1、AIS与网络基础培训与网络基础培训船舶通信船舶通信 声音通信 鸣笛 视觉通信 旗语，灯光 地面通信 中高频单边带电话、直接印字电报、甚高频电话等 卫通通信 通过INMARSAT A、B、C、F站的语音、电传、传真、E-mail 雷达扫描系统雷达扫描系统雷达扫描系统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。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）。障碍物和大船对其后的小目标遮挡较严重。受海浪暴雨干扰，丢失小目标。信息量有限，不能提供目标船标识和航行状态等信息。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
2、间；语言交换信息易失误。雷达的劣势雷达的劣势雷达对航向的判定的局限雷达对航向的判定的局限解决雷达存在问题的两种途径解决雷达存在问题的两种途径q提高雷达性能，如采用大时宽带宽积雷达，可使探测目标的位置、速度、精度均提高，解决问题（1）；采用抗海杂波技术，可解决问题（4），但会使雷达成本大幅度提高。（2）、（3）、（5）和（1）中航向问题雷达不能解决。q采用（本船动静态信息+通信）方法，向外播发本船信息并接收他船信息。上述（1）-（5）问题均能解决，且造价低。这是一种技术变革：目标跟踪方法的技术变革，船舶避碰手段的技术变革。AIS是这种变革的产物。AISAIS的产生过程的产生过程（19901990
3、19921992）(1994(199419951995）（19961996）VHF/DSCVHF/DSC应答器应答器 无线电无线电AISAIS 通用通用AIS AIS（通过（通过VHF/DSCVHF/DSC将本将本船船信息传给询问对方）信息传给询问对方）（用于（用于VTSVTS，SOTDMASOTDMA，应答器式）应答器式）（SOTDMASOTDMA广播式）广播式）（19981998）通过通过AISAIS技术性能技术性能 通过通过SOLASSOLAS公约第五章修正案公约第五章修正案（20002000）（确定频道（确定频道（87B87B、88B88B）（强制装备（强制装备AISAIS）1992年
4、：IALA向IMO、ITU提议使用DSC应答器系统，并以ITU-R M.825号建议案内容作为国际标准。19941995年：瑞典、芬兰首次提出“无线电AIS”的概念。1995年7月：瑞典芬兰联合在IMO NAV41会议上首次提出将自组织时分多址技术（SOTDMA）应用于船舶间和船岸间海上转发器系统的建议（草）提案。同时，根据英国提案，确定利用VHF CH70的应答器性能标准。1996年9月：在IMO NAV42会议上，研讨AIS采用两种信息交换方式（VHF/DSC式和广播式），对未来船载AIS必须满足船舶间和船岸间不断增长的信息交换需求得到共识。1996年12月：IMO MSC67会议，同意将
5、广播式信息交换方案引入AIS。1998年7月：IMO NAV44会议建议2002年起300总吨及以上新船和客轮必须安装AIS。2000年12月：IMO MSC73会议通过AIS强制性安装议案。AIS的产生过程的产生过程AIS船载设备的安装时间表船载设备的安装时间表关于部分沿海航行船舶安装船载自动识别系统的通知关于部分沿海航行船舶安装船载自动识别系统的通知各省、自治区、直辖市交通厅（局、委）、船舶检验局（处），中远集团、中海集团、长江航运集团公司，中国船级社，各直属海事局，地方海事局：为加强沿海航行船舶安全管理，提高船舶安全航行的技术条件，改善沿海通航秩序，经研究，决定部分沿海航行船舶安装船载自
