Ze świata techniki: system GMDSS i dostępne urządzenia do komunikacji.

W dzisiejszych czasach coraz częściej możemy jako podróżnicy i żeglarze doposażyć się nie tylko w lepsze telefony, aparaty lub urządzenia GPS, ale też w komunikatory satelitarne pozwalające nie tylko na śledzenie lub publikowanie naszej trasy, ale też na globalne powiadomienie w niebezpieczeństwie i komunikację.

Tekst i zdjęcia: kpt. Adam Jakubczak

A co najważniejsze możemy to zrobić za wielokrotnie mniejszą cenę niż obowiązkowe lub zalecane urządzenia na jacht. Jednak na początek dokładnie przyjrzyjmy się temu czym dysponuje morski system GMDSS, a później zastanowimy się czy i jak można go rozbudować.

System GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System)  to system bezpieczeństwa morskiego który funkcjonuje już od  60 lat. Wykorzystuje różne technologie satelitarne, aby zapewnić bezpieczeństwo na morzu. Poniżej kluczowe systemy, w tym satelitarne, używane w GMDSS

1. Inmarsat: Oferuje globalne usługi komunikacyjne (z wyjątkiem obszarów biegunowych). Jest niezawodny i szeroko stosowany w komunikacji ratunkowej oraz przesyłaniu informacji o bezpieczeństwie morskim. System zarządza 14 satelitami GEO (orbita geostacjonarna) i pozwala na alarmowanie i komunikację od kilku do kilkuset kbps.
2. COSPAS-SARSAT: System ratunkowy, który działa na niskich, średnich i geostacjonarnych orbitach. Jest kluczowy w lokalizowaniu sygnałów awaryjnych z nadajników EPIRB, PLB i ELT. Jednak nie pozwala na komercyjną lokalizację i transmisję danych.

System zarządza 70 satelitami w tym:

LEO (Low Earth Orbit) – Niska orbita okołoziemska.
Wysokość: od około 160 km do 2 000 km nad powierzchnią Ziem). Satelity na tej orbicie poruszają się szybko (około 90 minut na pełny obrót wokół Ziemi) i mają ograniczone pole widzenia, co wymaga większej liczby satelitów do zapewnienia globalnego zasięgu. Wykorzystują je systemy: Iridium, Starlink, COSPAS-SARSAT (część satelitów)

MEO (Medium Earth Orbit) – Średnia orbita okołoziemska.
Wysokość: od około 2 000 km do 35 786 km nad powierzchnią Ziemi.
Satelity na tej orbicie mają dłuższy czas obiegu niż na LEO i lepsze pokrycie, ale wymagają mniejszej liczby satelitów. Przykłady: Systemy GPS, Galileo i GLONASS.

GEO (Geostationary Earth Orbit) – Orbita geostacjonarna.
Wysokość: około 35 786 km nad równikiem Ziemi. Satelity na tej orbicie poruszają się synchronicznie z ruchem obrotowym Ziemi, co sprawia, że z perspektywy ziemskiej wydają się nieruchome na niebie. Idealne do komunikacji, ponieważ zapewniają stałe pokrycie określonych obszarów.
Przykłady: Inmarsat, część systemów COSPAS-SARSAT, satelity telekomunikacyjne i meteorologiczne.

3. RADIOODBIORNIKI HF/MF/VHF: Choć nie są to systemy satelitarne, są integralną częścią GMDSS, szczególnie w obszarach przybrzeżnych.

Według dostępnych danych, system GMDSS rejestruje średnio około 810 wezwań alarmowych rocznie. Przyjrzyjmy się zatem poszczególnym urządzeniom GMDSS. Urządzeniom którymi na jachtach nadajemy powiadomienie w niebezpieczeństwie. Koncentrujemy się głownie na urządzeniach satelitarnych.

Radia VHF, urządzenia są nie drogie i powszechne, dzięki czemu w ich niewielkiego zasięgu można się spodziewać innej radiostacji w pobliżu, która odbierze nasze powiadomienie. Warto pamiętać, że te urządzenia mają bardzo ograniczony zasięg. Zasięg  maksymalny to 50 mil do odbiorników na lądzie i 40 do odbiorników na morzu.

