基于AIS船舶代理业务监控系统厦门市科学技术局.doc

基于AIS的船舶代理业务监控系统 林春景 AIS概述 船舶自动识别系统(Automatic Identification System, 简称AIS)是一种新型的助航系统及设备，目前已发展成通用自动识别系统 （UAIS）。AIS采用自控时分多址联接技术，在海事VHF频段自动连续发送本船静态、动态和航次信息及安全短消息。同时也自动接收周围船舶发出的这些信息，并与海岸基站进行信息交换。国际海事组织（IMO）在《关于全球船载自动识别系统(AIS)性能标准的建议案》中对AIS的功能做出了描述，称该系统“满足以下需要：●船对船模式的避碰；●港口国获得船舶和它所运货物的信息；●作为VTS的工具”。 AIS从酝酿到标准制定历时近十年。现正处在实施和进一步发展成熟阶段。IMO规定，国际航线的300总吨以上船舶和公约国航行于国内航线的500总吨以上的船舶，以及所有客船，从2002年7月1日起到2008年7月1日止分阶段装配AIS设备。此后海事组织又做出补充规定，将国际航线船舶装配期限提前到2004年底。IMO的这些要求将保证AIS的商务化应用。AIS系统对整个航运的安全和管理将带来深刻的变化。 基于AIS的船舶动态监控原理 要在监控客户端上直接标识目标需要解决的问题有：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）的技术和电子海图等。随着科技的进步，这些技术问题已全部解决。 1、高精度的定位手段及全球卫星定位系统（民用GPS）的定位已经可以保证优于10m的精度（实测可达3m精度）。符合了AIS的定位要求。 2、船舶全球的唯一编码MMSI码又叫船舶识别号。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。IMO于1987年就通过推广应用MMSI码的决议。 3、SOTDMA（自控时分多址联接）技术是通过数据打包链接的技术。AIS技术标准规定：每分钟划分为4500个时间段。每个时间段可发布一条不长于256比特的讯息，长于256比特的讯息需增加时间段。每条船舶会通过询问（自动）选择一个与他船不发生冲突的时间段和对应的时间段来发布本船的讯息。在统一的VHF的频道上，AIS范围内任何船舶都能自行互不干扰地发送报告和接受全部船舶（岸站）的报告，这就是SOTDMA的技术核心。AIS系统（在同一区域）能同时容纳200～300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，以保证作为AIS船对船运行主要对象的近距离目标的优先权。在实际操作中，系统的容量是不受限制的，可同时为很多船只提供服务。在实施SOTDMA中，需要2个AIS专用的VHF频道，已有有关组织向国际电联申请并获得批准。 4、电子海图显示与信息系统 （ECDIS）是现代航海的一项新技术，它在保障航行安全和提高航行工作效率方面发挥着显著的作用。ECDIS不仅能在计算机上显示电子海图，而且实时为驾驶员集成各种相关航行信息，并能自动地实时计算本船与陆地、海图上的物标、目的地或潜在的危险物的相对位置，可以说将航海安全技术提升到了一个全新的高度。 利用船舶自动识别系统（AIS）技术和电子海图显示与信息系统（ECDIS）技术，可以实时处理AIS数据，在电子海图上显示真实的动态船型，实现船舶动态实时监控，其原理图如下： 船舶自动识别系统原理图 由图中岸基AIS接收天线、AIS接收器、通信服务器、网络交换机和安装有ECDIS系统的监控客户端组成的船舶动态监控系统可接收覆盖范围内安装AIS发射器船舶发出的信号，经过处理将AIS数据导入相应电子海图显示平台，船舶动态监控系统便可直观、准确、实时地将监控范围内船舶AIS数据转化为可视化的动态船型，为监控人员显示船舶运动矢量，提供碰撞或会遇预警，支持后续的业务处理。船舶动态监控系统能实时获取覆盖范围内安装使用AIS船舶的船名、呼号、MMSI、船长、船宽、吃水、货物种类等船舶静态数据，和航向、航速、位置、相对距离等船舶航行动态数据。 基于AIS的船舶代理业务监控系统 目前国内多个港口的海事局、引航站已陆续使用基于电子海图的AIS信息辅助船舶通航管理、靠离泊引领操作等，AIS和电子海图技术的不断进步，促进了船舶代理业务监控系统的开发和应用。本公司于2006年开发了新一代基于AIS的船舶代理业务监控系统并成功应用于业务操作，下面介绍业务监控系统的功能特点： 1、基本功能 系统可以实时接收处理标准的AIS 数据，包括船舶动态信息、静态信息和安全短消息等，并在电子海图上同比例显示动态船型和相关文字信息。动态信息包括船舶航向、航速、位置和相对距离等船舶航行动态数据，静态信息包括船舶的船名、呼号、MMSI、船长、船宽和货物种类等船舶静态数据。 2、目标分类 系统设定船名、船长、吃水等查询条件及显示方式