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AIS（船舶自动识别系统）基础知识介绍AIS技术的未来发展AIS设备的分类海上通信和AIS技术的产生AIS技术的应用通信的概念通信，顾名思义就是连通信息，通过某种中间物质把某个地方的信息传输到另一个地方，实现信息的交流。通信是人类社会乃至一切生命的组织形式。通信的概念阶段一：利用自然界的基本规律和人的基础感官可达性建立通信系统，这是人类最原始的通信方式。通信的概念阶段二：随着电报、电话的发明，电磁波的出现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革，从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，同时带来了一系列技术革新，开始了人类通信的新时代。通信的概念阶段三：移动通信和互联网通信时代，全球范围形成数字传输、程控电话交换通信为主，其他通信为辅的综合电信通信系统；电话网向移动方向延伸，并日益与计算机、电视等技术融合。■声音通信喇叭，鸣笛海上通信船用雾航笛海上信息交换■视觉通信旗语船上使用信号旗通信至今已有400多年的历史。旗号通信的优点是十分简便，因此，即使当今现代通信技术相当发达，这种简易的通信方式仍被保留下来，成为近程通信的一种重要方式。在进行旗号通信时，可以把信号旗单独或组合起来使用，表示不同的意义。通常悬挂单面旗表示最紧急、最重要或最常用的内容。例如，悬挂Ａ字母旗，表示“我船下面有潜水员，请慢速远离我船”；悬挂Ｏ字母旗，表示“有人落水”；悬挂Ｗ字母旗，表示“我船需要医疗援助”等等。海上信息交换■地面通信中高频单边带电话、直接印字电报、甚高频电话等海上信息交换■卫通通信通过INMARSATA、B、C、MINI-M、F、FB站的语音、电传、传真、E-mail海上信息交换■雷达扫描系统1、航海雷达只能探测目标船的位置、平均速度和航（迹）向，不能获取目标船的即时速度和船首向。2、存在近距盲区，近距目标图像和数据不能显示（船用雷达一般为10-50m）。3、障碍物和大船对其后的小目标遮挡较严重。4、受海浪暴雨干扰，丢失小目标。5、信息量有限，不能提供目标船标识和航行状态等信息。6、与通信设备未能有机结合，不能与目标船自动交换数据；人工操作延误时间；语言交换信息易失误。雷达的劣势AIS目标与雷达探测目标比较混淆目标遮挡目标VTS无线电测向（DF）5度夹角混淆船AIS技术的产生SOTDMA是“自组织时分多址”的英文首字母缩写。这个名字最早由瑞典学者HakanLans提出并使用,用以描述自组织时分复用传输系统。可以举一个最简单的例子来描述SOTDMA：十个人各使用一个麦克风,而且每个人都希望和其余每一个人通话,SOTDMA就是实现这项功能的一种有效方法,可以使每个人彼此之间都能自由地同时交流。ITU1371协议历史瑞典的HakanLans先生以个人名义申请了这种系统的专利,但在专利中并没有使用SOTDMA一词。而在他之前,南非的MDS公司及美国ROSS工程公司也已开始进行相关技术的研究并拥有了同样功能的技术雏形。HakanLans把他的专利授权给了当时属于瑞典航天公司的GP&C(全球定位和通信)公司。后来该公司被SAAB公司收购。然而不幸的是美国Motorola公司已经开发了这种系统,并申请专利比Lans先生还要早。早在九十年代初,美国Motorola公司的一个雇员JamesRidiout曾就专利侵权向SAAB提出诉讼。该诉讼在美国专利法庭历经五年,在花了成千上万的美元后,这个争论才私下解决。Lans先生同意不再卷人卫星通信系统中，而Motorola公司同意不再涉足AIS领域。ITU1371协议历史到1997年,SAAB、ROSS和MDS三家公司均开发出了各自的SOTDMA技术,并应用在各自的AIS系统中。以上三家公司的SOTDMA技术各有优点,但是商业竞争阻碍了生产厂商之间的技术合作。