NAVTEX dient zur Übermittlung von Informationen für Seefahrer und ist Bestandteil des Global Maritime Distress Safety Systems (GMDSS). Die Informationen sind weltweit nach Seegebieten aufgeteilt und übermitteln aktuelle Wetterinformationen sowie kritische Situationen durch Wetter und andere Störungen. Beispielhaft ist nachfolgend eine NAVTEX-Aussendung des Senders Pinneberg in Deutschland zu sehen:
<18.10.2025 09:55:12>
ZCZC LE71
180950 NAVTEX-HAMBURG (NCC)
VORHERSAGE DEUTSCHE OSTSEEKUESTE BIS 19.10.2025 06 UTC:
FLENSBURG BIS FEHMARN:
NW 4-5, NACHTS GEBIETSWEISE MITTLERE SICHT.
OESTLICH FEHMARN BIS RUEGEN:
W-NW 4-5, NACHTS GEBIETSWEISE MITTLERE SICHT.
BODDENGEWAESSER E UND OESTLICH RUEGEN:
W-LICHE WINDE 4-5, NACHTS MITTLERE SICHT.
NNNN
-----------------------------------------------------------------------
<18.10.2025 09:54:09>
ZCZC LA27
NCC-HAMBURG
281230 UTC SEP 25
NAUT. WARN. NR. 485
WESTLICHE OSTSEE. NOERDLICH FEHMARN.
TONNE 'W2' 54-33,7N 011-06,8E VERSCHWUNDEN.
NNNN
-----------------------------------------------------------------------
Auszug: NAVTEX-Mitteilung vom 18.10.2025, Station Pinneberg
Die NAVTEX-Aussendungen erfolgen nach dem SITOR-B (AMOTOR) Verfahren auf zwei Langwellen-Frequenzen im unteren Seitenband:
- 490 kHz – Aussendungen in nationaler Sprache (bezogen auf Ausstrahlungsregion)
- 518 kHz – Aussendung in englischer Sprache
Abb.: Aufteilung der Seegebiete in unterschiedliche Regionen (Wkipedia)
Weltweit gibt es 160 Sendestationen, die NAVTEX-Mitteilungen aussenden. In einer Region haben die Sender Kennungen von A bis Z und decken je Station ein Seegebiet zwischen 150 und 559 nm ab. Die Sender aller Regionen sind so platziert, dass sie die geografische Region und wichtigsten Seehandelswege fast vollständig abdecken.
Abb.: Abdeckung der Regionen (Siranah)
Damit sich die Sendestationen nicht gegenseitig beeinflussen, folgen sie einem festgelegten Sendeschema. Dabei sendet innerhalb einer Region immer nur eine Sendestation. Das Aussendeschema beginnt immer mit Station A und endet mit Station Z. Eine Aussendefenster einer Station beträgt 10 min und eine weitere Aussendung erfolgt nach 10 min durch die nächste Sendestation im Alphabet. So wird vermieden, dass andere Sendestationen sich gegenseitig bei der Aussendung auf der selben Frequenz beeinflussen. Das ermöglicht weltweit einheitliche NAVTEX-Empfangsgeräte, die nur zwei feste Frequenzen auswerten müssen und in allen Regionen der Welt nutzbar sind.
Inhaltsverzeichnis
SSB-Modulation
Nachfolgend wird gezeigt wie sich das Signal eines NAVTEX-Senders zusammensetzt und warum das untere Seitenband für die Aussendungen benutzt wird. Die Informationen stammen von der Webseite frisnit.com und werden hier in überarbeiteter Form wiedergegeben.
Zur Datenübertragung werden elektromagnetische Wellen mit einer Grundfrequenz als Träger verwendet, die amplitudenmoduliert werden. Nachfolgend ist eine amplitudenmoduliertes HF-Signal zu sehen. Die Tragerfrequenz hat dabei die Frequenz fc und das amlitudenmodulierte Nutzsignal die Frequenz fm.
Eine Trägerwelle, die zu 100 % mit einem Ton moduliert ist, ergibt die Wellenform und Spektrum unten gezeigt:
Wobei y= sin(f c )*(sin(f m )+1)
Der Großteil der Ausgangsleistung des Senders fließt in den Träger (zentrale Spitze in der Mitte), der keine Informationen überträgt. Dies kann am Sender unterdrückt werden, indem die Vorspannung aus dem Modulationssignal entfernt wird:
y= sin(f c )*sin(f m )
Es bleiben nur die beiden Seitenbänder bei f c +f m und f c -f m übrig :
Dies hat die Effizienz des Senders verbessert, aber es wird immer noch doppelt so viel Leistung durch die beiden Seitenbänder benötigt wie eigentlich nötig ist. Das identische Nutzsignal befindet sich in beiden Seitenbändern. Das obere Seitenband (USB) oder das untere Seitenband (LSB) kann entfernt werden während das Datennutzsignal des Kanals erhalten bleibt. Dies wird besser erklärt, wenn man ein Diagram eines SSB-Modulators betrachtet. Wenn man das untere Seitenband unterdrückt, erhält man folgendes Signal.
