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船舶自动识别系统1 1主要内容n n第一节、概述n n第二节、AIS基本情况介绍n n第三节、AIS实施以后对航运界的影响n n第四节、AIS的发展n n第五节 AIS设备操作2 2第一节、概述1 、AIS简介 n n船舶自动识别系统Automatic Identification System（AIS）是一种利用现代通信和信息技术对周围船舶进行识别和对其运动状态进行跟踪的系统；目前主要是使用VHF频段进行信息的传递和接收，因此作用距离只有25海里 3 3n nIMO对AIS系统的描述性定义如下：AIS是一种船上改善避碰效果的方法。AIS是一种不用雷达即使VTS操作员获得交通状态的方法。AIS是一种制定船舶报告计划的方法。4 42、AIS产生的背景 n n航行安全与海洋环境的要求航行安全与海洋环境的要求 通过统计表明，在所有的碰撞事故中，90%以上的碰撞事故是人为的因素，其主要原因由于VHF设备操作问题和语言交流上存在的问题而不能及时沟通和了解对方船舶的信息与操船意图，最终导致碰撞事故发生。5 5n nVTS、ARPA雷达发展的要求雷达发展的要求 VTS和ARPA不具备对目标的识别能力，尽管VTS、ARPA雷达的显示屏上能看到系统范围内所有船舶（目标）的航行状态，航向、航速等，但是无法自动知道船舶（目标）的船名及各种识别。6 6n n标识目标的要求标识目标的要求 为实现在VTS和ARPA雷达上直接识别目标，高精度的定位手段、船舶全球唯一的编码MMSI码、自控时分多址联接(SOTDMA)的技术、电子海图等在航运界被广泛研究。7 73、AIS产生的可能性 20世纪90年代几项通信和定位技术的发展，才使AIS在船舶上的实施成为可能。1.1.高精度的定位手段高精度的定位手段2.2.船舶全球的唯一编码船舶全球的唯一编码 MMSI和和IMO码码 3.3.SOTDMA的技术的技术 4.4.电子海图显示与信息系统电子海图显示与信息系统8 8 4、AIS的发展过程 n n1994年，瑞典等国家提出时分多址无线电自动识别系统方案 n n1998年，ITU（国际电联）正式通过在VHF海上移动频段时分多址通用船载自动识别系统技术特性；n n2000年11月，IMO MSC73次会议通过强制安装AIS的议案。9 9 2000年11月27日-12月6日：国际海事组织(IMO)海上安全委员会最终通过了新修订的SOLAS公约第V章在SOLAS公约新V章中，规定了安装自动识别系统(AIS)。9.11事件之后，为了共同对付恐怖主义的威胁，2002年12月，IMO在伦敦召开海上保安外交大会，在本次大会上，通过SOLAS公约修正案，使安装AIS设备的时间提前了四年 1010AISAIS设备检验指南中对对设备检验指南中对对AISAIS设备的装船时间做了具体的要求：设备的装船时间做了具体的要求：所有所有200200总吨及以上的国际航行船舶和总吨及以上的国际航行船舶和500500总吨及以上的非国际航行船舶，以及总吨及以上的非国际航行船舶，以及不论尺度大小的客船，应按下列要求配备一台自动识别系统（不论尺度大小的客船，应按下列要求配备一台自动识别系统（AISAIS）：）：n n在在20022002年年7 7月月1 1日及以后建造的船舶，建造时配备；日及以后建造的船舶，建造时配备；n n在在20022002年年7 7月月1 1日及以前建造的国际航行船舶：日及以前建造的国际航行船舶：客船不迟于客船不迟于20032003年年7 7月月1 1日；日；液货船不迟于液货船不迟于20032003年年7 7月月1 1日以后第一个安全设备检验日；日以后第一个安全设备检验日；除客船和液货船外，除客船和液货船外，50,00050,000总吨及以上的船舶，不迟于总吨及以上的船舶，不迟于20042004年年7 7月月1 1日；日；除客船和液货船外，除客船和液货船外，300300总吨及以上但小于总吨及以上但小于50,00050,000总吨的船舶，不迟总吨的船舶，不迟于于20042004年年7 7月月1 1日以后的第一次安全设备检验日或在日以后的第一次安全设备检验日或在20042004年年1212月月3131日之前，以较早者为准；日之前，以较早者为准；n n在在20022002年年7 7月月1 1日之前建造的非国际航行船舶不迟于日之前建造的非国际航行船舶不迟于20082008年年7 7月月1 1日；日；n n若船舶在若船舶在2 2、3 3条所述实施日期之后两年内永久退役，则经主管机关条所述实施日期之后两年内永久退役，则经主管机关同意可以免除这些船舶配备同意可以免除这些船舶配备AISAIS设备。