船舶自动识别系统(AIS)介绍

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一、AIS概述

在海上航行中，船舶之间常常需要掌握彼此之间的动、静态消息，避免船舶在航行过程中发生碰撞事故。因此实现船舶的自动识别是海上航行安全、海上交通管理和航海技术发展的重要问题。船舶自动识别系统（AIS）作为一种新型的助航设备，安装了AIS的船舶能够在不需要船舶驾驶员介入的情况下，周期性的在海上通过VHF频道自动广播船舶的运动信息。向其他过往船只发送本船的运动信息与轨迹，以提示其他过往船只提前规划航道，避免发生碰撞。

二、AIS工作信道和工作模式

工作信道 ：AIS1（VHF87B，161.975MHZ)）;AIS2（VHF88B，162.025MHZ）

接收信息：2个TDMA接收机，同时

发送信息：1个TDMA发射机，交替

信道带宽：25kHz / 12.5kHz（主管机关要求时）

传输速率：9600 bit/s

工作模式：系统采用两个TDMA接收机分别在这两个信道上同时接受信息，并通过一个TDMA发射机在这两个信道上交替发射信息(此处可以理解为两收一发，收信道分别接受两个频点信息，发信道通过两个频点交替发送AIS信息)

三、AIS信息内容

AIS系统采用船舶全球的编码体制，即MMSI码来作为识别手段。每一艘船舶从开始建造到船舶使用结束解体，给予一个全球的MMSI码。AIS消息可以分为静态信息和动态信息（点迹信息）、航行相关信息以及与安全有关的短电文等四种。

★ 静态信息

IMO编号；海上移动业务识别码(MMSI)；呼号及船名；船长、船宽、船舶类型；船上使用的定位仪天线的位置。

★动态信息

船位及其精度标示和完好性状态；世界协调时UTC时间；对地航向(1/10度为单位)；对地航速(1/10Kn为单位)；艏向(0~359度)；航行状态(由人工输入)；转向速率(若无可不发)。

★ 航次相关的信息

船舶吃水；危险货物(种类)按管理当局要求；目的港及估计到达时间(船长估计)；选项—航路计划(航路点X基本电文中无此数据区)。

Ø 与安全有关的短电文（B类只收不发）

与安全有关的寻址电文；与安全有关的广播电文。

四、AIS工作模式

A类AIS的工作模式有三种：

1、自主模式：该模式为船舶默认的工作态，可以在所有海域使用

2、分配模式：由沿岸管理部门控制

3、轮询模式：当响应其他船舶或基站的呼叫时，使用轮询模式。

通常情况下，船载AIS工作在自主模式下

自主模式下信息的更新速率规定为:

1、静态信息：6分钟以及接收到发送要求时；

2、动态信息：根据船速不同，按下表1更新率报告；

3、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；

4、安全信息：根据需要。

五、AIS的通信协议

AIS系统采用的TDMA通信协议，系统运行时不停的检测TDMA信道的活动状态，根据信道的占用情况预约本台的发射时隙。进入TDMA网络的AIS设备一般采用自组织的时分多址（SOTDMA）协议进行工作，采用这个方式传输的AIS设备可以自主解决发射冲突，自主接收其他台站的信息。

在AIS网络中，一帧60s被分为2250个时隙，每个时隙长度为26.67ms,每个时隙可以发送一条256bit的信息，当信息长度大于256bit时，将占用2个或多个时隙。理论上在同一区域能同时容纳200-300艘船舶信息，当船只数大于系统容量时，远距离的目标就会被忽略，以此保证AIS系统对近距离目标的优先权。

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。

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。