津彩2015:天津让海岸电台实现“中国创造”

  “创新是引领发展的第一动力”,可以说科学技术创新越来越决定着一个国家、一个民族的发展进程,特别是在关系着国计民生和国家安全的关键领域实现跨越式发展,对于国家发展具备极其重大意义。海岸电台,是为船岸之间提供常规通信的重要部门,它提供的海上气象预报、沿海航行警告等公益性服务,对确保航行安全起到及其重要的作用。多年来,我国海岸电台的核心技术一直靠“进口”,北海航海保障中心天津通信中心用了5年时间,自主研发海岸电台通信信息系统,让我国海上无线电通信彻底“摆脱”了国外束缚,为天津实现“十三五”建设北方国际航运核心区的发展目标奠定了安全基础。

  2015年10月3日,从大连港启航,沿北极东北航道到达欧洲,再从德国汉堡回程的“永盛轮”安全抵靠天津港,这一次近2万海里的欧洲航行历时55天,创造了中国商船首次经过北极东北航道从欧洲到中国的纪录,与传统经马六甲海峡、苏伊士运河的航线天以上,大幅度的降低了碳排放和通航成本。

  虽然成功返航,可是,这艘靠卫星通信的远洋商船在进入高纬度航线后,曾经一度与港口“失联”,无法通过卫星接收海上安全信息。最终,是国内海岸电台为它提供了通信服务。

  “目前为全球远洋商船提供常规通信、遇险警报和安全信息播发等服务的,是国际海事组织从美国租用的三颗海事卫星,可是这三颗卫星无法覆盖南北纬73°以上的区域。”

  于树海,中国交通运输部北海航海保障中心天津通信中心副主任,他告诉北方网新媒体记者,就是这一个原因,让海岸电台作为极地航行的一种通信方式,显得至关重要。然而在我国,举足轻重的海岸电台却都是“舶来品”。

  “过去我们的中控系统全要依赖‘进口’,全国18个海岸电台使用的设备,大都是从日本、挪威、美国、英国买回来的。”

  没有自己的设备,就处处受人制约,“因为我们不掌握核心技术,不知道中控系统的特性和接口标准,它的零部件更换、系统更新升级都要通过国外来完成。”于树海说,“就连与中控系统相连接的收信、发信配套设备,没有关键技术,国内的厂商也很难产出。”

  “这些不方便都是小事,不能用自己的设备为新开辟的北极航线提供通信服务才是最要紧的。”通信中心高级工程师田为民说,早在2009年,中心就跟中国电波研究所建立了合作,探索为航行在北极海域的船舶提供通信服务。可是,如果不使用自己的设备,这些都是空谈。

  “我们国家要实施‘海洋强国’战略、‘一带一路’战略,北极航道就是一个重要的海上出口,但是,在涉及到关于我们国家的经济和军事方面一些敏感信息的时候,信号必须加密,可是我们恰恰就落后在这里。过去给信息加密,只可以使用国外技术,加密和解密的技术掌握在别人手里,我们的信息安全就得不到保障。”田为民说,“我们当时就想,这样的通信技术国外有,而我们的祖国没有,我们就是要争口气,赶超他们。”

  就这样,天津通信中心15个倔强的技术人员,一头扎进了破解国外核心技术、研发海岸电台的研究中。最终在2014年,我国自主研发的海岸电台通信信息系统“诞生”在天津通信中心。

  “这套系统目前只在北方海区试用,截至2015年11月30日,今年共播发包括航行警告、气象预报冰况报告在内的安全信息超过12万条,处理遇险6258次,完成电线万艘次,我们计划明年在全国推广使用。不久之后,‘出征’北极航线的我国船舶就再也用不着担心‘失联’,也不需要过多的担心信息泄露了。”

  在通讯手段和通讯设备都比过去发达的高科技时代,手机、卫星都能提供海上通信服务,可是于树海说,使用了一百多年的短波无线电通信却是各国都一定要保留的。

  “为什么呢,就是万一发生战争,我们能通过原始的通信手段,保证基础信息传递。高科技可以让卫星上天,就可以让它落地,手机信号更容易被窃听。”于树海告诉北方网新媒体记者,这样一来,军事制导设施没了卫星就成了“瞎子”,如果通信也受阻,就成了“聋哑人”。

