS и картплоттерах.

Click to zoom

Держите SART как можно выше: на высоте 1 м его дальность до судового радара составляет около 5 миль, а для самолёта — гораздо больше.

Резервное питание

Правила GMDSS для судов требуют резервного источника энергии, способного питать радиоустановку независимо от основного питания. На схеме ниже кратко показан стандарт SOLAS.

Click to zoom

У яхты нет аварийного генератора, поэтому применяется стандарт шести часов. Пример расчёта: VHF DSC (приём 0,5 А, передача 6 А), MF/HF DSC (приём 2 А, средняя передача 15 А) и спутниковый терминал (1 А). Для фазы бедствия предположим, что две передающие станции передают половину времени. Нагрузка составляет около 0,5 + 3 + 2 + 7,5 + 1 = 14 А на 6 часов = 84 Ач. Свинцово-кислотные батареи не следует разряжать ниже 50%, поэтому нужна резервная батарея не менее 170 Ач, выделенная только для связи (или около 105 Ач литиевой батареи при 80% полезной ёмкости). На практике многие яхты используют отдельную батарею для радио с разделительным зарядным устройством (charge isolator), переключателем, который не прерывает питание, ежемесячной проверкой зарядного устройства и ежегодным тестом ёмкости, с заменой батареи, когда её ёмкость падает ниже 80% номинальной. Ручной VHF и собственная батарея EPIRB — ваш последний резерв.

Click to zoom

Пример: план связи для перехода через Атлантику

Переход: Миндело (Кабо-Верде) — Барбадос, 2100 миль, расчётное время 16 дней, экипаж из четырёх человек. Оборудование: VHF DSC с AIS, ICOM HF SSB с DSC и модемом PACTOR (SailMail), Iridium GO!, EPIRB на 406 МГц с GPS и свободным всплытием, 2 PLB, AIS-SART, NAVTEX, ручной VHF в сумке экстренной эвакуации.

1. Район GMDSS: после первого дня маршрут полностью проходит в A3. Оповещение о бедствии: EPIRB (основной), HF DSC на 8414,5 кГц, голосовой вызов Iridium в MRCC Falmouth или RCC для данного района.
2. MSI: NAVTEX до примерно 300 миль от берега, затем на борту нет приёмника EGC. Меры: текстовый SafetyNET для METAREA II и IV, запрошенный по email, плюс прогноз NOAA для открытого моря по HF-факсу из Бостона/Нового Орлеана ночью.
3. Погода: GRIB (GFS, ветер и давление, шаги по 12 часов, 5 дней) дважды в день в 05:30 и 17:30 UTC через SailMail; Iridium GO! в качестве резерва.
4. Береговой контакт: ежедневный email с положением и статусом в 12:00 UTC. Береговой контакт хранит план перехода и hex-идентификатор EPIRB; если нет отчёта 48 часов, береговой контакт звонит в MRCC Falmouth.
5. Сеть: ежедневный сеанс связи с крузерной сетью в 13:00 UTC на 8 МГц.
6. Энергия: примерно 12 Ач/сутки на связь в рамках бюджета 300 Ач/сутки, обеспечиваемого солнечными панелями и гидрогенератором.
7. План на случай отказа: отказ HF означает Iridium для GRIB и email; отказ Iridium означает HF; отказ обоих означает приём факса, барометр и небо, и держим курс на запад в пассатах.

Медицинская чрезвычайная ситуация посреди океана: последовательность событий

Вы находитесь в 900 милях от ближайшей суши в Северной Атлантике, на яхте с HF-станцией, ручным терминалом Iridium GMDSS и EPIRB со свободным всплытием. Член экипажа получил тяжёлую травму головы при падении и потерял сознание.