6、动识别系统（AIS），现将有关要求通知如下：一、沿海航行的所有客船，500总吨及以上的油船、危险化学品船、集装箱船必须于2006年4月30日之前配备船载自动识别系统。二、各省、自治区、直辖市船舶检验部门和中国船级社负责各自检验范围内船舶的AIS安装指导和验收工作，与船公司一起制定上述船舶的AIS安装计划，确保在2006年4月30日前完成AIS的安装和调试工作。三、各有关船公司要主动和船舶检验部门沟通，根据船舶数量制定船舶的AIS安装计划，确保按要求将AIS安装上船。四、所有安装上船的AIS产品需经过船用产品型式认可并具有经船舶检验机构颁发的产品证书；船舶检验部门要严格把关，确保产品和安装满足规
7、范要求。五、各直属海事局、地方海事局要作好船舶安装的督促工作，2006年5月1日起开始检查AIS的安装情况，对未按要求安装AIS的船舶禁止离港。六、各船舶检验管理处负责辖区内船检机构AIS安装检验工作的管理和督促工作。二五年十月十四日 瑞典的Hakan Lans先生以个人名义申请了这种技术的专利，并把他的专利卖给了当时属于瑞典航天公司的GP&C（全球定位和通讯）公司。后来该公司被SAAB公司收购。美国Motorola公司已经开发了这种系统，并申请专利比HakanLans先生还要早。Motorola公司的“铱星”卫星通讯系统就是基于此类技术。早在九十年代初，美国的Motorola公司的一个雇员J
8、amesRidiout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。Lans先生同意不再卷入卫星通信系统中，而Motorola公司同意不再涉足AIS领域。AIS雏形雏形SOTDMA技术技术 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。SOTDMA系统的技术核心是如何使每个AIS设备的时间一致，并实现同步。SODTMA的SAAB版本就是基于前面提及的GPS时域标记脉冲，也就是说它通过GPS获得统一时间，并实现同步。MDS的SOTDMA是采用一种旗语系统。基站和船舶将依照尺寸
9、和类型进行排序。发送时隙的分配基于主从方式进行。ROSS的SOTDMA是基于世界时的。该系统的优点在于大家都认可格林尼治时间且该时间可以从许多时间服务提供者处得到，例如GPS或GLONAS。三家技术各有优势，但是商业竞争阻碍了产业发展和合作 1997年，Ross Norsworthy 先生（ROSS公司的总裁）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（ITU），由此产生了国际电信联盟认可的关于AIS的新的技术标准ITUR-M.1371。GPS/DGPS罗经罗经计程仪计程仪监视器监视器VHFAIS组成原理框图组成原理框图接接口口电电路路信息处理器信息处理器TDMA
10、接收机接收机DSC接收机接收机发射机发射机天线天线共用器共用器TDMA接收机接收机各组成部分功能各组成部分功能（1）接口电路 接口电路主要接收来自GPS/DGPS或GNSS接收机的本船船位、同步世界时UTC及来自陀螺罗经的本船航向，来自计程仪的本船对地航速等信号，数字化后加到信息处理器。GPS、陀螺罗经均采用NEMA-0183格式，计程仪一般以200个脉冲/1nm，通信接口采用RS232、RS485/422标准。各组成部分功能各组成部分功能（2）信息处理器 信息处理器包括两个TDMA解码器和一个TDMA编码器，以及一个DSC编码器和一个DSC解码器。它是AIS的核心部分，主要作用如下：存储本船
11、识别码、船名、呼号、船型等静态信息与船舶吃水、危险货类、航线等航行相关信息；处理存储本船动态信息；将存储的本船最新航线数据及必要的静态数据与航行相关的其他信息进行编码后送VHF发射；对接收到的来自周围其他船舶的航行数据进行解码并存储解码后的数据；将本船和其他船舶航行数据等信息在监视器上显示。各组成部分功能各组成部分功能l信息处理器中包括船舶静、动态数据库，对信息的处理、管理及控制，基于SOTDMA技术的通讯协议、通讯方式及显示等相关的软件。为使广播式AIS系统具有可靠、有序的信息通信，要求各船舶AIS设备时间严格同步，从而避免内部干扰。通常用于同步的参考时间均采用来自GPS的UTC，也可采用与