Radia MF (średniej częstotliwości) i HF  (wysokiej częstotliwości) spotykane są na jachtach sporadycznie przede wszystkim z powodu ich ceny odpowiednio od 5 do 30 tys. zł. za samo urządzenie. A dodatkowo wymaga ono też kosztownej instalacji i sporej ilości energii odpowiednio 10 do 400 watów radio MF i nawet 100 do 1000 watów radio HF. W praktyce są spotykane tylko na statkach żeglugi konwencyjnej i na stacjach lądowych.

Transpondery radarowe morskie, znane jako SART (Search and Rescue Transponder), są obowiązkowe na statkach, a na jachtach tylko zalecane. Ich zasięg to tylko 8-10 mil morskich a czas czuwania to 96 h i czas działania ok 8 h. Traktuje się je jako ważne, ale dopiero w trakcie akcji poszukiwawczej, po wcześniejszym skutecznym powiadomieniu w niebezpieczeństwie.

Radiopławy EPIRB
Zostają nam jako jedyne urządzenia o zasięgu globalnym i najskuteczniejsze w powiadomieniu w niebezpieczeństwie radiopławy EPIRB (Emergency Position Indicating Radio Beacon).
Radiopławy EPIRB zostały po raz pierwszy wprowadzone w latach 70. XX wieku. Ich rozwój był odpowiedzią na potrzebę zwiększenia bezpieczeństwa na morzu i w powietrzu. Pierwsze wersje działały na częstotliwości 121,5 MHz, ale od lat 80. XX wieku, wraz z uruchomieniem systemu COSPAS-SARSAT w 1982 roku, zaczęto używać częstotliwości 406 MHz, która jest bardziej niezawodna i dostosowana do detekcji satelitarnej. Obecne Radiopławy EPIRB są zdecydowanie mniejsze, bardziej mobile, a ich baterie działają dużo dłużej niż ich poprzedniczki z przed wielu lat. Dodatkowo najnowsze urządzenia są doposażone w systemy AIS.

Niewątpliwe zalety.

• Globalny zasięg – Dzięki współpracy z systemem COSPAS-SARSAT i Inmarsat, EPIRB oferuje globalne pokrycie, obejmując nawet najbardziej odległe obszary Ziemi, zarówno na lądzie, jak i na wodach otwartych.
• Szybka lokalizacja – EPIRB emituje sygnał awaryjny, który jest natychmiast odbierany przez satelity i przekazywany do odpowiednich służb ratunkowych, co znacznie skraca czas reakcji w sytuacjach awaryjnych.
• Bezobsługowa aktywacja – Wiele urządzeń EPIRB automatycznie się aktywuje po kontakcie z wodą, co jest szczególnie przydatne w sytuacjach nagłych, gdy człowiek nie jest w stanie włączyć urządzenia manualnie.
• Wytrzymałość – EPIRB-y są zaprojektowane, aby przetrwać trudne warunki pogodowe, ekstremalne temperatury i fizyczne uszkodzenia, co czyni je niezawodnym urządzeniem w każdej sytuacji.
• Długi czas pracy – Po aktywacji urządzenie może nadawać sygnał przez minimum 48 godzin, co często wystarcza, by służby ratunkowe mogły zlokalizować obiekt i udzielić pomocy.
• Proste w użyciu – EPIRB są intuicyjne i łatwe do uruchomienia (manualnie lub automatycznie.
• Kompatybilność z technologiami GPS – Wiele nowoczesnych modeli EPIRB jest wyposażonych w GPS, co pozwala na precyzyjne określenie lokalizacji z dokładnością do kilku metrów.
• Niezależność od infrastruktury naziemnej – EPIRB działa bez potrzeby korzystania z naziemnych systemów telekomunikacyjnych, co czyni je szczególnie przydatnymi na otwartych wodach i w odległych lokalizacjach.

Nie ma idealnych urządzeń.

