國內(nèi)船載B級(jí)（CSTDMA）AIS設(shè)備使用問題簡析

王晏海 朱小平

摘? 要：國內(nèi)船載B級(jí)AIS大多采用載波偵聽時(shí)分多址（CSTDMA）技術(shù)，目前仍存在部分船載AIS靜態(tài)信息未固化、發(fā)送非標(biāo)準(zhǔn)VDL消息、發(fā)送間隔超標(biāo)、信號(hào)發(fā)送不穩(wěn)定、船方不規(guī)范使用等問題，建議通過物理固化AIS靜態(tài)信息、完善AIS產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)對(duì)船載AIS的日常監(jiān)管、加大船員規(guī)范使用培訓(xùn)等方式提高此類AIS在船使用效能。

關(guān)鍵詞：B級(jí) AIS;CSTDMA ;靜態(tài)信息;VDL消息

目前，國內(nèi)船載B級(jí)AIS（自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)）大多采用CSTDMA（以下簡稱“CS”）通信技術(shù)，同A級(jí)AIS采用SOTDMA（自組織時(shí)分多址）技術(shù)相比，B級(jí)“CS”具有成本低、協(xié)議簡單、不預(yù)約未來時(shí)隙且每次發(fā)射只占一個(gè)時(shí)隙等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)VHF數(shù)據(jù)鏈負(fù)載影響非常小。

國際電工委員會(huì)IEC.62287-1標(biāo)準(zhǔn)《海上航行和通信設(shè)備與系統(tǒng)B級(jí)船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）第一部分：載波偵聽時(shí)分多址技術(shù)（CSTDMA）》和GB/T 35552.1 《船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）B類設(shè)備技術(shù)要求第一部分：載波偵聽時(shí)分多址（CSTDMA）》都對(duì)“CS”B級(jí)AIS在性能要求、技術(shù)特性、測試條件和測試要求等方面做了具體規(guī)定，此類AIS實(shí)際在船使用情況如何呢？從2018年上海海事局對(duì)船載“CS”B級(jí)AIS設(shè)備檢查總體情況來看，該類AIS普遍具有中文顯示功能、操作簡便，為船舶提供了重要助航功能，但靜態(tài)信息未固化、發(fā)送非標(biāo)準(zhǔn)VDL消息、發(fā)送間隔超標(biāo)、MMSI碼來回跳躍、開關(guān)機(jī)記錄時(shí)間顯示亂碼等問題也屢見不鮮，本文就其中幾項(xiàng)重點(diǎn)問題進(jìn)行詳細(xì)分析后，提出針對(duì)性建議。

1 捏造AIS靜態(tài)信息，企圖逃避監(jiān)管

作者所在上海海事部門2018年查處了多起船舶偽造AIS靜態(tài)信息案件，本文選取其中一例闡述。上海港某碼頭停靠了一艘MMSI以100開頭的船舶，經(jīng)海事現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)該輪為一艘國內(nèi)沿海船舶，船上標(biāo)配的A級(jí)AIS設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)，另安裝的一臺(tái)B級(jí)AIS設(shè)備正在工作，該設(shè)備型號(hào)為ESP-1028AD的海圖/GPS/AIS一體機(jī)已經(jīng)漁業(yè)船舶檢驗(yàn)局型式認(rèn)可，采用CSTDMA制式，原為漁業(yè)船舶所用，船方篡改MMSI碼和船名后私自裝船使用，且有意將船名拼音捏造的與本船實(shí)際極為接近，如圖1所示。作為船舶通信設(shè)備的識(shí)別碼，MMSI應(yīng)為一船一碼，國際電信聯(lián)盟（ITU）分配給中國大陸船舶MMSI的前3位數(shù)字為412、413、414，全球的船舶MMSI區(qū)段為200000000-799999999，按規(guī)則來說，100開頭的MMSI在船上出現(xiàn)顯然是非法的。

船方以為只要將船名顯示偽裝的與本船差不多就可以蒙混過關(guān)，未曾想第一次進(jìn)入上海港便被識(shí)破，最終難逃被處罰的命運(yùn)。海事部門還發(fā)現(xiàn)一些船載“CS”B級(jí)AIS設(shè)備靜態(tài)數(shù)據(jù)未固化、船名（拼音）、船舶尺寸被篡改等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其他船舶識(shí)別、判斷，給通航安全帶來不利影響。