12、UTC相关的时间源。各组成部分功能各组成部分功能l（3）信息监视器 用于显示各种数据和状态信息，监视系统的运行状况，实际应用的信息监视器将可能和雷达ARPA、ECDIS、IBS等监视器一体化，成为多系统公共的综合信息显示终端。l（4）VHF收发机 包括一台VHF发射机、两台VHF SOTDMA接收机和一台VHF DSC接收机。由系统信息处理器控制，用CH87B、CH88B两个国际专用频段自动发射和接收按协议通信方案规定的已调信号，频带为25KHz/12.5KHz，采用半双工通信方式。已调信号中含有本船和他船的航行信息，发送信息的编码和接收信息的解码均由信息处理器完成。标准范围图例标准范围图例A
13、IS站台的分类站台的分类A、B类类AIS设备对比设备对比船载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156.025-162.025MHz12/25KHz161.500-162.025MHz25kHz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$700-1,500AIS船台船台 AIS船台架构AIS基站基站AIS基
14、站台系统架构基站台系统架构 扩展无线船舶障碍物周围的覆盖 转发接受到的AIS数据 通过岸基通信链路连接两个或两个以上的地理上被分开的区域 付出的代价：降低系统容量，增加了系统复杂性 AIS转发站转发站转发器（单工）转发器（单工）转发器（双工）转发器（双工）R：覆盖半径 H(M):岸台天线高度 h(m):船台天线高度AIS覆盖范围覆盖范围AIS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。qAIS专用两个VHF频道：CH 87B f=161.975
15、MHz；CH 88B f=162.025MHz。AISAIS信息种类信息种类(1)静态信息:MMSI、IMO编号、呼号及船名、船长和船宽、船舶种类、GPS天线位置等。(2)动态信息:MMSI、UTC时间、船舶位置、对地航向（COG）、对地速度（SOG）、船首向（HDG）、航行状态和转向速率等。(3)航行相关信息:吃水、货物类型、目的地、ETA、计划航线等。(4)与安全相关的信息:广播和通知信息。AIS消息类型（消息类型（22种）种）AIS消息类型（消息类型（22种）种）中国中国AIS网络结构示意图网络结构示意图AIS基站 AIS基站 AIS基站 AIS基站 海区中心服务器海区中心服务器国家中心
16、服务器局域网代理服务器Internet代理服务器终端用户终端用户中国中国AIS网络网络AIS国家中心网络结构示意图国家中心网络结构示意图AIS的主要功能的主要功能q（1）系统可在无需人工介入的情况下，自动连续地向同样配备AIS的主管当局的岸台和其他船舶提供信息，包括船舶识别码、船型、船位、航向、航速、航行状态和其他与安全相关的信息。q（2）系统能接收并处理船位、航向、航速等传感信息，自动接收来自具有相同配备（AIS）的船舶、管理当局及其他来源的上述信息。q（3）以适当的更新速率提供船位和操纵信息以便于管理当局和其他船舶精确跟踪和监视船舶动态。AIS的主要功能的主要功能q（4）与AIS岸台交换数
