VTS及AIS知识介绍

现代水上交通安全监管系统—VTS及AIS知识介绍二〇一一年三月三十日一、VTS及系统组成二、VTS设备系统结构三、VTS工作原理与信号流程四、VTS的功能五、黄石VTS介绍讲述内容六、船舶自动识别系统AIS介绍一、VTS及系统组成VTS（VesselTrafficServices）船舶交通服务，在我国,通常称为船舶交通管理系统。VTS是提高船舶交通安全，效率和保护水域环境的主管机关所实施的服务系统，它的范围是从提供简单的信息服务到广泛管理一个港口或水道的交通。芜湖船舶交通管理中心桂花桥雷达站VTS系统组成图主管机关VTS设备系统法规进入VTS管区的船舶二、VTS设备系统结构1.雷达子系统2.VHF通信子系统3.雷达数据处理子系统4.多传感器综合处理子系统5.交通显示与控制子系统6.船舶数据处理子系统7.记录重放子系统8.信息传输及网络子系统9.支持保障子系统系统组成框图气象服务器网络数据库服务器操作台(显示和操作)GPS服务器网络SYTAR服务器(融合)操作台(显示和操作)VHF收发机网络操作台(显示和操作)三、工作原理与信号流程雷达(回波)DU(数化,抗干扰)网络SYTAR服务器(融合)操作台(显示和操作)数据库操作台(输入船舶报告)数据库服务器(保存)SYTAR服务器(融合)操作台(显示和操作)CCTV镜头网络SYTAR服务器(融合)操作台(显示和操作)从雷达来的原始视频信号通过数据板(DU)进行数字化和相关的抗干扰处理通过网络传递到相应的控制中心在综合处理服务器上与其他的信号进行融合处理在控制中心的操作台和远程浏览器上由Sytar客户机软件进行显示并接受操作员的各种命令控制信息通过网络传递到雷达站的控制器对雷达进行远程控制船舶跟踪信息也将自动传递到数据库服务器保存通过数据库终端显示和操作CCTV信号以及GPS信息将在综合处理服务器中进行融合气象和水文等信息将在数据库服务器发布并在数据库终端显示。雷达原始视频数字化后视频雷达CCTVVHF气象DUVHF终端信息发布服务器局内终端Sytar服务器气象服务器数据库服务器交通显示终端记录服务器数据库终端网闸GPS1、雷达子系统雷达子系统主要用于采集信息，由雷达天线、收发机、控制器及维修终端四部分组成。2、VHF通信子系统主要用于VTS向船舶提供信息服务、交通组织服务、助航服务等通信业务。控制器X波段18ft/12ft及以上裂缝天线齿轮箱收发机收发机雷达信号处理器维修终端X波段10kwX波段10kw3、雷达数据处理子系统主要用于对雷达信号进行处理，对目标进行录取、跟踪，由雷达视频处理器、雷达录取及跟踪器组成。4、多传感器综合处理子系统主要用于将来自各雷达站的雷达视频信息、AIS信息、跟踪数据信息进行融合，多雷达目标的判定和跟踪、危险判断和报警等综合处理。DigitizingUnitServiceDisplayDigitizingUnitTrackServerTrackServerArchiveServerInformationServerWebServer5、交通显示与控制子系统主要用于显示管理水域的交通信息，同时也是VTS实施管理和服务的人—机接口。6、船舶数据处理子系统主要用于对VTS管理区域的船舶信息进行管理和统计。7、记录重放子系统主要用于记录雷达图像、声音与其他数据和指令。8、信息传输网络子系统主要用于信息的传输，主要设备为交换机、路由器、光端机等。9、支持保障子系统配置气象设备，避雷、消防设备，无人站环境监测设备，电源设备等支持保障设施。四、VTS的功能1、VTS的动态监控功能2、VTS的信息服务功能3、VTS的助航服务功能4、VTS的交通组织功能5、VTS的协作服务及支持联合行动功能1、VTS的动态监控功能VTS对覆盖水域内船舶实施动态监控，使重点船舶、重点区域的海事动态监督管理得到进一步加强。船舶在VTS管理区域航行时，VTS操作员可通过VTS设施监视船舶的运动情况，纠正违章、偏航，并通过VHF通信、GPS、在建的AIS系统等设备了解船舶的配备和航行状态等。同时，可对辖段内的“六区一渡”水域和“四客一危”船舶进行重点监视，预防船舶交通事故发生。2、VTS的信息服务功能“信息服务”是为了帮助船舶做出航行决定，由VTS值班员根据搜集到的信息向船舶提供的服务。VTS中心根据搜集到的信息（VTS覆盖水域内的船舶动态、助航标志、水文气象、航行警（通）告和其他信息）提供信息服务。一般信息通过广播向覆盖水域内所有船舶提供，广播可以是在固定时间和一定时间间隔进行，也可以是VTS中心认为必要时在其他任何时间进行。在收到船舶请求时，或者当VTS认为需要时，也可以向特定的船舶提供信息。