AIS系统简介

AIS的目的（IALA助航指南）

AIS的主要功能

AIS 系统服务内容(为船舶提供的服务; 为海事部门提供的服务 社会信息服务)

AIS实施的意义(AIS实施以后对航标的影响 AIS实施以后对航行警告航行通告的影响)

AIS系统的应用(基于AIS系统的船位报告应用 基于AIS系统的航标遥测遥控系统 AIS系统应用于水文气象信息的实时发布 AIS系统在VTS中的应用)

AIS系统简介

船舶自动识别系统（Automatic Identification System, 简称AIS系统）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、现代通讯技术、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）由舰船飞机之敌我识别器发展而成，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）频道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之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，对船舶安全有很大帮助。

AIS的目的（IALA助航指南）

1.识别船舶；

2.帮助跟踪目标；

3.简化和促进信息交换；

为避免碰撞提供辅助信息；

4.减少口头的强制船舶报告

建设AIS系统的意义：

1.将减少VTS 和VHF-DSC建设的投资；

2.AIS的社会效益是避免船舶碰撞、减少人命和财产损失；

3.解决了船岸信息传输这个大难题，实现船岸 信息联网、船舶信息共享；

4.推动交通运输信息化工程。

AIS的主要功能

1.船舶避碰：安装AIS船台航行于长江口水域的船舶能自动识别和信息交流。

2.海事管理：对船舶航行的静态和动态信息进行连续的监视和管理。

3.增强VTS功能：AIS信息接入VTS系统，提高船舶的识别精度和信息量，延伸长江口船舶的交通管理范围。

AIS 系统服务内容

为船舶提供的服务;

水域交通动态和交通指引；

航行警告、航行通告和交通管制信息；

影响船舶航行的因素，气象、水文、航标等信息；

应答船台对岸台的求助。

为海事部门提供的服务

船舶动态、静态信息；

相对于航道的位置；

周围船舶的位置和意图 ；

发布航行警告、航行通告、交通管制信息。

社会信息服务

它通过C/S和B/S模式，为船舶、船公司、航运部门、政府、港口、生态、救援、海洋和大气、研究和统计、公共访问、VTS、反恐等提供服务。

AIS实施的意义

自从VTS中船舶识别问题被重视和AIS的观点被提出，国际海事组织对船舶识别和AIS的讨论、研究、论证、极限测试、定标、推广等方面的工作研究从未间断过。每年都要召开多次AIS方面的会议并做出相应的决定。国际海事组织安全委员还成立了专门的AIS小组，统一协调AIS工作和进程。 AIS方面的研究是一项巨大的工程，其讨论、研究、论证、极限测试、定标、推广等方面的工作需要参与国际海事组织的各成员国合作参与，有的测试、定标等工作的部分费用由国际海事组织支付的，没有我国参与这方面工作的报道。查阅有关的会议文件，我国曾派员参加了有关会议，但很少有参与船舶自动识别系统讨论和发表论文。我国对AIS方面的研究是处在相当贫乏的位置。

AIS实施以后对航标的影响

航槽的开挖是一项大投入的工程。航槽的设计，一般是在满足安全要求的前提下，开挖的越乍越经济。为了让船舶看清航槽的位置，航槽两侧需要设置航标。由于航标设在流动的水中，受水流的影响漂移半径在10—30米左右。为了达到同样的安全系数，航槽只好相应加宽。在AIS系统情况下就不同了，电子航标的位置是不受水流的影响而移动的，在同样的安全系数的情况下，可以降低对航槽开挖宽度的要求。从而降低航槽建设成本。 灯浮是容易漂移的航标，一但漂移，容易造成船舶的搁浅。在AIS系统下可完全改变这一状况。由于AIS状态下的电子航标是不会移位的，因灯浮漂移而造成船舶搁浅的因素也就不成立，部分搁浅事故也就可以避免。如果在AIS系统情况下仍需要现行的实物航标的话，只要在现行灯标体上安置一台AIS设备就能解决。当灯标发生移位时，移位了的灯标上的AIS设备就能把移动了的位置报告出来并报警，对航行安全是非常有好处的。 目前沉船标的设置需要审批，周期比较长，沉船标显示的讯息如左侧标，独立碍航标等内容也比较少。在AIS系统情况下，每一艘船舶都可以使用短消息等手段发布沉船消息，在船舶沉没到沉船标抛设期间，船管理部门可以设电子沉船标，电子沉船标不仅可以包含一个具体坐标位置，不仅包含如左侧标、独立碍航标等简单信息，还可以包含一个具体的警告区域（面积）并备注有相关信息和危急等级的综合信息。当因潮流等因素沉船移位需要移动沉船标时，现行的沉船标移位需要人力物力，而在AIS系统情况下只要轻轻点击鼠标就能完成对沉船标移位。