1. Оценка: ситуация очень срочная, но нет серьёзной и неминуемой опасности для судна. Шкипер решает подать срочный вызов и запросить медицинскую консультацию, а не Mayday.
2. Вызов по спутнику: шкипер набирает RCC (например, через короткий код Iridium GMDSS 505), называет название яхты, MMSI и положение и сообщает, что пострадавшему нужна медицинская консультация. RCC соединяет яхту с врачом TMAS.
3. Передача информации: экипаж сообщает врачу возраст пострадавшего, пульс, частоту дыхания, зрачки, уровень реакции и что произошло, по записям, сделанным во время звонка шкипера.
4. Следуйте советам: врач рекомендует держать пострадавшего лежащим с немного приподнятой головой, наблюдать каждые 15 минут и готовиться к отклонению от маршрута. RCC начинает искать судно, которое могло бы помочь. Если состояние пострадавшего ухудшится, ситуация может стать Mayday с активацией EPIRB.
5. Резерв: если Iridium выйдет из строя, шкипер отправит срочный вызов DSC на 8414,5 кГц и будет работать на голосовой частоте 8291 кГц с береговой станцией, используя данные RCC, записанные в плане перехода.
6. Журнал: каждый вызов, время (UTC), положение и указание записываются в журнал.

Типичные ошибки

• Опора на одну систему. Одно спутниковое устройство — это одна антенна, одна батарея и одна учётная запись от полной тишины.
• Неподходящая частота для времени суток. Вызов на 4 МГц в полдень или на 22 МГц в полночь и вывод, что радио вышло из строя.
• Плохое заземление HF и корродированные тюнеры. Большинство проблем «слабого радио» — проблемы установки.
• Огромные запросы GRIB по HF. Запрашивайте минимальную область, разрешение и параметры.
• Нет MSI за пределами NAVTEX. Многие яхты теряют все официальные предупреждения, оказавшись в 400 милях от берега, и не осознают этого.
• Незарегистрированный или устаревший регистр EPIRB. RCC нужно знать, кто вы, куда идёте и кому звонить.
• Подтверждение HF-оповещений о бедствии по DSC. Оставьте это береговым станциям; слушайте и ретранслируйте голосом в RCC.
• Нет согласованного действия при пропущенных отчётах. Береговой контакт, который не знает, что делать, бесполезен.
• Передача до полного разряда батарей. Связь должна укладываться в энергетический бюджет.
• Путаница MUF и FOT. Выбирайте частоту близко к FOT, а не к MUF.
• Считать спутниковый телефон оборудованием GMDSS. Ручной телефон не принимает SafetyNET и не признан для оповещения GMDSS.
• Работа на HF без держателя LRC или без судовой радиолицензии, где указана эта станция.
• Несовпадение MMSI между радио, регистрацией EPIRB и лицензией, так что RCC не может идентифицировать лодку.
• Проверка кнопки DSC-бедствия в боевом режиме. Используйте только функцию проверки.

Итоги

• HF достигает за горизонт через ионосферную волну. Ионосфера меняется между днём и ночью: днём используйте более высокие частоты (12–22 МГц), ночью — более низкие (4–8 МГц), а для больших расстояний — более высокие частоты.
• Морской MF/HF использует однополосную модуляцию, верхнюю боковую полосу, которая концентрирует мощность в полезном сигнале.
• HF и спутник передают email и файлы GRIB; метеокарты по факсу — бесплатный резерв только для приёма. Планируйте суточное расписание связи в UTC и держите его в рамках энергетического бюджета.
• Морские районы GMDSS: A1 VHF, A2 MF, A3 спутник (Inmarsat 76°с. ш.–76°ю. ш., или Iridium по всему миру), A4 только полярный HF. Большинство океанских переходов проходит в A3.
• Уровни бедствия: EPIRB на 406 МГц со свободным всплытием (Cospas-Sarsat, весь мир), MF/HF DSC (сначала 8414,5 кГц), спутниковый голос, затем SART/AIS-SART для окончательного определения места.
• MSI: NAVTEX вблизи берега (около 400 миль), SafetyNET/SafetyCast или HF NBDP и факс в открытом море.
• Резервное питание для радио: не менее шести часов без аварийного генератора.
• Используйте FOT (около 85 процентов MUF) для надёжной связи; индекс солнечного потока и K-индекс показывают, вероятно ли хорошее HF-распространение.
• Яхта никогда не подтверждает HF-оповещение о бедствии по DSC: она слушает, записывает подробности и сообщает в RCC. Ложные оповещения отменяйте немедленно.
• Для легальной работы HF нужна судовая радиолицензия, где указана станция, и держатель LRC.

Проверьте себя

1. Почему яхта в 200 милях от HF-береговой станции иногда не может с ней связаться, тогда как яхта в 2000 милях может?

Ответ: Первая яхта находится в мёртвой зоне: за пределами наземной волны, но ближе точки, где ионосферная волна возвращается на землю. Смена частоты сдвигает мёртвую зону и может установить связь.

