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1、个人论文1目录 摘要及关键词1一、AIS简介1 二、AIS的结构和功能 2 2.1、AIS的结构 2 2.1.1、船台设备22.1.2、岸台系统 3 2.2、AIS的功能 3三、AIS的技术性能和特点 4 3.1、AIS的操作性能及要求 4 3.2、AIS的无线（VHF）通讯要求 4 3.3、AIS 的接口技术要求 53.4、AIS初始化时间 5 3.5、AIS的信息通讯标准 5 3.5.1、 天线位置信息 5 3.5.2、船位及相关信息 5 3.6、AIS的通信协议 6 四、AIS在海事管理中的应用 7 4.1、AIS对航行安全的影响 7 4.2、AIS在海事管理中的作用8五、AIS的前景展
2、望 9六、结语9参考文献 9浅谈AIS及其在海事管理中的应用 摘要： 结合调试工作实践，详细介绍了AIS的结构、功能和技术特点，并通过学习浅谈其在海事管理中的应用关键词： AIS技术 结构和功能 技术特点 海事管理Abstract: Combined with the practice of commissioning work, AIS introduced in detail the structure, functions and technical characteristics, and through study of its Marine ManagementKeywords:
3、AIS technology Structure and function Technical features Marine Management一、 AIS简介现代船舶朝着大型化、高速化方向发展，船舶数量和水域交通密度及危险货物装载量不断增加，海损事故时有发生，严重威胁船舶航行安全和海洋生态环境。为了改变这种状况，自1992年起，国际海事组织（IMO）、国际航标协会（IALA）和国际电信联盟（ITU）等国际组织经过多次研究和讨论，基本确定了船舶自动识别系统（AIS Automatic Identification System）的概念、工作频率、系统构成、信息交换方式和系统性能标准。国际海
4、事组织在国际海上人命安全公约（SOLAS公约）第五章船载航行系统和设备的配置中，增加了自动识别系统。具体规定了不同类型船舶的实施时间。随着AIS技术的不断发展，AIS在海事管理中的应用也不断扩展，其发挥的作用也不断增强。随着全球经济的发展、国家之间交流的频繁，航运业迎来了蓬勃发展的又一次高峰，航海技术的提高也越来越受到重视。上个世纪，VHF通信技术被广泛地应用于船舶通信；雷达、ARPA具有识别船舶的功能，但是由于自身的局限性而无法适应现代航运安全的需求；随着数字通信技术、计算机技术以及网络信息技术的飞速发展，AIS的技术基础已经搭建好，在航运界对助航设备的要求越来越高的情况下，船舶自动识别系统
5、应运而生。 船舶自动识别系统(Automatic Identification System，简称AIS)工作在海上VHF频段，运用SOTDMA方式发射船舶数据，具有补充现有船舶导航存在的缺陷，减少船舶碰撞事故；提高搜救船舶海上救助的速度；增强雷达、船舶交通管理系统VTS的功能。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
6、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。船 舶 类型AIS安装时限要求2002年7月1日后新造的300总吨以上的船舶和所有新造客船必须安装AIS设备2002年7月1日前建造的船舶国际航线客船和油轮2003年7月1日前安装50000总吨及以上船舶2004年7月1日前安装10000总吨-50000总吨的船舶2005年7月1日前安装3000总吨-10000总吨的船舶2006年7月1日前安装300总
7、吨-3000总吨的船舶2007年7月1日前安装国内航线客船以及500总吨以上船舶2008年7月1日前安装 表一：规定要求配备AIS的具体时间表二、 AIS的结构和功能2.1、AIS的结构AIS系统主要由船台设备和岸台系统两部分组成。2.1.1、船台设备目前船台设备AIS系统的结构非常类似，下面以最为知名的瑞典SAAB公司生产的R4-AIS Shipborne Class A Transponder System为例简单介绍一下AIS的结构。 该系统主要由天线、transponder（收发机）、显示器、各信号接口、引水员插座（还包括引水员电源插座）等几大部分组成，详细如图所示。 图一： AIS组
8、成结构图1、天线：AIS包括一根VHF（甚高频）天线和一个GPS天线。2、Transponder：Transponder和天线一起构成了AIS系统的收发功能，其和正常船用无线电VHF设备一样工作在VHF频段，当船用VHF设备工作在AIS的频段或接近该频段，都能够接收到其产生的周期性响应，但正常使用AIS时，尽量让频段尽可能远离VHF设备的工作频段，避免不必要的麻烦。一般外接24V应急电，AIS使用海事移动波段中的单工频道，工作频率有两个频道，Channel A=2087(161.975MHZ),Channel B=2088(162.025MHZ)，这两个频道非常接近岸对船海事通信的双工频道，所