2 MMSI碼跳躍，干擾其他船舶識(shí)別

上海海事部門時(shí)常發(fā)現(xiàn)一些船舶顯示多個(gè)MMSI碼，經(jīng)AIS軌跡回放發(fā)現(xiàn)，這些MMSI對(duì)應(yīng)的軌跡互不重疊，拼接起來正好是一艘船舶的完整航跡，如圖2所示。

這些船上裝配的均為B級(jí)AIS設(shè)備，MMSI會(huì)出現(xiàn)跳躍至其他MMSI（較臨近）發(fā)送，調(diào)查發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備有的使用年限較長，有的為新近安裝上船，經(jīng)過船檢部門檢驗(yàn)、產(chǎn)品證書齊全。因MMSI為一船一碼，如果該MMSI已被分配至其他船使用，則發(fā)生爭搶導(dǎo)致他船無法被正常識(shí)別。如圖3所示，黃浦江一艘船舶“CS”B級(jí)AIS的MMSI（尾號(hào)442）會(huì)跳躍至443發(fā)射信號(hào)，導(dǎo)致遠(yuǎn)在長江蕪湖水域?qū)嶋H核配MMSI尾號(hào)443的船舶AIS無法被識(shí)別，我局已多次接到他船對(duì)該船的投訴。MMSI跳躍現(xiàn)象會(huì)給船舶避碰、海事VTS服務(wù)帶來嚴(yán)重干擾，影響船舶航行安全。

3 發(fā)送非標(biāo)準(zhǔn)VDL消息、發(fā)送間隔超標(biāo)，影響AIS網(wǎng)絡(luò)信道負(fù)載

2018年，上海海事局利用自主研發(fā)的AIS智能檢定儀隨機(jī)對(duì)100艘船載B級(jí)AIS設(shè)備進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)其中24艘“CS”制式的B級(jí)AIS還發(fā)送VDL消息1、5或19等現(xiàn)象，33艘AIS發(fā)送消息間隔不符合規(guī)范要求，圖4為一艘停泊狀態(tài)的“CS”B級(jí)AIS的檢測結(jié)果。

早在2005年，國際電工委員會(huì)IEC.62287-1標(biāo)準(zhǔn)《海上航行和通信設(shè)備與系統(tǒng)B級(jí)船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）第一部分：載波偵聽時(shí)分多址技術(shù)（CSTDMA）》就對(duì)CSTDMA制式的AIS船臺(tái)自主發(fā)送消息內(nèi)容與間隔進(jìn)行了規(guī)定，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)已于2008年接受了該國際標(biāo)準(zhǔn)。國際電信聯(lián)盟（ITU）規(guī)定A級(jí)AIS自主發(fā)送消息1、5，B級(jí)（SOTDMA）自主發(fā)送消息18、19，詳見表1。

AIS在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)收發(fā)信號(hào)，VHF信道每分鐘只能提供4 500個(gè)時(shí)隙，當(dāng)多個(gè)船舶同時(shí)請(qǐng)求信息傳輸，時(shí)隙分配不能滿足需求時(shí)，信息沖突的幾率就會(huì)大大增加。當(dāng)初制定CSTMDA標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，為了最大程度減少該制式對(duì)A級(jí)AIS設(shè)備的可能影響，要求該制式的AIS設(shè)備先對(duì)AIS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽，只有在A級(jí)發(fā)射空閑的情況下才能發(fā)送報(bào)文且每次發(fā)射只占一個(gè)時(shí)隙。從防止信道過載和低成本等多方面因素考慮，國內(nèi)絕大多數(shù)B級(jí)AIS設(shè)備是按照CSTDMA制式型式認(rèn)可和生產(chǎn)，但檢測發(fā)現(xiàn)很多B級(jí)AIS無論是發(fā)送的報(bào)文類別還是發(fā)送間隔均不符合CSTDMA制式要求，發(fā)送屬于A級(jí)SOTDMA的消息1、5就可能與A級(jí)AIS搶占信道，而屬于B級(jí)SOTDMA的消息19會(huì)占用兩個(gè)時(shí)隙，如果報(bào)文發(fā)送頻次過密會(huì)造成信道過載等問題。

4 船方隨意開關(guān)機(jī)，開關(guān)機(jī)記錄顯示亂碼

根據(jù)《國內(nèi)航行船舶船載電子海圖系統(tǒng)和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)設(shè)備管理規(guī)定》，船舶配備的AIS設(shè)備應(yīng)處于常開狀態(tài)，而據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前上海港船舶AIS設(shè)備開啟率不到80%，內(nèi)河B級(jí)設(shè)備開啟率更低，特別是被海事部門列入?yún)f(xié)查的船舶、重點(diǎn)跟蹤船舶、嚴(yán)重缺員船舶、內(nèi)河船型從事海上運(yùn)輸?shù)却?，存在故意關(guān)閉AIS，逃避監(jiān)管等行為。