17、据，以使主管部门指定工作模式，控制数据传输的时间和时隙。q（5）自主模式下的信息更新率因船舶类型不同而不同。对高优先级以及有关安全的呼叫以最快的速率确定。q（6）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。q（7）提供国际海事标准界面，并有人工输入和输出数据的接口。AISAIS与雷达相比的优越性与雷达相比的优越性(1)实现船船，船岸间自动交换数据(2)信息量大(3)不受海浪、暴雨等干扰(4)不存在近距盲区(5)目标位置精度高，可得目标的即时速度和航向(6)VHF电波传播绕射作用比雷达（微波）强，因而AIS作用距离比雷达远，可与小岛、山脚及弯曲河道后的船载AIS进行数据交换。
18、AIS不是万能的 只能预警，具体响应仍需要人为干预 并非所有船只都装备了AIS AIS信息也会出错 AIS信息系统没有足够的安全保障 IMO：国际海事组织 ITU：国际无线电通信大会 IEC：国际电工委员会 IALA：国际航标协会 AIS相关标准组织相关标准组织AIS协议分类协议分类ITU协议组协议组规定了规定了AIS系统的总体要求系统的总体要求ITU-R M 1371-1ITU-R M 1371-2ITU-R M 1371-3 三个协议的改进之处在于对协议的一些细节上的完善和报文种类的增加。ITU-R M 1371-3的相对1371-1版本的主要变化有：1、在数据帧中加入了通信状态位。包含同
19、步状态和时隙相关信息。2、在报文中加入了转发计数位，初始状态位为1或2。当报文被转发站转发后，该位+1，当该位等于3时，报文将不再被转发。该机制可以避免报文反复转发造成的时隙利用效率的急剧下降。1371协议的演进协议的演进3、对6号和8号报文的二进制信息进行详细的定义，以提高数据利用效率。4、增加了对报文7、报文13、报文17和报文22的描述。5、增加了23号组指派命令报文、24号静态数据报文、25号单时隙二进制报文、26号含通信状态的多时隙二进制报文。1371协议的演进协议的演进IEC61993-2 CLASS A船台标准IEC 62287-1 CSTDMA标准IEC 61162-1 数据界
20、面标准IEC 61163-2 CLASS A船台的试验和检测标准IEC 62320-1 AIS基站标准IEC协议组协议组IALA对于ITU-1371标准的技术澄清A-126建议 自动识别系统在航标助航上的应用A-124 建议 AIS岸台网络建议A-123 建议 AIS岸台建议IALA建议建议SN/Circ.227 AIS船台安装建议SN/Circ.245 AIS船台安装修正建议A 22/Res.917 AIS船台的操作建议IMO建议建议ITU 1371-3协议解析协议解析 ITU-R M.1371建议案中提出了AIS技术特性标准，包括：将比特流传输到数据链的物理层；特性参数；带宽参数、发射媒体
21、；频带宽度；收发特性；调制方案；数据发射速率；同步序列；数据编码；前向纠错；交错、比特倒频；数据链读出；发射机稳定时间；发射功率；关机程序。AIS协议协议OSI模型模型应用层表示层对话层传输层信道1 网络层 信道2链路层LME链路层DLS链路层MAC链路层LME链路层DLS链路层MAC物理层物理层 发送比特流 同步，定时 功率控制 数据调制解调 数据编码 发射机管理物理层主要功能物理层主要功能符号参数名最小值最大值PH.RFR区域频率MHZ156.025162.025PH.CHS信道间隔KHz12525PH.AIS1AIS信道1（CH87B）161.975161.975PH.AIS2AIS信道
22、2（CH88B）162.025162.025PH.TS对准序列bit2432PH.TST发射机稳定时间ms1.0PH.TXP发射输出功率W125物理层的参数物理层的参数 传输介质：AIS1和AIS2 双信道运行：2个TDMA接收机分别在2个独立的频道上同时接收信息，同时，使用1个TDMA发射机在2个独立的频道上交替进行TDMA发射。带宽：25kHz或12.5kHz。公海应采用25kHz的带宽，而在领海应根据当地权力机关的要求采用25kHz或12.5kHz带宽。几个参数 调制方案：最小移频键控（GMSK/FM）信道编码：不归零倒置：遇0电平变化 数据速率：9.6kbitps+/-50PPM 对准
