AIS的基本知识：船舶通信与导航系统安装与操作

任务目标

1.掌握AIS发送的信息;

2.了解AISR的工作模式。

任务分析

本任务的最终目的是掌握AIS所发送的各种信息,以及设备的工作模式。

一、AIS的基本情况

船舶自动识别系统(AIS),由岸基(基站)设施和船载设备共同组成,是一种新型的集网络技术、现代通信技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。船舶自动识别系统(AIS)诞生于20世纪90年代,由舰船、飞机的敌我识别器发展而成。AIS系统配合全球定位系统(GPS)将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(VHF)向附近水域船舶及岸台广播,使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的动、静态资讯,得以立刻互相通话协调,采取必要避让行动,有效保障船舶航行安全。

根据国际海事组织对国际航行船舶必须限期安装AIS系统的要求,我国交通部海事局于2003年提出构建全国AIS骨干网、实现海区重点水域及能源大港AIS信号覆盖的建设目标。其中,北方海区岸基设施由天津海事局负责建设。北方海区AIS岸基网络系统建设分为“渤海湾AIS一期岸基网络系统工程”“北方海区AIS一期岸基网络系统工程”和“北方海区AIS二期岸基网络系统工程”三个阶段。

2004年1月,渤海湾AIS一期岸基网络系统工程开工建设,烟台辖区AIS中心及成山头、崆峒岛两个基站于2004年11月建成并投入使用,实现了AIS信号基本覆盖烟台至大连航线和成山头附近水域。北方海区AIS一期岸基网络系统工程中如海阳、团岛、日照3座基站和青岛辖区AIS中心于2005在年底调试运行成功。同期,烟台辖区的北长山、潍坊两座基站也调试运行成功。

至2005在年底,烟台航标处建成辖区AIS中心及4座AIS基站。青岛航标处建成辖区AIS中心及3座AIS基站。目前,AIS已发展成通用自动识别系统(UAIS)。

二、船舶发送的AIS信息

船舶发送的AIS信息包括固定的或静态信息、动态信息、航次相关的信息、与安全相关的短电文四种。不同类型的信息,AIS在船舶航行过程中发送和接收信息如图11-1所示。

1.固定的或静态信息

在安装时输入AIS单元的静态信息包括MMSI、呼号和船名、IMO序号、船长和船宽、船舶类型和龙骨以上高度等。只有当船舶改变其名称、呼号或者从一种船型转换成另一种船型等情况发生时,信息才需要改变。这种信息每相隔6 min广播一次。

2.动态信息

动态信息一般通过连接至AIS的船舶传感器自动地予以更新,动态信息包括高精度的船位、定位时间(UTC)、对地航向(COG)、对地航速(SOG)、船首向、由当班驾驶员输入和更新的航行状态等。这种信息将按照“报告速率”规定的速率予以更新。

3.航次相关的信息(www.xing528.com)

这是根据需要人工输入和更新的与航次有关的信息,其中包括船舶吃水、有害货物及种类、目的港及预计到达时间、航行计划及转向点和船员等。这种信息也是每相隔6 min广播一次。

4.与安全相关的短电文

与安全相关的短电文是固定或自由格式的文本电文,标注有具体的目的地址(注意:以MMSI为地址)或者是区域内所有船舶。它们的内容与安全有关,例如,看见的冰山或移位的浮标等。

撰写该电文时,应尽可能精练,系统允许每个电文多达158个字符,但越短的电文越容易找到空闲的时隙以便及早地发射。同时,这些电文并不要求规范一致,可以保持灵活的格式。航行中,操作人员应确保显示和接收到与安全相关的短电文,且能根据需要及时地发送与安全相关的短电文。

与安全相关的短电文仅仅是播发海上安全信息(MSI)的辅助手段。虽然不应低估它们的重要性,但是这种与安全相关短电文的使用不能替代全球海上遇险和安全系统(GMDSS)的任何义务和要求。

图11-1　AIS发送和接收信息

AtoN—航标;VTS center—船舶交通管理中心;Transponder—转发器,发射机应答器

三、AIS的工作模式

1.自主连续模式(Autonomous and Continuous)

自主连续模式为系统缺省工作状态,适用所有海区。在此模式下,AIS设备按照TDMA协议自行确定广播时隙,并解决与其他台站在发射时间安排上的冲突,并以系统设定的信息更新报告间隔,自动和连续地播发本船信息。

2.分配模式(Assigned)

分配模式也称为指定模式,是负责交通监控的主管机关在实施交通控制区域内指定AIS采用的一种工作模式,一般通过主管机关的AIS基站覆盖实现。在主管机关指定区域内的AIS设备运行的信道、收发模式、带宽、发射功率、时隙、信息更新报告间隔等都服从主管机关分配。但如果自主连续模式要求的报告更新间隔高于分配模式的要求时,A类AIS移动设备则采用自主连续工作模式。

3.轮询模式(Polled)

轮询模式也称为查询模式或控制模式,是指AIS设备在收到其他船舶或管理机关询问后,在与询问台相同的信道上单独响应询问的工作方式。该模式使得交通监控水域的主管机关可通过AIS基站随时查询和更新所关心船舶的信息,提高这些船舶的信息更新报告间隔。它有助于提高搜救过程中通过AIS设备进行信息交换的效率。该模式也用于进行网络测试或软件服务等工作。

任务总结

通过本任务的学习,了解了船舶AIS设备所发送的信息和工作模式。