直到1997年,Ross公司的总裁RossNorsworthy先生,将其SOTDMA专利(在瑞士进行了国际专利注册)免费特许给了国际电信联盟。随后由RossNorsworthy先生倡议MDS、SAAB和ROSS三家公司一起在佛罗里达离ROSS公司不远的假日酒店召开了一次会议。RossNorsworthy先生在会议上建议三家公司应把彼此间的分歧放在一边,共同合作起草一份能体现最好技术的国际标准,该标准将融合三家技术上的优点,以利于提高国际海事安全。他的观点被其他两方接受,随后共同工作的结果便是国际电信联盟认可的关于AIS的新的技术标准ITU—RM.1371。AIS的产生过程（1990—1992）(1994—1995）（1996）VHF/DSC应答器无线电AIS通用AIS（通过VHF/DSC将本船信息传给询问对方）（用于VTS，SOTDMA，应答器式）（SOTDMA广播式）（1998）通过AIS技术性能通过SOLAS公约第五章修正案（2000）（确定频道（87B、88B））（强制装备AIS）AIS船载设备的安装时间表AIS的主要物理参数符号参数名称最小值最大值PH.RFR区域频率(《无线电规则》附录18中的频率范围)156.025MHz162.025MHzPH.CHS信道间隔12.5kHz25.0kHzPH.AISIAIS信道1(预设信道I)(87B),(2087)161.975MHz161.975MHzPH.AIS2AIS信道2(预设信道2)(88B),(2088)162.025MHz162.025MHzPH.CHB信道带宽窄宽PH.RR传输速率9600bps9600bpsPH.TS同步序列24bit24bitPH.CST发射机稳定时间发射功率达到最终值偏差的20%之内，频率稳定至最终值的士1.0kHz之内≦1.0ms≦1.0msPH.TXP发射输出功率2W12.5WAIS可以同时在两个频率上交替进行，可以避免RF干扰和增加系统容量。此外，主管部门还可以指配AIS的区域性使用频率，使AIS可工作于一组频率，并具有频道选择和切换手段，既可以工作于近程，也可工作于远程。AIS专用两个VHF频道：CH87Bf=161.975MHz；CH88Bf=162.025MHz。RecommendationITU-RM.1371-51371建议书的第5版2014年2月推出全称为《在VHF海事通信频段上基于TDMA的AIS系统技术特性》多址方式分类在无线通信中，为保证许多用户同时进行通信，以不同的方式分隔无线信道，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。频分多址－－以频率来区分信道。时分多址－－在一个无线频道上，按时间分割为若干个时隙，每个信道占用一个时隙，在规定的时隙内收发信号。码分多址－－采用扩频通信技术，每个用户具有特定的地址码，利用地址码相互之间的正交性（或准正交性）完成信道分离的任务。AIS所处的电磁频段R：覆盖半径H(M):岸台天线高度h(m):船台天线高度AIS覆盖范围经验公式AIS技术的未来发展AIS设备的分类海上通信和AIS技术的产生AIS技术的应用AIS台站的分类（按是否移动）AIS台站的分类（按功能ITU定义）功能类别AIS台站类型AISVHF数据链路（VDL）非主控台AIS船载台助航AIS台受限基站搜救移动航空器设备转发台AIS搜救发射机（AIS-SART台）AISVDL主控台基站AIS的类型ClassA通用船载自动识别设备ClassB适合小型船舶安装AIS设备ClassC基站ClassS搜救飞机及直升机用AIS设备ClassNA-to-N（AidstoNavigation）航标AIS设备AIS系统设备类型SAR机载AIS船载AIS助航AIS单工转发站AIS基站双工转发站移动设备固定设备A、B类AIS设备物理参数对比船载AIS对比A类B类发送功率12.5W（缺省）/2W(低功率）2W通信协议SO-TDMACS-TDMA频带156.025-162.025MHz@12/25KHz161.500-162.025MHz@25kHz定位源和外部输入外部GPSAIS集成GPS显示和数字界面昀小键盘显示（MKD），多个输入输出口可选位置，静态消息以及报告速率位置信息由AIS消息1，2或3位置信息通过AIS18号消息回报，静态消息通过24号消息汇报安全信息发送和传输发送可选价格$2,800-4000$700-1,500A、B类AIS设备的区别通信制式的区别静态报告的区别报告更新率的区别报文通信的区别A类船载AIS台站A类派生AIS设备—AIS导航仪助航AIS台（AIS航标）功能提供实时的天气，潮汐，流速，水深等助航信息可监测助航设备状态并可跟踪漂移的浮动助航设备识别与助航设备发生碰撞的船舶远程遥控改变助航设备参数提供虚拟助航设备助航AIS台（AIS航标）分类物理AIS航标虚拟AIS航标综合AIS航标VTS基站助航2助航1助航AIS台站AIS单元物理AIS航标综合AIS航标虚拟AIS航标AIS基站AIS基站AIS技术的未来发展AIS设备的分类海上通信和AIS技术的产生AIS技术的应用优化船舶调度与提升航运效率•AIS信息有利于调度人员全面了解和分析海上船舶交通状况与各航线的船舶流量，实现对船舶的科学、有效地调度，提高船舶进出港效率，创建一个高效和谐的海上交通环境。•AIS信息可与雷达信息相融合，提供精确、全面的船舶实时的信息，增强雷达的信息识别能力；AIS可以扩展航海雷达系统的观测范围，弥补雷达的观测盲区；AIS还能够克服雨雪对雷达产生的干拢，使船舶能够在暴雨、大雪等恶劣天气下安全的进出港口。海上人命和财产救助•海上船舶发生事故后，通过AIS数据可以准确定位查找遇险船舶，掌握事发水域周围水域环境及通航状况，为及时开展海上搜救工作创造有利时机，缩短救助时间，提高搜救效率，最大限度的保护海上人命和财产安全。提供助航服务，维护航行安全播发助航安全信息•利用AIS岸基网络系统可以及时对安装AIS船台的船舶播发航标动态、水文、气象、航行警告、等信息，丰富了助航信息发布手段，为航海用户提供了更为优质的航海保障服务。安全信息播发设置虚拟航标•虚拟航标是依据ITU1371-1标准，通过AIS基站播发的一种助航标志。在遇到沉船等紧急情况及在某些水域需要设标又不便于设标时,可以设立虚拟航标对船舶予以提示。航行在AIS覆盖范围内并安装有AIS设备的船舶，均可接收到该虚拟航标的位置、种类等信息，在船台显示器上予以显示，并且可以通过虚拟航标进行定位、导航或避开航行危险物。船舶碰撞事故调查•5月2日5时23分，天津驶往智利的利比里亚货轮“海盛”与香港货轮“世纪之光”在雾航至成山头以东海域时发生碰撞，海盛轮船头严重受损并进水，“世纪之光”轮则很快沉没。AIS中心通过AIS数据回放准确再现了事故发生前两船的航行状态，为海事调查和双方事故责任的明晰提供了宝贵的一手数据。世纪之光轮事故现场事故历史回放港口、航道及海洋功能区规划，合理利用海洋资源•通过分析AIS船舶航行轨迹，可以较为精确的统计港口、航道的船舶流量，了解海区船舶的习惯航法，检验已经规划航路、航标、锚地、海事监管功能区的效能，并为计划设置的航路、航标、锚地和养殖区提供科学的技术参考依据，彻底解决了传统人工统计的效率低、难度大、精度低的问题，可收到良好的社会效益和经济效益。成山头水域航道评估航运动态分析，提供决策依据•航运业作为全球贸易的主要载体，已成为世界经济的晴雨表。AIS系统存储了大量的船舶位置报告，形成了大量的航行轨迹信息，利用自主研发的船舶轨迹流量统计软件，进行船舶进出港、航道船舶流量统计分析，通过分析区域、港口船舶航运动态最大的第一手数据库，据此通过对全球或区域经济活跃度评价、贸易供求分析、危机预警等，可为决策提供有力依据，从而提高对经济走向的预判能力。这对于促进航运经济发展、加强宏观经济监测具有独特优势。金融危机以来秦皇岛港船舶进出港流量分析维护国家主权•通过在国家领海基点（国务院颁布的我国领海的起算点）设立AIS虚拟航标维护了国家主权；东南礁AIS虚拟航标领海基点位–东南礁，（北纬30°43.5′，东经123°09.7）。隶属于舟山市嵊泗县