卫星AIS数据接收原理

卫星AIS数据收取原理简介

1什么是AIS

AIS的英文是Automatic I dentification S ystem，全称就是身份自动识别系统。这种身份自动识别，不是对人或者对物体的，只是针对船舶的。因此，才有了船舶定位的AIS数据。

AIS是IMO（国际海事组织）发布强制执行的，目的是为了船舶航行中避免碰撞。其标准却是国际电联（ITU）发布的。利用甚高频（VHF）的161.975和162.025两个频段进行发射信号和接收信号。

AIS发射的信息中包含了，船舶基本识别信息，包括，船名，IMO号码（简称7位码，由IMO颁发），MMSI（简称9位码，由ITU颁发），呼号，国旗（船籍国）等信息。还包括了船长、宽、吃水、航速和航向等信息，这些信息是为了防止碰撞的。同时还包含了货物信息，其货物信息简单，只是包含了DGA，DGB，DGC，DGD四种类型，用来告诉别的船舶，距离危险品船舶远一些。其中DGA 表示，dangerous g oods A，也就是最危险的货物。

为了防止碰撞AIS中的船舶类型也不同于一般的船舶分类，他的分类主要是按照速度分类更突出一些，例如地效翼船（简称飞船），高速船等。而一般的商业分类，更多的按用途。也就是说，AIS上的高速船有可能是货船，也可能是货船。

2接收AIS信号

接收AIS信号，通常来说，你只要能够接收VHF信号就可以。也就是说，您家里的电视天线就收到了AIS的信号（当然，前提是您家在港口附近）。但是由于电视只能解析电视信号，不能解析AIS信号。这样也就不可能通过电视看到AIS信号。

通常准备了一种专门的接收设别，接收到AIS信号以后可以解析为船舶名称、航速、航向等信息。这种设备也就是一个小盒子，就是AIS接收机。单有接收机是不行的，需要有接收天线才可以接收到信号。类似于您家里的电视，有电视没天线那是不行的。

为了接收AIS信号提供给广大船东、港口服务人员和船员家属，能够及时得到船舶靠港信息，一些公司，例如博懋公司，在沿海安装天线和接收机，将接收到的信号解析后通过互联网（Internet），传递到服务平台，例如博懋公司的BLM-­‐Shipping上。这样广大的用户即可通过BLM-­‐Shipping查看船舶的位置和航速航向等信息。

然后，沿海的天线接收到的AIS信号，只能靠近沿海。不能接收远洋，例如太平洋腹地的信号。为了接收这样的远洋信号，只能采用卫星进行接收。通常来说是低轨道卫星进行AIS信号接收。传统的卫星是不行的，例如中国的中央电视台的通信卫星，是不行的。他们是地球同步卫星。这种卫星距离地球3.5万公里，

接收到信号，再传回地面站，7万公里。信号衰减严重，收到的信号最后到地面上基本上没有了。

3卫星AIS

卫星AIS就指的是卫星接收船舶发送出来的AIS信号，并将其呈现在互联网网站或者平台上。例如，博懋公司的BLM-­‐Shipping软件上。

那些公司的卫星可以接收AIS呢？目前只有两家，一家是美国的ORBCOMM 一家是加拿大的ExactEarth。这两家公司，拥有自己的卫星和地面站。

卫星的作用，是接收AIS信号，并暂时存储在卫星上的内存或者计算机上。地面站的作用是接收卫星传下来的AIS信号，并发布给相关的平台，例如BLM-­‐Shipping。

卫星AIS信号的密度，也就是说每天船舶，每天的信号数量或者说船舶位置取决于两个因素：

1.卫星数量：卫星数据大，则全球覆盖，一个信号也漏不掉。我们以前也

知道，地球要全部覆盖至少3颗卫星才行。然而，AIS只能用低轨道卫

星，因此，3颗也是不行的。多少颗低轨道卫星才能覆盖呢？这主要看

卫星的高度。目前不知道ORBCOMM和exactearth的卫星轨道参数，也

无法知道他们应该用多少颗卫星，来覆盖全球。就目前而言，一个事情

是确定的，不可能有任何一家公司时时刻刻都能覆盖全球。

2.地面站数量：一颗卫星假设在中国上空，而中国没有地面站，地面站在

美国。那么卫星收到的AIS信号，就不能传输到地面站。只能等待卫星

转到美国上空，然后将卫星AIS信号传到美国的地面站。卫星传完了AIS

信息，则有了空的内存，继续在美国上空收取卫星AIS信号，并将其实

时发送到地面站。

从而我们知道对于卫星AIS信号，我们可以这样来理解“

信号基本上实时，或者延迟比较小。则说明卫星和地面站还有船，都在一个空间内，相互之间是可以通信的。

信号不实时，那么说明，本地没有地面站。如果信号延时8小时，则说明船舶8小时前的位置和地面站的时区差别是8小时。