1. Местное время 03:00, и вы хотите связаться со станцией в 1200 милях. Какой диапазон вы попробуете первым и почему?

Ответ: Около 6–8 МГц. Ночью слоя D нет, поэтому низкие частоты не поглощаются, а более слабый слой F2 надёжно не вернёт сигналы 12–22 МГц, которые уходят в космос.

1. В чём главное преимущество SSB перед AM и какую боковую полосу использует морской HF?

Ответ: SSB подавляет несущую и одну боковую полосу, поэтому вся мощность передатчика идёт в сигнал, несущий голос, что даёт большую дальность при той же мощности и вдвое меньшую полосу. Морской MF/HF использует верхнюю боковую полосу.

1. Дайте определение морскому району GMDSS A3 и объясните, почему определение A4 зависит от установленной спутниковой системы.

Ответ: A3 — это район вне A1 и A2 в пределах зоны покрытия признанной подвижной спутниковой службы. Геостационарные спутники Inmarsat покрывают лишь примерно 76°с. ш.–76°ю. ш., поэтому для судна с Inmarsat полярные моря — это A4 (только HF). Низкоорбитальная группировка Iridium покрывает полюса, поэтому у судна с Iridium GMDSS есть спутниковое оповещение и там.

1. Какую частоту HF-бедствия DSC вы попробуете первой в большинстве условий и что вы сделаете сразу после отправки оповещения?

Ответ: 8414,5 кГц. После оповещения перейдите на соответствующую голосовую частоту (8291 кГц USB) и передайте вызов и сообщение Mayday.

1. Вы в 900 милях от земли. Ваш NAVTEX молчит несколько дней. Почему и как получить MSI?

Ответ: Дальность NAVTEX составляет лишь около 400 миль. В открытом море MSI поступает через SafetyNET (EGC Inmarsat) или Iridium SafetyCast для нужного NAVAREA/METAREA, через HF NBDP или через HF-факс и голосовые передачи.

1. Как выглядит SART на судовом радаре и что происходит, когда судно подходит близко?

Ответ: Линия из 12 точек, тянущаяся наружу от положения SART вдоль его пеленга. Примерно в миле точки превращаются в дуги, а очень близко — в концентрические окружности.

1. Ваша нагрузка на радио в ситуации бедствия составляет 12 А. Какова минимальная ёмкость свинцово-кислотной резервной батареи для выполнения стандарта шести часов?

Ответ: 12 А × 6 ч = 72 Ач полезной ёмкости. При максимальном разряде свинцово-кислотной батареи 50% батарее нужна номинальная ёмкость не менее 144 Ач (на практике около 150 Ач или больше).

1. Почему загрузки GRIB стоит привязывать к 05:30 и 17:30 UTC, а не делать наугад?

Ответ: Глобальные модели, такие как GFS, запускаются в 00, 06, 12 и 18 UTC, а результаты доступны через несколько часов. Загрузка сразу после появления новых данных даёт самый свежий прогноз для времени передачи и затраченной мощности.

1. Программа прогноза показывает MUF 20 МГц на вашей трассе в полдень. Какой диапазон вы попробуете и почему?

Ответ: Частота оптимального трафика составляет около 85 процентов MUF, то есть около 17 МГц, в 16-мегагерцовом диапазоне. Использовать сам MUF ненадёжно, так как он колеблется, а всё, что выше него, проходит сквозь ионосферу.

1. Вы слышите HF-оповещение DSC о бедствии от судна, которое не видите, и ни одна береговая станция его не подтверждает. Что вы делаете?

Ответ: Не подтверждайте по DSC. Запишите MMSI, положение и время, слушайте соответствующую голосовую частоту и свяжитесь с ближайшим RCC любым работающим путём (HF-голос, спутниковый телефон), чтобы сообщить, что вы слышали. Ретранслируйте оповещение голосом, если RCC попросит или если очевидно, что никто на берегу его не слышал.

1. Какая лицензия и сертификат нужны, чтобы легально работать на HF-станции на яхте под британским флагом?

Ответ: Судовая радиолицензия (Ofcom), где перечислена HF-установка с позывным и MMSI, и оператор с Long Range Certificate (LRC) или GMDSS General Operator's Certificate. SRC охватывает только VHF.