• Koszty zakupu i konserwacji – EPIRB-y mogą być stosunkowo wysokie, a wymiana baterii oraz regularna konserwacja podnoszą koszty w dłuższym okresie użytkowania. Dziś cena zakupu boi wacha się od 3 do nawet 6 tys. zł, a koszt wymiany baterii dochodzi do połowy kosztów wymiany całego urządzenia.
• Brak dwukierunkowej komunikacji – EPIRB-y tylko wysyłają sygnał SOS i nie pozwalają na kontakt zwrotny, co może być ograniczeniem w bardziej skomplikowanych operacjach ratunkowych. Odbiorcy sygnału nie wiedzą, czy pomocy potrzebuje jeden członek załogi, cała załoga lub cały jacht, nie wiedzą również jaka pomoc jest potrzebna. 
• Zależność od infrastruktury COSPAS-SARSAT – Mimo że system jest bardzo sprawny w działaniu, zależy od satelitów i naziemnych stacji odbiorczych. W przypadku awarii systemu globalnego, mogłyby wystąpić trudności w lokalizacji sygnału.
• Ryzyko fałszywych alarmów: W przypadku niewłaściwego użytkowania lub przypadkowej aktywacji, EPIRB może wysłać fałszywy sygnał ratunkowy.
• Brak kompatybilności ze wszystkimi technologiami GPS: Starsze modele EPIRB mogą nie być wyposażone w zintegrowany GPS, co utrudnia precyzyjne namierzanie pozycji.
• Nie wiemy, czy urządzenie działa prawidłowo i skutecznie wezwało pomoc. Pracę urządzenia monitorujemy tylko dzięki diodzie wskazującej jego pracę. Świecąca dioda nie daje nam  absolutnej pewności, czy urządzenie działa prawidłowo.
• Boja EPIRB po aktywacji i wyczerpaniu staje się na jachcie bezużyteczna. Jachty nie posiadają dwóch takich boi i po ewakuacji tylko części załogi jacht pozostanie bez satelitarnego urządzenia alarmowanie w niebezpieczeństwie.

Inne dostępne urządzenia

Warto wiedzieć, że po utracie Radiopławy EPIRB zostaje nam,  przy wyposażeniu przeważającej większości jachtów, wyłącznie nadzieja na kontakt bezpośredni za pomocą radia VHF lub przy pomocy  transportera radarowego SART. Jednak zasięgi nie przekraczające na morzu 40 mil morskich w przypadku radia i transpondera 10 mil, skuteczność wysyłanego komunikatu może być nie wystarczająca, szczególnie przy konieczności szybkiej pomocy na pokładzie. Komunikacja to nie tylko wzywanie pomocy. Nie zawsze wymagamy interwencji z zewnątrz jednostek SAR. Często wystarcza nawet zdalna diagnoza lub pomoc (szczególnie przy awariach technicznych lub diagnozie awarii lub poszkodowanego), dlatego najbardziej interesujące stają się urządzenia nie tylko służące do powiadomienia w niebezpieczeństwie, ale właśnie do samej komunikacji.

Mamy dzisiaj na rynku kilka nowoczesnych i wodoodpornych osobistych urządzeń mobilnych. Ich mała wielkość pozwala nie tylko na noszenie ich przy kamizelce ratunkowej lub zabranie ze sobą przy ewakuacji jachtu, ale dodatkowe gniazda ładowania USB C i mini pozwalają na przedłużenie pracy urządzeń bez ograniczeń, w tym również na wielokrotną ich aktywację bez dodatkowego serwisu. 

Najtańszy i najpopularniejszy, na najniższej półce cenowej jest urządzenie SPOT 4gen. Kosztuje tylko 790 zł natomiast aktywacja to ok 39 USD,  opłata miesięczna jest od kilku do kilkudziesięciu USD miesięcznie. Zasięg tego urządzenia nie jest globalny, ale zawiera się w zasięgu satelit GLOBALSAT, czyli w  najbardziej znanych przestrzeniach wybieranych na podróże żeglarskie.

Urządzenie jest jednokierunkowe, ale pozwala już na śledzenie urządzenia i wysyłanie dużo bardziej skomplikowanych informacji np. powiadomienie w bezpieczeństwie. Urządzenie za pomocą wbudowanego przycisku SOS pozwala na szybkie powiadomienie w niebezpieczeństwie. Jest mobilne, wodoodporne i zasilane 4 bateriami AAA. Dodatkowo wyposażone w gniazdo zasilania USB mini, posiada przycisk SOS pozwalający na bezpośrednie powiadomienie w niebezpieczeństwie.

Szacuje się, że urządzenia tego typu pozwoliły już ponad 10 tys. razy wezwać pomoc na świecie w różnych nawet ekstremalnych warunkach.