《船載B級(jí)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）新增技術(shù)要求》規(guī)定，AIS設(shè)備應(yīng)能記錄并存儲(chǔ)最近不少于10次的開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)間，同時(shí)設(shè)備每5分鐘查詢是否處于工作狀態(tài)，并記錄最近一次處于工作狀態(tài)的時(shí)間。海事部門實(shí)船檢查發(fā)現(xiàn)不少B級(jí)AIS顯示的開關(guān)機(jī)記錄時(shí)間為亂碼，無法真正起到記錄的作用，如圖5所示。檢查中還發(fā)現(xiàn)一些AIS是通過接入外置開關(guān)機(jī)記錄設(shè)備來實(shí)現(xiàn)記錄功能，但不少外置設(shè)備被船方從AIS端口斷開連接便失去了記錄功能。

據(jù)交通運(yùn)輸部海事局統(tǒng)計(jì)，截至2019年1月1日，國內(nèi)航線500總噸及以下海船約有1.2萬艘，100總噸及以上內(nèi)河船約13.7萬艘，這些船舶絕大多數(shù)配備的“CS”B級(jí)AIS，如此龐大數(shù)量的AIS設(shè)備若大量為不達(dá)標(biāo)生產(chǎn)或被不規(guī)范使用，勢必影響AIS信道正常使用秩序，甚至造成數(shù)據(jù)鏈路擁塞，導(dǎo)致船舶間避讓通信受阻，危及航行安全。為有效發(fā)揮AIS的助航作用，針對(duì)以上問題提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）完善、統(tǒng)一AIS產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

2018年，漁業(yè)船舶檢驗(yàn)局職能并入交通運(yùn)輸部后，漁業(yè)船舶和商船的AIS產(chǎn)品檢驗(yàn)均由中國船級(jí)社承擔(dān)，相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡早統(tǒng)一，從源頭切斷漁業(yè)用AIS設(shè)備靜態(tài)信息未固化、可隨意更改等現(xiàn)象。建議參照移動(dòng)電話號(hào)碼管理模式，對(duì)船舶MMSI實(shí)行實(shí)名制管理，每艘船舶核發(fā)一張集成芯片（植入船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)并寫入保護(hù)，類似手機(jī)SIM卡），每臺(tái)AIS只有準(zhǔn)確讀取芯片內(nèi)容后才能入網(wǎng)發(fā)射，未經(jīng)核準(zhǔn)的AIS無法收發(fā)信息，破除一艘船舶配備多臺(tái)AIS、靜態(tài)數(shù)據(jù)隨意變更等亂象的根源。

（2）制造商應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量

AIS制造商應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)合格產(chǎn)品，并開展AIS設(shè)備誤差（諸如船位、船速、MMSI跳躍等）的研究，嚴(yán)格開展效能試驗(yàn)，測試設(shè)備穩(wěn)定性、收發(fā)性能和AIS開關(guān)機(jī)記錄顯示等，保障產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備穩(wěn)定可靠。

（3）加大對(duì)船舶AIS的監(jiān)管力度

海事管理機(jī)構(gòu)應(yīng)創(chuàng)新監(jiān)管手段，整合AIS大數(shù)據(jù)，篩選出信息發(fā)射異常的AIS實(shí)施針對(duì)性監(jiān)管，VTS部門可對(duì)AIS信息輸入不正確的船舶提出警告。研發(fā)高效智能AIS檢測設(shè)備，加大監(jiān)督檢查力度，對(duì)不合格產(chǎn)品、故意修改船舶參數(shù)、無故關(guān)機(jī)等行為予以嚴(yán)厲查處，發(fā)現(xiàn)靜態(tài)信息未固化的督促糾正，規(guī)范AIS在船使用秩序。

（4）增強(qiáng)船員規(guī)范使用意識(shí)和技能

船員操作水平直接影響AIS在船效能的發(fā)揮，船員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和船公司應(yīng)加強(qiáng)對(duì)船員的相關(guān)培訓(xùn)，提高船員對(duì)于AIS的認(rèn)識(shí)，作為船舶的“身份證”，不可隨意關(guān)機(jī)、修改靜態(tài)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)他們將AIS用于避碰、助航操作的能力，正確使用AIS。