除国际协议、规范或标准规设备。除国际协议、规范或标准规定要保护航行信息外，装备有定要保护航行信息外，装备有AISAIS设备的船舶应使设备的船舶应使AISAIS始终保持运始终保持运行状态。行状态。1111 第二节、AIS基本情况介绍1、AIS的工作原理 n nAIS是一种VHF海上频段的船载广播式应答器，它能发出船舶的各种信息，如身份、船位、艏向、船舶类型、船舶长度、宽度、吃水、所载危险货物信息等。n n AIS工作在VHF航海频段，国际电信联盟1997年无线电大会指定了161.975MHz(87B频道)和162.025MHz(88B)频道）二个VHF频率作为AIS频道。1212n nAISAIS使用了自组织时分多址技术（使用了自组织时分多址技术（SOTDMASOTDMA）。）。1.1.每分钟划分为每分钟划分为45004500个时间段。每个时间段可个时间段。每个时间段可发布一条不长于发布一条不长于256256比特的信息。比特的信息。2.2.在统一的在统一的VHFVHF的频道上，的频道上，VHFVHF无线电波覆盖范围无线电波覆盖范围内的任何装备内的任何装备AISAIS设备的船舶都能自行互不干扰设备的船舶都能自行互不干扰地发送报告和接受全部船舶（岸站）的地发送报告和接受全部船舶（岸站）的AISAIS数据数据报告，这就是报告，这就是SOTDMASOTDMA的技术核心。的技术核心。3.3.AISAIS系统（在同一区域）能同时容纳系统（在同一区域）能同时容纳200-300200-300艘船舶。当系统超载的情况下，只有距离很远的艘船舶。当系统超载的情况下，只有距离很远的目标才会被放弃。目标才会被放弃。4.4.每分钟可以处理每分钟可以处理20002000个以上报告，数据间隔个以上报告，数据间隔2 2秒可以更新一次。秒可以更新一次。1313n nAIS的工作方式是使所有安装AIS的船舶都能够与其它装有AIS的船舶相互交换规定的信息，本船与周围其它船舶之间相互透明。即在不须人为介入的情况下，便能够连续交换重要的航行数据，包括当前航行的状态和动态 14142、AIS的基本功能与特点一、基本功能：一、基本功能：n n识别周围的船只；n n协助追踪、避让目标；n n船船、船岸之间的短信息交流；n n提供其它辅助信息以避免碰撞发生；n n与VTS接口，可增强港口监管部门对沿岸来往船舶的监控。1515二、工作特点：1.设备在通常状况下在所有区域内自主和连续设备在通常状况下在所有区域内自主和连续工作；工作；2.AISAIS设备可以由海事管理部门的交管中心指配设备可以由海事管理部门的交管中心指配工作信道和模式，控制数据传输的间隔和时工作信道和模式，控制数据传输的间隔和时隙；隙；3.AISAIS设备可以响应来自于船舶或主管部门的问设备可以响应来自于船舶或主管部门的问询，有轮询和受控两种模式。询，有轮询和受控两种模式。16163、AIS的信息 n n静态信息静态信息IMOIMO识别编码（若无可不发）识别编码（若无可不发）海上移动业务识别码（海上移动业务识别码（MMSIMMSI）呼号及船名呼号及船名船长、船宽及船舶类型船长、船宽及船舶类型定位仪天线在船上的位置（离船艏距离和中心线左右定位仪天线在船上的位置（离船艏距离和中心线左右距离）距离）1717n n动态信息动态信息船位（纬度：船位（纬度：1/100001/10000纬度，经度：纬度，经度：1/100001/10000经度）经度）及其精度标示和完好性状态。及其精度标示和完好性状态。世界协调时世界协调时UTCUTC时间（日期由时间（日期由GPSGPS接收设备产生）接收设备产生）真航向（真航向（1/101/10度为单位）度为单位）对地航速（对地航速（1/10Kn1/10Kn为单位）为单位）艏向（艏向（0359003590）航向状态（例如航向状态（例如UNCUNC，抛锚等，由人工输入），抛锚等，由人工输入）转向速率（若无可不发）转向速率（若无可不发）选项选项船舶横倾角（基本电文中无该数据区）船舶横倾角（基本电文中无该数据区）选项选项纵、横摇（基本电文中无该数据区）纵、横摇（基本电文中无该数据区）外接传感器提供的其它信息的输入项。