9、以VHF天线应尽可能远于无线电VHF设备的VHF天线，以免造成不必要的麻烦。VHF天线最好低于或高于无线电VHF天线并在垂直上也有一定空间，并远离干涉源。如：高压电、放射源和其他设备天线。Transponder还有一个GPS天线，在安装方面可参考VHF天线，同时现在船只一般都配有GPS系统，给AIS系统外送一个GPS信号，这样可防止本身GPS天线失灵而导致AIS无法工作。3、显示器：显示器如图一所示，用于显示别船信息，提供自船信息输入、功能设置、信号检查、收发消息等功能，并提供外接引水员插座。同样显示器需要外接24V应急电。4、各个接口：Transponder提供很多接口，其中包括引水员、电子
10、海图、雷达、罗经、计程仪、GPS、报警等。2.1.2、岸台系统由一系列岸台联网而成。一个典型的岸台由VHF TDMA收发机、VHF DSC接收机、基站控制器（BSC）、网络设备、控制软件和应用软件组成。AIS基站收发机遵从ITU-RM.1371建议案AIS技术特性标准，可安装在VIS系统中或作为AIS沿海网络的核心单元。借助基站控制器（BSC），基站收发机可以相互连接实现对海岸线的覆盖。收发机还可配置为转发站。2.2、AIS的功能 AIS通过与GPS（全球定位系统）、罗经、电子海图、雷达以及其他船舶仪器的接口，采用数据打包的方式，以自控时分多制（SOTDMA,亦称自适应无线链路），用VHF的8
11、7、88频道在船-船、船-岸间互不干扰地自动发射或接收岸（船）的信息。其信息包括船舶标识MMIS（全球船舶唯一识别码，每一艘船舶从开始建造到船舶使用结束解体，给予一个全球唯一的MMSI码）。MMSI码适用于100总吨及以上的国际航行船舶。AIS中就是使用MMSI码来区分不同的船舶、船位、航速、航向、船首向等信息；报告次数按船舶状态不同分成2秒/次到3分/次等7种。IMO 已在新修正SOLAS第5章和第19条中规定了通用AIS的配备要求。该系统的配 置已于2002年7月1日起新造船舶开始强制执行，同时，对所有从事海上航行的船舶于2004年7月1日起强制装备，300总吨以上能够从事国际运输的船舶，
12、500总吨及以上不从事国际航运的货船和所有客船，均需要安装AIS的设备。规则阐述AIS应有如下功能：1、自动向合适配备的岸台、其他船舶和航空器提供信息，包括船舶识别、类型、位置 、航向、航速、航行状态和其他与安全有关的信息；2、自动接收来自其他船舶的有关信息；3、识别船只、检测和跟踪船舶；4、与岸基设施交换数据；5、简化信息交流和提供其他辅助信息以避免碰撞发.三、 AIS的技术性能和特点AIS的主要技术特点是采用开放系统互连（OSI）的工作模式，能在所有区域自主和连续工作；由VTS中心指配工作模式；可以广播模式、受控模式进行数据传送。船台传送船舶的基本信息，岸台传送交管信息及其他船舶信息；相互
13、无线通讯制式为SO/TDMA，频率为161.975MHz和162.025MHz，传输带宽为25KHz或12.5KHz；调制方式为GMSK；数据编码方式为NRZI（不归零倒置）；传输速率为9600b/s。任一岸台通信发信所需时间基本上规定为26.7毫秒(此称为时间槽 (Time Slot: TS)欲将此时间正确对准来发信收信时，各岸台必须要具备有非常精密的共同时间同步。因此于AIS内置GPS必须能发出10-6 秒/UTC的高精密度时间信息。此称之为独同步方式，是AIS硬件的特点所在。另外，船位和船速信息也利用GPS测量，因此若无GPS则AIS系统就能成。 3.1、AIS的操作性能及要求 1、主动
14、、连续向他船或岸台自动发送本船的静态和动态信息。2、能接收特定的轮询呼叫，传输附加的安全信息，并进行处理。 3、能在航行中或锚定状态下连续运行。 4、船舶识别：应采用适当的海上移动服务实体号码（MMSI）。 5、静态信息：IMO号码、呼号和船名、船长与型宽、船舶类型、船上定位天线位置。6、动态信息：通用协调时、对地航向（COG）、对地航速（SOG）、航首向、转向率、航行状态。 7、与航程相关的信息：船舶吃水、危险物品。由船长自主决定的：目的地、估计到达时间、航行计划、人员数量（这些信息对船队管理有用）。8、信息更新速率：静态时每6分钟发送一次。动态时见下表：船舶航行状态报告更新时间抛锚船3分钟
15、船速0 - 14节12秒船速0 - 14节且改变航向4秒船速14 - 23节6秒船速14 - 23节且改变航向2秒船速23节3秒船速23节且改变航向2秒3.2、AIS的无线（VHF）通讯要求 a) 通用工作频率：VHF87/88频道。AIS1：161.975MHz，AIS2:162.025MHz。 b) 工作频段：156.025 162.025MHz。 c) 频带宽度：25KHz或12.5KHz。 d) 发射功率：5W/25W（20海里有效）。 e) 工作模式：OSI（Open System Interconnection）。 f) 调制方式：GMSK/FM。 g) 数据编码方式：NRZI。 h) 传