Das Sigle-Side-Band-Signal (SSB-Signal f ssb ) kann durch Mischen mit der Ausgang eines lokalen Oszillators, der mit der gleichen Frequenz wie der Träger f c des Senders läuft . Dies ergibt zwei Frequenzkomponenten, eine bei f c +f ssb und die andere bei f c -f ssb die die gewünschten Informationen enthält. Der höhere der beiden Werte kann leicht durch Filtern entfernt werden, da er normalerweise sehr viel höher als das gewünschte Signal ist. Das Diagramm unten zeigt das Ergebnis. Nur das gewünschte Signal ist sichtbar auf dem Spektrum, da f c +f ssb außerhalb des rechten Endes der Anzeige liegt.
Jede Diskrepanz zwischen der Frequenz des lokalen Oszillators des Empfängers und dem Träger des Senders führt dazu, dass das Spektrum des empfangenen Signals um den Betrag des Fehlers verschoben wird. Bei Sprachsignalen kann dies dazu führen, dass der Sprecher wie Donald Duck klingt. Ein weiteres Problem mit SSB ist, dass man möglicherweise nicht weiß, ob die Nutzsignale im USB oder LSB ausgesendet werden. Daher weiß man nicht, auf welche Seite des Trägersignals man den lokalen Oszillator einstellen muss. Wenn man es falsch macht, wird das Spektrum des empfangenen Signals invertiert. Sprache wird dann verzerrt und ist unverständlich.
Das folgende Diagramm ergibt erst dann Sinn, wenn man das Systemdiagramm eines SSB-Modulators oben eingefügt hat. Es zeigt die Ausgabe eines SSB-Senders, bei dem eine unvollständige Unterdrückung des Trägers vorhanden ist. Manchmal wird eine Rest-Trägerfrequenz absichtlich übertragen, um dem Empfänger ein Referenzsignal zur Verfügung zu stellen, auf das er sich einstellen kann.
NAVTEX-Datenformat
NAVTEX-Nachrichten werden im SITOR-B (AMTOR)-Format gesendetm dass den CCIR 476-Zeichen Satz verwendet. Dieser Zeichensatz ist so angeordnet, dass jedes 7-Bit-Zeichen 4 Einsen und 3 Nullen zur Fehlererkennung enthält. Diese Einschränkung reduziert die Anzahl der Zeichen, die man in 7 Bits unterbringen kann, so dass zwei Zeichensätze verwendet werden müssen. Der Empfänger schaltet zwischen ihnen um. Das Steuerzeichen FIGS signalisiert, das der numerische Zeichensatz verwendet werden soll und LTRS, dass der alphabetische Zeichensatz auswählt ist. Unten finden Sie Tabellen der beiden Zeichensätze.
Alphabetischer Zeichensatz
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0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
A |
B |
C |
D |
UND |
F |
0 |
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ALPHA |
1 |
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J |
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F |
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C |
K |
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2 |
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IN |
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UND |
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P |
Q |
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3 |
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BETA |
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G |
FIGS |
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M |
X |
|
In |
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4 |
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|
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|
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A |
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|
|
S |
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ICH |
IN |
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5 |
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D |
|
R |
UND |
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N |
LTRS |
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SP |
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6 |
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MIT |
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L |
REP |
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H |
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CH32 |
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LF |
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7 |
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DER |
B |
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T |
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CR |
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Numerischer Zeichensatz
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
A |
B |
C |
D |
UND |
F |
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0 |
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ALPHA |
1 |
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\ |
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! |
|
: |
( |
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2 |
|
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2 |
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6 |
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0 |
1 |
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3 |
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BETA |
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und |
FIGS |
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. |
/ |
|
= |
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4 |
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– |
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BEL |
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8 |
7 |
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5 |
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|
|
$ |
|
4 |
3 |
|
|
, |
LTRS |
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SP |
|
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6 |
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|
|
+ |
|
) |
REP |
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# |
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CH32 |
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LF |
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7 |
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9 |
? |
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5 |
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CR |
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|
Zum Schutz vor Übertragungsfehlern wird jedes einzelnen Zeichens ein zweites Mal verschachtelt um drei Zeichen gesendet. Beide Zeichen müssen beim Empfänger unversehrt ankommen, damit das Zeichen angezeigt wird. Hier ein Beispiel:
...ABCDEFGHI...
So wäre es verschachtelt:
. . . ABCDEFGHI . . .
. . . ABCDEFGHI . . .
So wird es übermittelt:
...ABCADBECFDGEHFIG.HI..
Dieses Kodierungsschema stammt aus den 60er Jahren und ist durch seine Einfachheit sehr kostengünstig für Sende- und Empfangsgeräte umsetzbar. In der Praxis funktioniert es für diesen Zweck sehr gut. Die niedrige Datenrate von 100bps begünstigt eine geringe Fehlerrate auch in schwierigen Empfangssituationen.