AIS实施以后对航行警告航行通告的影响

现行的部分航行警告航行通告的内容，如超大型船舶的长距离拖带、沉船等将会被全新的AIS系统的船舶告知方法所取代。目前超大型船舶的长距离拖带，除了航行许可的审批外，还须要对超大型船舶长距离拖带的特殊性和何时出发，何时到达（经过）某地等可能需要他船进行协助避让的事项发布航行警告，以便接收到该航行警告的船舶可估计相遇时间从而主动协助避让。AIS实施以后，超大型船舶的长距离拖带的航行警告将被AIS标识有超大型船舶特殊信号的显示界面所取代，根据需要，这种超大型船舶特殊信号接近到一定的距离时可被设置为报警，提醒操纵者重视，其效果要远比现行发布航行警告要好许多。象大风警报，抢险救助等方面的航行警告，肯定会于现行的做法有较大的区别，其结果会大大提高工作效率和便于用户。

AIS系统的应用

基于AIS系统的船位报告应用

AIS系统使船位报告更加准确、快捷，广播式AIS可自动、连续发送船舶航行信息或按查询要求插入船舶和航次信息，经无线到有线通信网，送入报告站,再转送入计算中心，计算中心按系统需求将所有船舶按规定时间、周期及所需的信息建立数据库，并结合拥有的船舶静态数据、电子海图及气象数据等，按用户要求进行分析、处理，为搜救部门提供船舶信息及搜救决策服务信息，为各船公司提供转发服务。目前BLM-Shipping提供基于AIS系统的应用和服务，该系统接收船舶AIS数据，提供直观的船舶定位，实时动态查询及历史轨迹追踪服务，因此在海事管理方面有广阔的应用前景，对船舶交通管理具有监督能力，对运输船队有调度、营运的管理能力，对船舶进出港口具有领航能力，对船舶遇险有搜救能力，对船舶海上航行有航行警告和气象信息的能力方面都有很大的帮助。

基于AIS系统的航标遥测遥控系统

AIS航标遥测遥控系统由自动化航标设备及AIS应答器2部分构成,与现行的航标遥测遥控系统相比有以下几个优点:无需申请遥测遥控频道而直接使用AIS国际专门频道CH87B、CH88B传输数据;可以省却专用的通信网络建设,只需配置航标设备和AIS应答器; AIS的开放系统互联工作模式使其能够方便地接入Internet,使航标主管部门通过互联网来监测、管理航标设施;航标信息同样可以实现类似于“船- 船”工作模式的应用; A IS还可作为虚拟航标应用. 虚拟航标既可以是某一个具体航标设施的虚拟化,也可以是一个虚拟的航标系统. AIS航标遥测遥控系统具有设备少、投入成本低、建设周期短、功能强大、方便易行等优点.

AIS系统应用于水文气象信息的实时发布

将水文气象信息的格式预先在国际航标协会IALA ( international association of marine aids to navigation ligthouse authouities)进行登记,就能实现国际性应用. 水文气象信息一般包括风速的平均值、风向、水位、水温、气温、不同浓度的流速与流向、潮汐信息等.

AIS系统在VTS中的应用

1) 增强船舶的识别能力. 对本船船位、本船航向、本船对地航速等数据,雷达获得的是历史航迹的平均值,AIS获得的是瞬时数据,因此,AIS精度高于雷达精度. 雷达只能获得船舶的动态信息,当两船交叉会遇或船舶密度较大的区域经常出现标号交换或跟踪丢失现象;而AIS传输的信息不仅包括船舶的动态信息,而且还有静态信息,数据丢失现象几乎不存在.

2) 提高动态跟踪能力,扩大跟踪范围.AIS数据能被其他的AIS台站、转发台接收,在VHF无线通信频率的最大接收范围内接收船舶的信息,跟踪

精度高. GPS/DGPS提供的船位数据精度小于5m,使跟踪分辨率、精度大幅度提高,跟踪矢量稳定时间短. 雷达数据处理延时约20个天线扫描周期时,大约1.5 min,而采用A IS信息跟踪,可直接获取目标的动态数据予以标识,无稳定时间,跟踪可靠性高.传送数据不受气象、海况影响,用国际专用频道、SOTMA技术信息交换,可显著提高跟踪的可靠性.

3) 融合并补充VTS功能. 船用导航设备雷达/自动雷达标绘仪ARPA ( automatic radar p lotting aid)提供的信息量非常有限,不能识别他船与操船意图,尤其在狭水道、航道弯曲处、岛屿的后面、船舶密度大的水域以及遭遇恶劣气象、海况环境时,自动跟踪功能存在误跟踪、丢失目标情况,甚至不能探测到目标,而且随着观测距离增加,对目标的测量精度与分辨率均会下降. 由于AIS采用VHF波段作无线通信链路,其抗海浪和雨雪干扰的能力优于普通雷达,捕获和跟踪目标的能力更为有效, AIS的通信链路能保持良好连接,可以弥补雷达在恶劣天气条件下无能为力的缺陷. 雷达电波只能直线传播,当船舶被其他船舶或高大物体遮掩时,就形成了雷达的盲区,AIS也可以弥补雷达这方面的缺陷.

4) 基于AIS系统的VTS性价比优良. 由于AIS具有良好的遥控性能,一个控制站台可以遥控多个基站,通过少量控制站和大量的基站就可以覆盖广泛的区域,而A IS基站的投资相对于雷达站成本低得多. 在交通密度低的港口,装备AIS的船舶可在没有岸台情况下自身形成“无人VTS”;在繁忙的港口,AIS将减少VTS操作员的工作量并使他们在交通管理、信息服务和其他任务方面提高工作效率.