AIS的发展及其前景
2004年11月17日 20:19
国际海事组织(IMO)航行安全分委会第45次会议对修订的SOLAS公约第五章进行了最后一次审议，修订后的新五章计划于2002年7月1日生效。在新五章第20条的船载航行系统和设备的配备要求中，扩大了设备的配备要求，其中较引人注目的是AIS(Automatic Identification System)船载自动识别系统。
1 AIS产生的背景
IMO和各国主管部门通过制定和实施避碰规则，规定强制配备必要的助航设备，建立VTS、船舶报告制度等措施来管理船舶的安全航行，但船舶的碰撞事故还是屡屡发生。为了进一步提高船舶安全航行的性能，有关机构和厂商对助航设备进行着不断的研究和开发，当今通信技术和计算机技术的飞速发展，为这方面的研究和开发提供了技术上的保证，AIS就是依托了这些技术发展而成的。
在以往的海上船舶碰撞事故中，出现过多起由于VHF设备操作问题和语言交流上存在的问题而不能及时沟通和了解对方船舶的信息与操船意图，最终导致碰撞事故发生的案例。在限制水域或VTS作用区域，控制中心通过无线电话询问或由船舶用无线电话向控制中心报告而获得船舶的信息后，再用人工方式将船舶信息输入VTS监控系统以实现对船舶的跟踪管理。由于采用人工方式向系统输入信息，对船舶来往密度较大的VTS作用区域的控制中心来说，不仅工作强度大，而且易出现操作上的差错，有时因出现盲区而丢失目标。针对上述情况，欧美一些国家在90年代前后，着手开展了用于自动获得船舶信息和航行状态技术的探索和研究。
2 AIS的发展过程与现状
较早的一种方法是基于VHF DSC技术开发而成的，称为“自动应答系统(TRANSPNDER SYSTEM)”。其基本方法是在70频道上以DSC方式自动发出询问信息，接收到询问信息的接收机(装在船舶或岸台上的AIS设备)根据询问方要求的频道，将本船的识别码、船名、船位、航向、航速、吃水等信息自动传给询问方，这样便实现了自动应答功能，(其中船舶识别码和船位信息是必需传送的，它在设备安装时已存入；船位信息来自GPS，通过数据接口连接在发射设备上)。在VTS作用区域，岸上设备不断向周围区域发出询问信号，区域内的船舶在接收到询问信号后便自动依次向岸上设备发回各类信息，这些信息自动输入VTS设备。VTS控制中心通过VHF将这些信息用广播方式播发，凡配有这种设备的船舶都可接收到，并可在电子海图上显示出来，驾驶人员可在电子海图上看到周围船舶的船位、船名、航向、航速等信息。此外，系统还可进行数字通信和语音通信。由于新技术在VTS中的运用，增加了系统的功能，使之成为“增强型VTS”。与此同时，一种在VHF频道上，用欧洲数字集群标准的技术来实现自动应答功能和通信功能的研究也相当成功。在IMO正式公布AIS的性能标准之前，上述系统已在欧美一些国家得到应用。
IMO很重视这项新技术对安全航行的作用，在1995年11月29日的74SOLAS公约缔约国政府会议上，通过了一系列决议，其中的决议9是关于《自动船舶识别应答器／收发系统》。在该决议中，肯定了这种装置“将极大地提高航行安全性”，并提出：尽快制定该装置的操作要求和性能标准，审议通过该装置系统配置的SOLAS公约修正案；同时请国际电信联盟制定该装置的技术标准和合适的频率。1996年，在IMO航行安全分委会42次会议上，审议了技术小组提交的《使用VHF DSC技术的船用自动识别系统装置》的性能标准草案，并将该系统简称为“AIS”；同年，在海安会的67次会议上同意把AIS作为今后需实行的方案来考虑。1997年IMO的航行安全分委会举行了43次会议，会上通过了《关于全球船载自动识别系统(AIS)性能标准的建议案》。这次会议简报对AIS的功能作了描述，称该系统“满足以下需要：①船对船模式的避碰；②港口国获得船舶和它所运货物的信息；③作为VTS的工具”。1998年IMO的海安会批准了该建议案。1999年航行安全分委会45次会议最后确定了对SOLAS公约第五章的修订(按程序，“新五章”需在2000年12月海安会的73次会议上通过最后批准)，并确定了航行于国际航线的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，将从2002年7月1日起到2008年7月1日分阶段执行配备AIS设备的规定。
为了规范和统一系统技术标准和频率资源的合理使用，国际电信联盟(ITU)曾于1992年出台了建议案ITU—RM.825。 WRC—97(1997年世界无线电行政大会)批准将VHF87和88频道拆为单工频道，其中的161.975MHz为AIS1频道，162.025MHz为AIS2频道。国际电信联盟无线电通信第八研究组经过激烈的讨论后，在1998年提出了一份《海上VHF波段使用TDMA的船用自动识别系统(AIS)的技术特性》的建议案，该建议案采用SOTDMA系统用于船舶间的航线监督及安全、船舶报告、VTS应用等，并已被IMO所采纳。
3 AIS基本功能与技术特点简介
(1)系统工作特点：
●在所有区域内自主和连续工作；
●由交管监视中心指配工作模式，以便于主管部门控制数据传输的间隔和时隙；
●数据的传输响应来自于船舶或主管部门的问询，有轮询和受控两种模式。
(2)系统传输的静态信息：IMO编码(如有)、呼号和船名、船的长度和宽度、船的类型、定位天线在船上的位置。
(3)系统传输的动态信息：船位、国际协调时、对地航向、对地航速、航迹向、航行状态、转向率、横倾角(选用项)、纵倾和横摆(选用项)。
(4)系统传输的航行相关信息：船舶吃水、危险货物类型、目的港和预计到达时间、航行计划(选用项)、简明的安全信息。
(5)技术特点：AIS采用OSI(Open Systems Interconnection)工作模型，无线传输的带宽为25kHz或12.5kHz(见ITU—RM.1084)，调制采用GMSK方案，数据编码为NRZI方式，数据传输的比特率为9600b／s。
4 AIS的发展前景
从AIS的基本功能和技术特点看，该系统为船舶航行安全和航行管理提供了一种新型而有效的手段。据国外有关部门在1999年作的统计和预测，AIS的发展虽比ECDIS(电子海图显示与信息系统)起步晚十年左右，但它的发展速度已大大超过ECDIS，今后若干年将保持这种发展趋势。从IMO的方面看，AIS的强制配备要求将先于ECDIS，如无意外情况，新的SOLAS公约修正案将在2000年底被正式通过，这就意味着2002年的7月1日将进入配备AIS设备的实施期。
74SOLAS公约的88年修正案对公约的第四章(无线电通信)作了重大修正，提出了航运界人所皆知的GMDSS计划。GMDSS计划的实施带给航运界和各管理部门的影响是巨大的。将要实施的AIS计划中，设备的规模和费用上虽比不上GMDSS，但其对船舶航行安全和航行安全管理的作用却是十分重要的。
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