Die verschachtelte Aussendung der Zeichen erfordert, dass der Empfänger regelmäßig mit dem Sender synchronisiert wird, um eine korrekte Dekodierung zu ermöglichen. Dies geschieht durch abwechselndes Senden der ALPHA– und BETA-Zeichen mehrmals. Diese Phasenpaare sind in den generierten Dateien, als regelmäßige Pieptöne am Anfang und Ende der Nachricht zu hören.
NAVTEX Encoder
Frisnit.com bietet auf seiner Homepage einen webbasierten NAVTEX-Encoder an, mit dem man NAVTEX-Nachrichten in Audiosignale umwandeln und als Modulationssignal der Trägerfrequenz verwenden kann. Die Bandbreite des Audiosignals entspricht 2 kHz. Das Ausgabeformat des Audiosignals ist eine WAV-Datei. Wer möchte kann auch ein Rauschen als simulierte Empfangsstörungen hinzufügen.
Abb.: NAVTEX-Encoder
Hier sind einige erzeugte Beispieldateien mit unterschiedlichen Rausch-Störsignalen:
- navtex_0_noise.wav
- navtex_50_noise.wav
- navtex_100_noise.wav
- navtex_150_noise.wav
- navtex_200_noise.wav
Selbst wenn den Nutzsignalen 150% Rauschanteil als Störung hinzu gefügt wird, können die Informationen sicher empfangen werden.
NAVTEX Decoder
Frisnit.com bietet auch eine NAVTEX-Decoder-Software an mit der sich die Audiosignale des unteren Seitenbandes dekodieren lassen. Die Decoder-Software gibt es in zwei Versionen:
- NAVTEX_2.1.5, ausführbare Windows-Datei (WinXP, Win2000, WinNT)
- JavaNAVTEX_0.2, Java-Datei (Linux, Mac)
Bei der Windows-Datei ist der Funktionsumfang deutlich größer als bei der Java-Datei. Es lassen sich auch dekodierte Signale in die Cloud senden, so dass man aktuelle Aussendungen auch über das Internet ohne NAVTEX-Empfänger empfangen kann. Dazu ist allerdings eine kostenlose Registrierung bei Frisnit notwendig.
Die Installation der Software läuft in folgenden Schritten ab:
- Laden Sie die ZIP-Datei herunter.
- Erstellen Sie ein Verzeichnis und entpacken Sie die Datei darin. Behalten Sie dabei die Verzeichnisstruktur bei.
- Starten Sie das Programm durch einen Doppelklick auf die Datei NAVTEX_2.1.5.exe für Windows oder JavaNAVTEX_0.2.jar oder verwenden Sie über die Kommandozeile java -jar ./JavaNAVTEX.jar.
- Wählen Sie einen verfügbare Audioeingang aus und verbinden Sie den Audioeingang des Computers mit der Audioquelle (Mikrofon oder externe Audioquelle z.B. ATS25 X2)
- Für 518 kHz NAVTEX stellen Sie Ihr Radio auf 516 kHz USB ein und das NAVTEX-Signal wird im Abstimmfenster bei etwa 2 kHz angezeigt.
Abb.: Java-NAVTEX-Decoder unter Linux
NAVTEX-Datenempfänger ATS25 X2
Die NAXTEX-Signale lassen sich mit einem ATS25 X2 empfangen und können dem Audioeingang des Softare-Decoders übergeben werden.
Abb.: ATX25 X2 Allbereichsempfänger
Als Antenne muss man zwingend eine Mini-Whip-Antenne benutzen, damit man ein ausreichendes Empfangssignal hat.
Abb.: Mini-Whip-Antenne
Als Einstellungen zum NAVTEX-Empfgang sind folgende Hinweise zu beachten:
Wie kann ich NAVTEX mit dem ATS25 X2 empfangen?
Die Töne des NAVTEX-Signals können mit dem ATS25 X2 empfangen werden, wenn eine lokale Navtex-Station in der Nähe zu festgelegten Sendezeiten die Daten aussendet. Einen eignen Software-Decoder der die Töne in Textnachrichten umwandelt hat der ATS25 X2 nicht. Die analogen Tonsignale können über den Kopfhörerausgang ausgeleitet werden und durch eine externe Software dekodiert werden.
Wie muss ich den ATS25 X2 einstellen, um Navtex empfangen zu können?
Navtex wird auf 518 kHz im oberen Seitenband (USB) im Sitor-B ausgesendet. Die Mittenfrequenz liegt bei 1700 Hz +/-170 Hz Frequenzschift. Die Sendegeschwindigkeit beträgt 100 Bd. Der ATS25 X2 wird auf 516 kHz mit BFO -625 Hz und USB mit einer Filterbreite von 2.2 KHz eingestellt. Wenn die Töne gefunden wurden, kann die Filterbreite auf 1 kHz reduziert werden und der BFO wird geringfügig so konfiguriert, dass die beiden Töne optimal zu hören sind.
Welche Navtex-Frequenz soll ich verwenden?
Die Navtex-Informationen sind in einzelne Regionen in der Welt aufgeteilt. Auf 518 kHz werden Meldungen immer in englisch ausgesendet. Die Meldungen in regionaler Landessprache werden dagegen auf 490 kHz ausgesendet.