23、序列：24比特的0和1交替组成 无前向纠错和交织，无位扰调制方式调制方式 采用GMSK/FM。MSK是移频键控（FSK）的一种改进。在移频键控中，每一码元的频率不变或跳变一个固定值，而两个相邻的频率跳变码元信号，其相位通常是不连续的。而MSK是FSK信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式，它由于移频小而且相位连续，因此频带利用率优于一般的FSK方式。GMSK是将数字基带信号先经过一个高斯滤波器整形后进行调频，从而使功率谱高频分量滚降更快，降低带外辐射。发射机功率 2种标称功率：2W和12.5W 缺省高功率发射机稳定时间发射机稳定时间 发射机RF启动时间：为TX-ON信号后，RF功率达到正常电
24、平的80%时（稳定状态）时间。故在TX-ON信号后，发射机RF启动时间将不能超过1ms。发射机RF释放时间：从TX-OFF信号起1ms内，关闭发射机RF功率。链路层链路层作用：如何打包数据，适应错误检测和正确的数据传输。2.3.1 媒介存取控制（MAC）1.TDMA同步：(1)直接同步UTC(2)间接同步UTC 如果设备不能直接获取UTC,但能接收到其他采用UTC直接计时的台站，则应调到与这些台站同步。(3)同步于基地台 若移动台既无法直接同步UTC，也无法间接同步UTC，但能接收到从基地台发射的信息，则应将其同步于能接收的台站数量最多的基地台。AIS帧格式帧格式 AIS系统采用帧的概念，一帧
25、为1分钟，分为2250个时隙，每个时隙为26.67ms，每一帧开始和结束都是以UTC分钟一致的。AIS帧格式帧格式数据链服务（数据链服务（DLS）（1）数据链的激活和释放；（2）数据发送（3）错误检测与控制 RATDMA(随机访问TDMA):-动态网络登陆，暂时传输-没有预先声明的传输-避免预先声明或者已经分配的链路-传输计划突发性.SOTDMA(自组织TDMA):-稳定（周期）广播位置报告-预先声明使用时隙并定义时隙使用时长;-避免已经分配的链路;-时隙在一个预定义的范围内随机选择-自主性、连续性传输-可支持过载.四种数据链路访问协议四种数据链路访问协议 ITDMA(增量TDMA):用于预先
26、声明临时传输，网络登陆，第一个帧，发送由特殊原因（例如船转向）临时增加的报告 只支持自主/连续和分配模式（不支持询问模式），一个ITDMA分配时隙可以保持到下一个帧 时隙在待选时隙中随机选定 FATDMA(固定访问TDMA):静态分配，仅用于岸台报告 预先声明并且固定的传送计划 不会避免使用已分配时隙四种数据链路访问协议四种数据链路访问协议工作模式工作模式 l自主和连续模式：采用这种模式的台站应能自行确定其位置信息的发射时间安排，并自动解决与其他台站在发射时间安排上的冲突。l指定模式：采用管理部门的基地台或转发台所指定的发射时间表。包括报告速率的指定和发射时隙的指定。l 轮询模式：自动回应船台
27、或管理部门的询问。轮询模式的运行不应和其他两种模式的运行发生冲突，回应信息的发射在接收到的询问信息的频道上进行。网络层网络层作用:(1)信道管理，建立和保持信道连接 AIS工作信道为87B和88B,只能在下列情况下转换到其他信道上工作。人工输入命令（人工转换）基地台发来的TDMA命令（通过TDMA命令自动转换）基地台发来的DSC命令（通过DSC命令自动转换）缺省模式下，AIS同时在两个信道上接收信息，因此包括两个TDMA接收机。信息的传输应该在两个信道上交替进行。（2）确定报告速率（3）解决信道阻塞问题 传输层传输层（1）将数据转换成适当大小的发射信息包；（2）数据包排序 （3）为上一层提供连
