AIS船載終端設(shè)備在漁船的應用探析

鄭懿

【摘要】AIs船舶自動識別通訊設(shè)備分A級和B級。A級的AIS識別系統(tǒng)帶有中國船級社的CCS船檢證書，要求裝配在國內(nèi)航線排水量300噸以上，國際航線500噸以上的商運或客運的船舶，及海上石油鉆井平臺上。B級AIS識別通訊設(shè)備帶有中國漁業(yè)船檢證書，要求裝配在用于海洋捕撈的魚船上，也可用于在近海作業(yè)或港內(nèi)作業(yè)的小型船舶。下面對國產(chǎn)FT-8700B級船舶自動識別設(shè)備進行解析。

【關(guān)鍵詞】FT-8700 船栽 船舶

為了對目標船進行自動識別，國際海事組織（IMO）、國際航標協(xié)會（IALA）、國際電信聯(lián)盟（ITI-R）共同開發(fā)研究出船舶自動識別系統(tǒng)（Automatic Identification System，簡稱AIS），AIS作為強制性要求，已列入《SOLAS公約船舶修正案》的第五章。2000年12月IMOMSC73會議通過AIS強制性安裝議案。

AIS是一個廣播式的應答器系統(tǒng)，能夠在VHF波段向岸上船舶管理部門和其他裝有AIS設(shè)備的船舶發(fā)送重要信息，例如可提供船舶的船籍、船位、相對距離、航線、航速、航向、轉(zhuǎn)向速度等，同時AIS可實時獲取本船周圍20海里內(nèi)目標船的上述信息，為船舶避碰提供科學依據(jù)，而且能與安裝AIS系統(tǒng)的船舶進行語音和文本通信聯(lián)絡，查看其基本信息等?？梢姡珹IS的可視范圍與雷達相當，而且它可獲得比雷達豐富得多的目標信息。

一、AIS概念

AIS系統(tǒng)是船舶自動識別系統(tǒng)（Automatic IdentificationSystem）的簡稱，由岸基（基站）設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是一種新型的集網(wǎng)絡技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。

船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）由艦船飛機之敵我識別器發(fā)展而成，配合全球定位系統(tǒng)（GPS）將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態(tài)結(jié)合船名、呼號、吃水及危險貨物等船舶靜態(tài)資料由甚高頻（VHF）頻道向附近水域船舶及岸臺廣播，使鄰近船舶及岸臺能及時掌握附近海面所有船舶之動靜態(tài)資訊，得以立刻互相通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動，對船舶安全有很大幫助。目前AIS已發(fā)展成通用自動識別系統(tǒng)（UAIS）。

二、AIS功能

AIS的正確使用有助于加強海上生命安全、提高航行的安全性和效率，以及對海洋環(huán)境的保護。AIS的功能有：①識別船只;②協(xié)助追蹤目標;③簡化信息交流;④提供其它輔助信息以避免碰撞發(fā)生。

AIS能加強了船舶間避免碰撞的措施，增強了ARPA雷達、船舶交通管理系統(tǒng)、船舶報告的功能，在電子海圖上顯示所有船舶可視化的航向、航線、船名等信息，改進了海事通信的功能，提供了一種與通過AIS識別的船舶進行語音和文本通信的方法，增強了船舶的全局意識，使航海界進入了數(shù)字時代。

三、AIS發(fā)展歷史

通過岸基雷達搜集目標信號的船舶港口交通管理系統(tǒng)被稱為VTS，通過船基雷達搜集目標信號并顯示自標的航向、航速以及能模擬避碰的雷達被稱為ARPA避碰雷達。二十世紀七、八十年代，是VTS、ARPA雷達長足發(fā)展的黃金時期，幾乎全球的所有的港口都安裝了VTS，全部的遠航船舶都安裝了ARPA雷達。從1978年到1999年的21年間，我國就建造了20個不同規(guī)模、不同類型的VTS站（不包括臺灣）。VTS、ARPA雷達比以前的同類產(chǎn)品的性能的確提高了一大步，一時被人們用“完美無缺”來形容。

VTS中心的顯示屏上可以看到通過岸基雷達接受到船舶的回波（目標），工作人員需要通過VHF直接詢問、VHF通話加VHF測向、VHF短消息等手段來獲得該船的船名并對該目標進行標識。經(jīng)標識過目標其標識會始終跟隨船舶（目標）航行，直到船舶（目標）駛離VTS區(qū)域。為獲得船名并在顯示屏上確認其位置，VHF與船舶通話是相當平凡的。進人VTS中心機房，”正橫某某燈浮的船舶船名是什么？請報船名。請行駛到報告線后再報船名。等VHF通信叫喊聲叫個不停，叫喊聲已經(jīng)成了VTS中心的一大特色，通過VHF確認船名和位置的工作花費了VTS中心中心人員的相當大的精力，對VTS的功能是一個削弱。隨著航海事業(yè)的發(fā)展和人們航海通信導航儀器的要求提高，VTS和ARPA雷達無法直接標識目標的問題就突出了。

