淺述AIS系統(tǒng)應(yīng)用

陳明

摘要：AIS是以自控時(shí)分多址聯(lián)接為核心技術(shù)，在海事VHF頻段自動(dòng)連續(xù)發(fā)送本船靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、航次信息及安全短消息，同時(shí)也自動(dòng)接收周圍船舶發(fā)出的這些信息，并與海岸基站進(jìn)行信息交換的一種新型的導(dǎo)航系統(tǒng)。本文淺述ATS克服了雷達(dá)導(dǎo)航的種種弊端，而且免除了頻繁的對話、復(fù)雜的計(jì)算，全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，把船舶水上航行和進(jìn)出港的安全保障提高到一個(gè)新的高度。

關(guān)鍵詞：AIS；功能；信息；應(yīng)用

中圖分類號：U666.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）04-0029-02

1.AIS的功能及系統(tǒng)構(gòu)成

AIS的主要功能包括：①船舶避碰：安裝AIS的船舶能自動(dòng)識別和信息交流；②海事管理：對船舶航行的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)視和管理；③增強(qiáng)VTS功能：AIS信息接人VTS，提高船舶的識別精度和信息量，延伸船舶的交通管理范圍。

在海事部門的電子海圖信息屏幕和安裝并使用船舶自動(dòng)識別系統(tǒng)（AIS）的船舶上，可清晰、自動(dòng)、快速、直觀地顯示其航行船舶即時(shí)速度、航向、改變航向率、航跡、告警信息等動(dòng)態(tài)信息；船名、呼號、噸位、吃水、船長船寬、裝載貨物、目的港等靜態(tài)信息。AIS的系統(tǒng)由以下幾方面構(gòu)成：

1.1AIS信息處理器

AIS信息處理器是系統(tǒng)的核心部分，內(nèi)部存儲了本船的基本信息，包括本船識別碼、船名、呼號、船型等船舶靜態(tài)信息和船舶吃水、危險(xiǎn)貨類、航線等航行相關(guān)的信息。它接收從傳感器來的航行信息，處理存儲船位、航向、航速等船舶動(dòng)態(tài)信息；將本船的最新航行信息和必要的靜態(tài)信息及其他信息進(jìn)行編碼后送通信處理器；接收它船的信息，將本船和其他船舶的航行數(shù)據(jù)等信息送AIS顯示器顯示；向其他航行設(shè)備如雷達(dá)、VDR、ECDIS等提供信息。

1.2AIS通信處理器

由系統(tǒng)信息處理器控制，用VHF CHN87B、88B兩個(gè)國家專用頻道按協(xié)議通信方案自動(dòng)發(fā)射和接收規(guī)定的已調(diào)信號，頻帶寬度為25KHz或12.5KHz。AIS同時(shí)在這兩個(gè)頻道上接收信息，在這兩個(gè)頻道上交替發(fā)射信息。在無法使用這兩個(gè)信道的地區(qū)，AIS能自動(dòng)切換到當(dāng)?shù)氐膶Ｓ眯诺馈?/p>

1.3AIS信息顯示器

顯示各種船舶數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀態(tài)信息。從其他導(dǎo)航設(shè)備送來的信息也可以顯示在AIS信息顯示器上。

1.4船用導(dǎo)航設(shè)備通用接口

船用導(dǎo)航設(shè)備通用接口接收來自GPS/DGPS/GNSS接收機(jī)的船位信息和同步世界時(shí)UTC。陀螺羅經(jīng)提供本船對地航向，計(jì)程儀提供對地速度。AIS還備有VDR、ARPA、ECDIS等導(dǎo)航設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口。

1.5VHF設(shè)備

AIS的VHF設(shè)備一般包括一臺VHF接收機(jī)、兩臺多信道VHF接收機(jī)和一臺用于信道管理的信道70頻道接收機(jī)（DSC）。

2.AIS在航行中的應(yīng)用

2.1利用AIS系統(tǒng)協(xié)調(diào)船舶之間的避讓行動(dòng)

AIS能自主和連續(xù)工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別船舶，時(shí)刻傳輸船舶的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)和附加信息，如包括船籍、船位、航線、航速、航向和轉(zhuǎn)向速率等給周圍所有裝有AIS的船舶。船舶之間實(shí)現(xiàn)“互見”，就意味著不需人為介入便能夠連續(xù)收到周圍船舶與本船交換的重要航行數(shù)據(jù)。只要一開啟AIS自動(dòng)識別儀，我們就能夠“看見”周圍船舶的動(dòng)態(tài)和有關(guān)信息，特別是與船舶安全航行相關(guān)方面的信息。因此，正確運(yùn)用AIS的功能和信息來協(xié)調(diào)避讓行動(dòng)，對防止船舶碰撞，尤其是在能見度不良的水域情況下避免船舶碰撞具有重要的輔助作用。

