宽哥玩数码|工作在VHF频段的AIS船舶自动识别系统
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 。
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一、AIS简介船舶自动识别系统(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 , 如经纬度、航速、航向等和静态信息如海上移动业务标识MMSI码、船名、呼号等 。 其他船只要安装了AIS设备就可以自动接收这些船舶信息并显示 , 方便过往船只提前规划航道 , 避免发生碰撞 。 下面用一个图来描述AIS在航行中的作用 。
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AIS网络包括岸基AIS、船载AIS、星载AIS , 根据AIS的不通应用 , 可将AIS分为移动站和固定站两大类 。 其中 , 移动站包括:
完全符合规范的通用船载类AIS(A类AIS)不完全符合规范的船载类AIS(B类AIS)装备在搜救的飞机上 , 协助开展搜救的AIS;装备在航标上 , 作为一个虚拟航标的AIS 。固定站包括:
AIS基站 , 是组建AIS网络的关键部分AIS单工转发器AIS双工转发器二、船载A类型AIS和B类AIS
目前 , 船载AIS设备分为A类AIS和B类AIS两种类型 , A类AIS采用SOTDMA(自组织时分多址)接入方式 , 根据IMO规定 , 所有300吨及以上的国际航行船舶和500吨及以上的非国际航行的货船应配备A类AIS 。
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B类AIS是安装在中小型船舶上的 , 主要釆用CSTDMA和SOTDMA两种协议接入方式 , 其优点是配置简单 , 价格低廉 。 A类与类的不同之处主要体现在以下几方面 , 如通信协议、报文格式、报文更新速率和静态电文等 。
A类AIS接收与发射AIS信息安装在符合IMOAIS运输规定下的船只超过300吨的国际航线商用船只强制安装A级AISB类AIS接收与发射AIS信息IMO未强制规范必须安装AIS的船只适用于休闲用途的船只 , 用于提高海上航行安装
三、AIS通信过程
AIS工作频段在航海VHF频段 , 国际电信联盟1997年无线电大会指定了161.975MHz(87B频道)和162.025MHz(88B频道)两个VHF频率作为AIS频道 。 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) 。 就完成通信而言 , 一个无线电通信频道已经足够了 , 但是为了防止干扰和转换频道时造成的通信损失 , 每个AIS站均同时在两个频道进行收发 。 AIS采用VHF频段 , 其通信覆盖距离与其他VHF设备一样 , 都是电波直线传播 , 天线的高度决定通信传播距离 , 在海上通常为20海里左右 。 在地面障碍物不高的情况下 , 视距上能看到AIS站的情况下 , 可以借助中继站 , 扩大通信范围 。
四、AIS信息内容
【宽哥玩数码|工作在VHF频段的AIS船舶自动识别系统】ITU-RM.1371-4*标准中规定了AIS有27种不同类型的消息报文 , 分别发挥着不同作用从功能角度分 , 可以分为四种消息类型:静态信息、动态信息、航行信息、安全相关的短电文 。 不同类型的信息广播频率都不一样 。 AIS动态信息由于需要及时更新 , 以避免发生事故 , 器更新率一般较高 , 而航行信息与静态信息在航行中一般变化较小 , 则其更新率较低;安全相关信息一般在需要时才会对外发布 。
1.静态信息
IMO:识别编码MMSI:海上移动业务识别码(船舶全球唯一识别码)呼号和船名船长、船宽及船舶类型定位仪天线在船上的位置船吃水深度装载货物信息2.动态消息
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