  “从信息安全来讲,若使用国外的通信设施和系统,就存在系统统计数据泄露的隐患。在大数据时代,一些有心人就能根据播发信息的数量和内容,明白我们国家船只的一些动态、运输方向、货物种类,进而就能掌握我国的经济走向。所以,从自主创新和信息安全角度出发,研发自己的中控系统,势在必行。”

  “中控系统,主要包含了DSC(数字选择性呼叫系统)、NBDP(窄带直接印字电报系统)、NAVTEX(航行警告电传系统)。”通信中心高级工程师田为民给我们打了个比方,“DSC是中控系统的大脑,船只在海上一旦遇险,必须通过它来发送求救信号,岸上也是通过它来接收信号。NBDP就像是人的四肢,我们通过它来组织各方救援力量及时赶到遇险船只的位置进行救援。NAVTEX是眼睛,能够预报和提示天气和海况等安全信息。要突破,就必须攻克这几样。”

  研发自己的海岸电台通信系统,方向就在那里,可是,国外的技术怎么突破,研发计划如何制定,都是挡在大家面前的“拦路虎”。

  “要破解通信跟遥控技术,没有资料,我们就用最原始的笨办法。”田为民说的“笨办法”就是把示波器接入中控台,把系统里传出的信号的波形跟输入的信号进行一点一点的分析。

  “比如破解DSC的数据格式,我先发出ABCD这样一句话,把示波器屏幕上显示的信号波形用二进制码记录出来,对比输入的二进制码就能反推中控台里调制解调器工作的规律。”

  “笨办法”听起来简单,可是实际操作却不那么轻松。信息技术科科长张建东告诉北方网新媒体记者,理论上,一个“A”在系统里传输就会产生8位二进制码,在波形上就会显示8个峰谷,但是他们在示波器上最后看到的输出波形,却是20多个。

  “因为信号传输的内容不只是一个A,还会传输一些保密的代码、通信设备这样的附加内容。比较顺利的情况下,反推出一个A大概要花20到30分钟,你想想一条信息有多少个字、多少语音,我们的工作量就可想而知了。”

  张建东说,在破解DSC的那四个月里,通信中心的十几个人天天就是围着这些代码转,之后的5年里,他们又用这样的“笨办法”一步一步破解了NBDP、NAVTEX等系统。5年高强度工作的成果,是DSC等9套核心软件和9个系列的电台配套设施。

  “大家确实吃了不少苦头。”回忆起研发过程中的曲折,张建东仍然历历在目,在最后的信号测试阶段,研发人员要跟着巡标船出海,北至大连,南至烟台,一趟往返就是半个多月,而这些常年不在海上漂的技术人员,头几天上船都严重晕船,好几个是一边测试,一边趴在船舷边吐。

  “这还不是最糟糕的,海上航行就怕遇到大风大浪,船晃得特别厉害。有一次我也在船上,就遇到了大浪,前一个浪刚拍上甲板,下一个浪就直接甩到了驾驶室的玻璃上了。当时心里的想法只有一个,赶快靠岸。”

  就这样,天津通信中心自主研发并构建的新一代海岸电台中控系统终于在2014年问世,它不仅实现了异构电台设备的虚拟化、智能化、网络化,以最低成本实现“互联网+海岸电台”,同时也填补了我国海岸电台通信信息系统的空白。

  “接下来,我们还要研究如何利用加密信道与某一艘船进行单独对话。”采访到最后,张建东笑着说,“一旦开始了,就不能停,而且我们也不想停。讲得伟大一点就是爱国呗,不想用国外的东西,就得做出一些有咱们国家自主知识产权的东西来,而且我们的祖国也需要有人来做这个事情。只有当科技都强大的时候,国家才能真正强大起来。”(北方网见习记者李玓)

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