2.2AIS在水上搜尋及救助中的應(yīng)用

當(dāng)一船遇險(xiǎn)時(shí)即可通過AIS設(shè)備發(fā)送有關(guān)遇險(xiǎn)信息，就能夠快速找到離遇險(xiǎn)地點(diǎn)最近的船舶，從而提高了水上搜尋和救助工作的效率。在整個(gè)搜尋過程中水上救助協(xié)調(diào)中心也能夠?qū)λ袇⑴c搜尋的船只進(jìn)行跟蹤和導(dǎo)航從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)搜尋過程的監(jiān)控，更加有效地利用可用的資源并確保覆蓋整個(gè)搜尋區(qū)域。并且所有出事地點(diǎn)附近的船只和參與救助的船只都能夠像水上救助協(xié)調(diào)中心一樣識別遇難船只從而采取救助行動(dòng)，這樣將更有利于高效、快速地實(shí)施水上搜尋和救助。

2.3AIS在自動(dòng)避讓系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了提高水上航行安全，避免船舶碰撞，長期以來人們對船舶自動(dòng)避碰系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究，但兩大問題“目標(biāo)信息的采集”和“避讓信息的交換”一直困擾著研究者，致使到目前為止仍無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。從技術(shù)上不真正解決這兩個(gè)問題，船舶實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避碰將永遠(yuǎn)只能是人們良好的愿望，而無法付諸實(shí)施。AIS實(shí)施后，AIS在遠(yuǎn)離岸站的情況下同樣會(huì)同附近的AIS自成體系，顯示周邊船舶的航行動(dòng)態(tài)。開闊水域的船舶相對比較少時(shí)，由于AIS有把最近的一艘船舶作為主要對象船，并將其主要數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上的功能。自然，AIS會(huì)把對方船的主要數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上，其目的是便于船舶之間的避讓和相互溝通。就是萬一避讓不當(dāng)，造成兩船發(fā)生碰撞事故時(shí)，由于對方船的數(shù)據(jù)自動(dòng)保存在AIS系統(tǒng)中，現(xiàn)場就可抓緊時(shí)間確認(rèn)碰撞事實(shí)和了解損失情況等，不必象以前那樣先要詢問對方船名，船公司名稱等基本情況，而且由于AIS具有把最近對方船的航行數(shù)據(jù)自動(dòng)保存的功能，雙方的動(dòng)態(tài)一清二楚，事故的責(zé)任自然很容易判別，就是有一方有意篡改也是徒勞的。在船舶密集海域和航道交匯處，由于對周圍其它船舶的資料非常清楚，而不用像目前情況下要靠主動(dòng)詢問才能得到這些資料，同時(shí)由于AIS是工作在VHF頻段，電磁波具有繞射功能，所以我們會(huì)“聞其聲而不見其人”，對于一些雷達(dá)發(fā)現(xiàn)不了的隱藏在大目標(biāo)后面的小目標(biāo)也會(huì)“一目了然”，因而大大增加船舶航行的安全洼，其特點(diǎn)是導(dǎo)航雷達(dá)和ARPA所無法比擬的。綜上所述，AIS能自動(dòng)、連續(xù)地提供船舶靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的信息（如：船位、航向、船速、船名、呼號等）這可解決采集目標(biāo)信息問題，同時(shí)，可快速、準(zhǔn)確地建立通信聯(lián)絡(luò)，加之AIS具有發(fā)送短消息的功能，因而又可將避讓意圖發(fā)送給具有碰撞危險(xiǎn)的船舶及周圍其他船只，以了解避讓意圖，提高避讓行動(dòng)的有效性，進(jìn)而提高船舶的航行安全。

3.結(jié)束語

雖然AIS功能強(qiáng)大但還不可以代替雷達(dá)。因?yàn)锳IS也有其自身的局限性，許多方面需要雷達(dá)的輔助，AIS不可能安裝在所有水面移動(dòng)體上，因此不能識別所有的水面移動(dòng)體，目前300總噸以下的船舶未強(qiáng)制配備，所以也就無法識別。即便如此，AIS已成為長江航運(yùn)電子巡航系統(tǒng)不可或缺的組成部分，為長江航運(yùn)安全提供了不可估量的安全保障作用。AIS還可在其他方面發(fā)揮作用，如用于發(fā)布航行警告和航行通告，應(yīng)用于航標(biāo)領(lǐng)域中，用于船公司的船隊(duì)管理和信息系統(tǒng)建設(shè)，還可以在物流領(lǐng)域中發(fā)揮作用等等。