Bodaj najbardziej uniwersalnym urządzeniem na rynku służącym do powiadomienia w niebezpieczeństwie i komunikacji, jest urządzenie Garmin Iridium Mini2.

Ponieważ korzysta z systemu satelit Iridium, jest urządzeniem o całkowicie globalnym zasięgu. Zasilane wbudowaną baterią wystarczającą na kilka dni pracy oraz dodatkowo wyposażone jest w gniado USB C, zachowując możliwość ciągłości pracy. Urządzenie pozwala nie tylko na powiadomienie w niebezpieczeństwie, ale także na prostą komunikację za pomocą wiadomości sms do dowolnego telefonu w dowolnym kraju na świecie. Jest też wodoodporne i przenośne, jego niewielka waga jest pozwala na zabranie go na każdą wyprawę na lądzie i wodzie. Pobiera też prognozy pogody w dowolnym miejscu na ziemi.

W sytuacji awaryjnej można wysłać prośbę o pomoc, korzystając z funkcji SOS, aby skontaktować się z GEOS, Międzynarodowym Centrum Koordynacji Reagowania Kryzysowego (IERCC) wspieranym przez producenta. Funkcja SOS pozwala na zgłoszenie wszelkiego rodzaju pomocy, niezależnie od tego, czy jest to grupa poszukiwawcza wysyłana w przypadku zgłoszenia zaginięcia, czy też laweta wysyłana w przypadku problemów z pojazdem. Dzięki temu od biorca informacji od początku rozpoczęcia akcji wie jakiej pomocy potrzebuje użytkownik. Urządzenie nie jest dedykowane tylko na morze. Skutecznie sprawdzi się też w górach, lasach, czy na pustyni. Użytkownicy tego uniwersalnego komunikatora mogą będą się nim cieszyć płacąc już od 1149 zł za urządzenie.

Ciekawe, że dzisiaj może się okazać, iż tanie i proste w użytkowaniu osobiste urządzenia do powiadomienia w niebezpieczeństwie i komunikacji sms, staje się też najbardziej uniwersalnym.

Poniżej porównanie urządzeń pracujących w systemach satelitarnych Globalstar, Iridium, COSPAS-SARSAT i Starlink, w kluczowych aspektach. W tych systemach działają najpopularniejsze i najtańsze dostępna na rynku urządzenia, Radiopławy EPIRB, SPOT 4 Gen, InReach mini 2, oraz internet Star link.

Charakterystyka sieci satelitarnej:

• Iridium: Zapewnia globalny zasięg, w tym na biegunach, dzięki swojej unikalnej konstelacji. Urządzenia działające na tej sieci to np. Garmin InReach Mini2. Doskonały do globalnej komunikacji i powiadomienie w niebezpieczeństwie, w tym na biegunach. Wykorzystywany w lotnictwie, żegludze, wojsku i sytuacjach awaryjnych dzięki niezawodnemu zasięgowi.
• Globalstar: Oferuje podstawowe usługi komunikacyjne, ale ma ograniczony zasięg w porównaniu do Iridium. Urządzenia działające na tej sieci to np. SPOT 4 GEN. Idealny do podstawowej komunikacji głosowej i danych w obszarach o ograniczonym zasięgu sieci komórkowych. Używany w IoT, śledzeniu aktywów i komunikacji w odległych lokalizacjach.
• COSPAS-SARSAT: To system ratunkowy, który nie obsługuje transmisji danych, ale jest kluczowy w sytuacjach awaryjnych. Urządzenia działające na tej sieci to Radiopławy EPIRB. System ratunkowy, który lokalizuje sygnały awaryjne z ELT, EPIRB i PLB. Kluczowy w operacjach poszukiwawczo-ratunkowych na lądzie, morzu i w powietrzu. Nie wymaga abonamentu i nie pozwala na komunikację.
• Starlink: Skupia się na szerokopasmowym Internecie satelitarnym z wysoką przepustowością, ale wymaga widoczności nieba. Urządzenia mobilne StarLink od 1800 zł. Skierowany na szerokopasmowy internet w odległych lokalizacjach. Świetny do pracy zdalnej, streamingu i gier online w miejscach bez tradycyjnej infrastruktury. Nie zapewnia żadnej pewności skutecznego powiadomienia w niebezpieczeństwie.