28、接协议。AIS 信息数据包格式信息数据包格式上升沿 对准序列 开始标志 数 据 帧校验序列 结束标志 缓 冲 8bits 24bits8bits168bits16bits8bits24bits 对准序列对准序列 对准序列称为位同步码（或比特同步码），其作用是把收发两端时钟对准，使码位对齐，以给出每个码元的判决时刻。对准序列是由0、1交替的数码组成的一段信号，用NRZI（反向不归零）编码，并以0作为对准序列的结束码。开始标志和结束标志开始标志和结束标志 开始标志称字同步，又称帧同步码，它表示信息的开始位。为了能在接收端实现正确区分码字、码句或码帧，需要在信息传输中设置帧同步。AIS帧同步码为8比
29、特长，由标准的HDLC标志01111110组成，用于检测一个发射数据包的开始，作为信息起始的时间标准。帧同步一般是在位同步的基础上实现的。结束标志表示信息传输结束，与开始标志相同，也是由标准的HDLC标志组成。数据数据 信息数据是真正所需传输的信息内容。它分为两个部分：信息标志和信息内容。信息标志是用来表示信息类型、信息数量、优先级和路径的；信息内容是通信双方所需求的数据，对于船舶自动识别系统而言，主要是指航行信息。帧校验序列帧校验序列 由于脉冲噪音、白噪声和衰落等原因的影响，会使通信网络每次传送数据可能出现某种类型的错误。误码检测是任何数据通信网络的一个很重要的部分，误码检测技术是为了判断传
30、送的数据是否有错误。AIS中数据传输运用的误码检测技术是循环冗余校验。循环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check）码是网络通信中用得最广泛的错误检测码，是一种漏检率低得多也便于实现的检错码。缓冲区缓冲区 缓冲区共有24比特长，它包括4比特的比特填充，12比特距离延迟，2比特转发器延迟以及6比特同步抖动。l 比特填充：比特填充就是在输出比特流中有超过5个连续的1，则要插入一个0。l 距离延迟：为不同距离的电台发送的子帧提供保护时间。l 转发器延迟：为双工转发器提供转换时间。l同步抖动 静态 IMO号码，呼号，船名，船长，型宽，船舶类型，船上定位天线的位置 动态 船位，UT
31、C时间，对地航向、航速，航首向，航行状态，转向率，倾角，纵摇和横倾 与航次有关的信息 船舶吃水，危险货物，目的港和预计到达时间（ETA）（由船长决定），航线计划（转向点）与安全有关的短消息AIS信息种类信息种类报告速率报告速率报告速率报告速率报告速率报告速率数据长度168比特数据帧解析，以一号报文为例AIS数据区信息解析数据区信息解析对于从Dotalog服务器中提取的一条AIS数据!ABVDM,1,1,3,A,169DvlgP1R8KPtvFBfOCt3?h0RT,0*03AB指的是SAAB的AIS数据，VDM表示本台站收到的船舶的信息，SAAB公司以!ABVDM开头的数据报文和以!AIVDM
32、开头的国际标准的报文编码是完全一致的。1，1，3，第一位表示传递本消息需要的报文总条数，第二位数字表示该报文是整个消息的第几条，最后一位是报文的序列标识，当同时存在多条需要分段的消息时，该字段用来区分隶属于不同消息的报文。其下的A表示该报文是通过A信道接收的。数据区段共168bit，具体含义如下：0*03中，0表示填充的比特数，03为数据区段CRC校验结果。AIS岸基网络系统的作用岸基网络系统的作用（1）对监管水域内装备了AIS的船舶进行自动识别，并简化其船舶报告程序；（2）对监管水域内装备了AIS的船舶的静态信息、动态信息、航次相关信息、安全相关信息等进行收集和管理；（3）对监管水域内装备了
33、AIS的船舶进行信息服务和数据链路管理，包括用默认更新率发射基站报告，对非直接同步的移动站提供同步信息；船舶指配和轮询工作模式的控制（指配发射时隙和移动站报告率，解决移动站拥塞问题）；发射数据链管理电文等。（4）应用于船舶交通管理（VTS）、航标（A-to-N）、搜救（SAR）等岸基系统中，可提高和改善这些系统对船舶的安全、有效航行和搜救等方面的服务功能。（5）向海事部门提供监管水域内装备了AIS的船舶的信息。AIS岸基网络系统的作用岸基网络系统的作用AIS在在VTS中的作用中的作用 1.自动船舶识别与提高船舶数据质量自动船舶识别与提高船舶数据质量 对管理水域的船舶进行识别，对船舶交通及对管理