四、AIS發(fā)展中存在的問題

在VTS和ARPA雷達上直接標識目標（AIS）需要解決的問題有：高精度的定位手段、船舶全球唯一的編碼MMSI碼、自控時分多址聯(lián)接（SOTDMA）的技術(shù)、電子海圖等。這些技術(shù)難題已全部解決。高精度的定位手段及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（民用6PS）的定位已經(jīng)可以保證優(yōu)于10m的精度（實測可達3m精度）。符合了AIS的定位要求。

船舶全球的唯一編碼MMSI碼又叫船舶識別號。每一艘船舶從開始建造到船舶使用結(jié)束解體，給予一個全球唯一的MMSI碼。IMO于1987年就通過推廣應用MMSI碼的決議。

SOTDMA（自控時分多址聯(lián)接）技術(shù)是通過數(shù)據(jù)打包鏈接的技術(shù)。AIS技術(shù)標準規(guī)定：每分鐘劃分為4500個時間段。每個時間段可發(fā)布一條不長于256比特的訊息，長于256比特的訊息需增加時間段。每條船舶會通過詢問（自動）選擇一個與他船不發(fā)生沖突的時間段和對應的時間段來發(fā)布本船的訊息。在統(tǒng)一的VHF的頻道上，AIS范圍內(nèi)任何船舶都能自行互不干擾地發(fā)送報告和接受全部船舶（岸站）的報告，這就是SOTDMA的技術(shù)核心。AIS系統(tǒng)（在同一區(qū)域）能同時容納200-300艘船舶，當系統(tǒng)超載的情況下，只有距離很遠的目標才會被放棄，以保證作為AIS船對船運行主要對象的近距離目標的優(yōu)先權(quán)。在實際操作中，系統(tǒng)的容量是不受限制的，可同時為很多船只提供服務。在實施SOTDMA中，需要2個AIS專用的VHF頻道，已有有關(guān)組織向國際電聯(lián)申請并獲得批準。

電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）是現(xiàn)代航海的一項新技術(shù)，它在保障航行安全和提高航行工作效率方面發(fā)揮著顯著的作用。ECDIS不僅只是在計算機上顯示電子海圖，而是為駕駛員集成了各種相關(guān)航行信息的實時航行監(jiān)控與顯示系統(tǒng)。ECDIS能自動地實時計算本船與陸地、海圖上的物標、目的地或潛在的危險物的相對位置，可以說將航海安全技術(shù)提升到了一個全新的高度。

五、FT 8700產(chǎn)品介紹

（一）主要性能

（1）特點。FT 8700是通用船載AIS設(shè)備，能與其他船舶和岸臺相互交換航行和船舶數(shù)據(jù)信息。本設(shè)備符合IMO的MSC 74（69）附錄3、A.694、ITU-R M.137-3和DSC ITU-R M.825，并符合IEC6 1993 2（型式測試標準），IEC60945（EMC和環(huán)境條件）。

FT-8700由轉(zhuǎn)發(fā)器單元、顯控制單元、VHF和GPS天線及有關(guān)附件組成。轉(zhuǎn)發(fā)器單元包括一個VHF發(fā)射器，兩個TDMA接收器、一個70頻道DSC接收器、一個接口、通信處理器、內(nèi)置GPS接收器等。

（2）主要信息。AIS通過與其他船舶或岸臺互相自動交換航行信息，確保航行：①靜態(tài)數(shù)據(jù);②動態(tài)數(shù)據(jù);③航行數(shù)據(jù);④安全有關(guān)的短信息。

（二）主要功能介紹

（1）船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）功能。能夠連續(xù)自主的接收與發(fā)射AIS數(shù)據(jù)信息?？娠@示本船周圍裝有MS設(shè)備的船舶的MS數(shù)據(jù)信息。靜態(tài)數(shù)據(jù)包括：MMSI、船名、呼號、IMO號、船舶類型、船舶大小、GPS天線位置、船籍等。動態(tài)數(shù)據(jù)包括：經(jīng)緯度、船速、航向、轉(zhuǎn)向率、船艏、方位、距離等。

航行數(shù)據(jù)包括：航行狀態(tài)、吃水深度、危險貨物種類、目的地和預到時間等。對于設(shè)定范圍內(nèi)AIS目標船，可進行燈光及語音提示報警且報警聲響隨距離接近而不斷改變。緊急信息發(fā)送與接收。

（2）報警功能。當速度大于2節(jié)的船舶進入距離本船0.1-10海里范圍內(nèi)時，顯示終端上的紅色指示燈閃爍，同時揚聲器發(fā)出一次報警音：“方向××度，相距××海里有船靠近，請小心避讓”。

（3）目標船信息顯示功能。列表顯示目標船（顯示距離、方位及9位識別碼）。矢量圖顯示目標船（提供1-100海里的量程選擇）。電子海圖上顯示目標船。

（4）GPs導航功能。采用8.0寸彩色液晶顯示屏，可顯示全國的海岸線海圖、地名信息數(shù)據(jù)及航點、航線和航跡的設(shè)置、編輯和刪除操作。

（三）機器面板