外接传感器提供的其它信息的输入项。1818n n航次信息航次信息：船舶吃水；船舶吃水；危险货物种类；危险货物种类；目的港和预计到达时间目的港和预计到达时间1919n n与安全有关的短电文与安全有关的短电文 20204、AIS系统构成 雷达雷达/ARPAVHF发射机发射机VHF TDMA接收机接收机1VHF TDMA接收机接收机2VHF DSC接收机接收机ECDIS/ENCGPS/DGPS/GNSS计计 程程 仪仪电电 罗罗 经经船船用用电电子子通通讯讯接接口口AIS信信息息处处理理器器AIS显显示示器器2121n n信息处理器，能够工作于一组海上频率，具有频信息处理器，能够工作于一组海上频率，具有频道选择及切换手段，既可工作于近程，也可工作道选择及切换手段，既可工作于近程，也可工作于远程。于远程。n nVHFVHF收发由系统信息处理器控制，用收发由系统信息处理器控制，用VHF VHF CHN87BCHN87B、88B88B两个国际专用频道自动发射和接两个国际专用频道自动发射和接收按协议通信方案规定的已调信号，频带为收按协议通信方案规定的已调信号，频带为25KHZ25KHZ，已调信号中含有本船和他船航行信息。，已调信号中含有本船和他船航行信息。n nAISAIS是同时在这两个频率上接收信息，而发射信是同时在这两个频率上接收信息，而发射信息是在这两个频率上交替进行。此外，主管部门息是在这两个频率上交替进行。此外，主管部门若指配若指配AISAIS的区域性频率，应在区域性频率上工的区域性频率，应在区域性频率上工作。作。22224、AIS的各项技术要求n n 在一般海域采用“自主连续”模式，在一些海域，交通监管当局要遥控数据发送间隔、时隙等参数时使用指定模式，要求只在受到他船或当局询问时才发送数据时，采用轮询模式。管理当局应能够控制工作模式的切换。2323AIS的无线传输的要求的无线传输的要求 通用工作频率：通用工作频率：VHF87VHF87和和8888频道频道AIS1AIS1：161.975MHz 161.975MHz AIS2AIS2：162.025Mhz162.025Mhz 工作频段：工作频段：156.025162.025KHz156.025162.025KHz 频带宽度：频带宽度：25KHz25KHz或或12.5KHz12.5KHz 发射功率：发射功率：1W/25W1W/25W 工作模式：工作模式：OSIOSI（Open System InterconnectionOpen System Interconnection）调制方式：调制方式：GMSK/FMGMSK/FM 数据编码方式：数据编码方式：NRZINRZI 传输通率：传输通率：8.6kbps8.6kbps 访问协议：访问协议：TDMATDMA 通信规程：通信规程：HDLCHDLC2424n n自主模式下信息的更新速率规定为：n n表态信息：6分钟以及接收到发送要求时n n动态信息：按一表 2 1n n航次相关信息：6分钟及数据有变化时和接收到发送要求时n n安全相关电文：重要的航行警告或重工的气象警告等与安全相关的信息n n安全信息：根据需要。2525船舶航行状态报告间隔抛锚船船速014节船速014节且改变航向船速1423节船速1423节且改变航向船速23节船速23节且改变航向3分钟12秒4秒6秒2秒3秒2秒2626第三节、AIS实施以后对航运界的影响 n nAIS实施以后对船舶报告的影响实施以后对船舶报告的影响 n nAIS实施后对船舶避碰的影响实施后对船舶避碰的影响n n AIS实施以后对实施以后对VTS、ARPA的影响的影响 n nAIS实施以后对航标的影响实施以后对航标的影响 n nAIS实施以后对航行警告航行通告的影响实施以后对航行警告航行通告的影响 n nAIS实施以后对船舶和船舶有关单位的影响实施以后对船舶和船舶有关单位的影响n nAIS实施以后对物流的影响实施以后对物流的影响 2727第四节、AIS的发展n n电子海图显示与信息系统是电子海图显示与信息系统是AIS理想的显理想的显示终端示终端n n雷达图像在雷达图像在AIS上显示实景目标上显示实景目标n n海上航行数字记录仪（海上航行数字记录仪（VDR）与）与AIS互互通信息获得双赢通信息获得双赢n nAIS实现船实现船-岸信息联网岸信息联网28282929第五节 AIS设备操作 n n真机n n模拟器n n综合模拟器30303131