34、水域的船舶进行识别，对船舶交通及其他相关数据进行实时采集，是其他相关数据进行实时采集，是VTS对船舶对船舶交通实态进行评估和做出正确反应的基础。交通实态进行评估和做出正确反应的基础。由于船载由于船载AIS具有自动播发船舶静态数据、具有自动播发船舶静态数据、动态数据、航次相关数据等功能，使动态数据、航次相关数据等功能，使VTS自自动识别船舶成为可能，动识别船舶成为可能，VTS收集的船舶数据收集的船舶数据更丰富、质量更高。更丰富、质量更高。AIS在在VTS中的作用中的作用 2.扩展跟踪范围和改善跟踪性能扩展跟踪范围和改善跟踪性能 在目前基于雷达技术的VTS目标跟踪中，由于目标数据精度还不够高，海浪
35、雨雪干扰存在、跟踪方法和技术还不够完善等，使跟踪存在“误、漏、丢、混”等质量问题。采用AIS进行目标跟踪，可使VTS的目标跟踪性能得到很大改善，并能使跟踪范围得到扩展。AIS在在VTS中的作用中的作用 3.改善和扩展VTS服务功能 VTS对船舶的服务功能一般是通过VHF话音通信来完成的。AIS提供了船岸数据传输通道，VTS对船舶的部分服务功能可利用AIS的数据通道完成。这将使VHF话音信息减少，可提高通信效率，减少因语言问题造成的船舶对VTS服务信息误解的机率。AIS在航标方面的应用在航标方面的应用 航标航标AIS有两种类型：有两种类型：（1）AIS航标：航标：配备了配备了AIS的实体航标（灯
36、塔、的实体航标（灯塔、浮标等），可用报文浮标等），可用报文21向覆盖区域内的船舶和向覆盖区域内的船舶和岸站发送自己的位置和其他身份数据。岸站发送自己的位置和其他身份数据。（2）虚拟航标：虚拟航标：非实体航标，由真实航标非实体航标，由真实航标AIS或岸基或岸基AIS用报文用报文21发送实际不存在的虚拟航发送实际不存在的虚拟航标数据，这些数据可被船载标数据，这些数据可被船载AIS接收并显示。接收并显示。航标航标AIS的优点的优点（1）可对船舶提供助航数据（2）可实现对航标的实时监测管理（3）受到天气的影响小（4）可构成虚拟航标（5）可取代雷达信标（6）根据需要可用航标AIS播报水文气象信息（7）可
37、收集路过航标AIS的船舶数据AIS在搜救（在搜救（SAR）中的应用）中的应用 在所有搜救船舶、搜救直升机上装备AIS，可使搜救工作更加有效，搜救协调中心能迅速确定遇险船舶位置以及获取在船人员数量、遇险类型和船舶状况等信息，并能监测搜救工作进度，有效地指挥可用资源，保证没有搜救空白。对于没有装载AIS的遇险船舶，现场指挥者可以设定一个伪AIS目标。这样有利于高效、迅速地实施海上搜救，有利于对搜救行动的管理和评估。AIS数据应用实例数据应用实例 2006年5月25日7：30分，石岛附近，一艘渔船被撞，经救助有二人生还，六人失踪，肇事船舶逃逸，山东海事局电话请求海区中心协助进行海事调查，查找肇事嫌疑船舶。海区中心按照山东海事局提供的渔船被撞大约时间和区域设置模拟渔船位置，通过海区AIS中心进行数据搜索、数据回放和船舶航行轨迹分析（如图3-2），发现一条名为“TONGTAN”的挖泥船舶在事故现场有重大嫌疑或至少为事故见证船舶，并将上述历史数据、航行状态、该轮当前所处的位置和目的港等相关信息反馈给山东海事局，随后该轮进行全程跟踪，并向山东海事局提供该船舶航行动态。AIS数据应用实例数据应用实例AIS数据应用实例数据应用实例 26日上午当该轮正在驶入天津港的同时，海事调查官已经在该轮准备停靠的码头等候，并在第一时间内开展海事调查工作。经山东海事局调查确认，该轮即为肇事船舶。