3、VTS的助航服务功能（1）“助航服务”是一项辅助船舶作出航行决策，并监视其航行状态，特别是在困难的航行条件和气象条件下，或者在船舶有故障或缺陷的情况下实施的服务。助航服务一般是在船舶请求下或VTS认为有必要时提供的，而且仅仅在已经确实识别且能在整个过程中保持识别的情况下才能提供。（2）助航服务能提供航行信息，一般以提出航行建议（如航向建议）的方式协助船舶做出航行决策。例如，提供船舶的实际航向和航速；船舶相对于航道轴线和航向点的位置；周围船舶的位置、标识和航行意图；对个别船舶的警告；管理区域内，两船交叉或会遇前，向船舶提示两船间距并判定船舶是否偏航等。4、VTS的交通组织功能（1）“交通组织”是为了防止危险局面的产生和保证VTS区域内船舶安全有效航行的服务。（2）交通组织涉及对船舶动态的提前计划，适用于交通繁忙时或者有特别的运输动态影响其他交通流的情况。一般情况下，交通组织通过交通计划和强制遵守的管理规则来体现。VTS中心认为必要时，向特定水域内船舶发出交通组织的指令，包括：组织并监督船舶进出港口和通过特殊要求区域；组织并监督船舶进出锚地和泊位，帮助船舶锚泊；监督船舶航线及航速；警告、纠正违章航行船舶等。5、VTS的协作服务及支持联合行动功能（1）VTS协作服务单位可以是引航站、航道部门及各航运单位，VTS可以作为其辅助工具和信息源。一般来说，协作服务及支持联合行动可以通过建立相关的应急反应程序、共同数据库、双方的活动协议和进行数据交换来实现。通过这种协作服务，可有效支持诸如船舶安全监督管理、污染控制、搜寻救助等联合行动。（2）VTS在协作服务及支持联合行动中主要以提供信息支持为主。五、黄石VTS简介黄石VTS系统工程建设规模为6站1中心，实现对长江干线武汉与黄石海事局交界至牯牛沙1号标的雷达覆盖，管理水域全长约94Km，并与武汉VTS系统之间实现信息交互。具体为建设马驿、得胜洲、巴河口、廻风矶、黄石港区、茅山6个雷达站，建设马驿、巴河口和茅山3个VHF基站，在黄石海事局大楼建设VTS中心。新建雷达站信息通过租用公用网的方式传输至黄石VTS中心，同时与武汉海事局VTS系统之间交互相接区域的跟踪标识信息。在组织管理上，采用集中管理模式：所有前端站点信息均传输至黄石VTS中心处理、显示，由黄石VTS中心统一负责值班管理和系统运行。在黄石VTS中心配置WEB服务器，用于各海事处和巡航救助执法大队掌握辖区交通图像和组织水上搜救。黄石VTS系统信息传输至长江海事局长江水上救助协调中心，用于长江海事局宏观掌握管理区域内的交通动态。六、自动识别系统AIS介绍1、AIS概念海上目标自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem）简称AIS，由基站、船台、AIS网络组成的集网络技术、无线通信技术、计算机技术、电子信息技术、微电子集成技术为一体，可用于水上交通联络和指挥的岸与船、船与岸、船与船之间的识别通信的高科技平台。2、AIS的历史由来•为了改善现在的交通和促进未来交通状况的好转，将事故和灾害发生的可能性降至最低，建立具有传递和交换功能的交通流参数数据库，以满足海上交通的规划设计、管理和控制等多方面的需要。1992年开始，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讨，基本确定了船舶自动识别系统AIS(AutomaticIdentificationSystem)的概念、工作频率、系统构成、信息交换方式和系统性能标准。•中国海事局为了让主管当局和船方可以实现信息共享，使船方可以享受更多的服务，使主管当局可以更方便地进行管理和服务，经过详细的分析及调研，听取了各方专家意见，于2003年引入AIS，组织开发了AIS应用软件，经过了专家评审，并于2008年在全国范围内推广使用AIS应用软件。3、AIS的作用(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生。4、长江海事局辖区AIS建设情况AIS岸基系统在武汉设置一级管理中心，在重庆、宜昌、武汉和芜湖设置二级管理中心，全线共设置34个AIS基站，14个用户终端。5、AIS信息与黄石VTS信息的交换•长江AIS岸基系统在各管理中心提供了与VTS系统进行信息交换的接口，并要求通过标准接口进行不同系统间协议和数据格式的转换。•黄石VTS拟依托长航数据通信网为物理传输平台，在武汉海事局路由设备和黄石VTS系统路由设备上设置路由地址，实现AIS信息与VTS系统的互联，将AIS信息接入黄石VTS系统，并进行数据融合。