AIS地面测试系统设计概要
遥测地面站自动化联试系统设计与实现
遥测地面站自动化联试系统设计与实现随着科技的不断发展，遥测技术在现代工程领域中扮演着重要的角色。
遥测地面站作为遥测系统的关键组成部分，其自动化联试系统的设计和实现对于提高遥测数据的采集效率、准确性和可靠性具有重要意义。
本文将就遥测地面站自动化联试系统的设计和实现进行详细阐述。
一、引言随着航空航天、航海、工程、军事等领域中遥测技术的广泛应用，对遥测地面站的可靠性和稳定性提出了更高的要求。
传统的人工操作方式已无法满足大量遥测数据的快速获取和处理需求，因此需要设计和实现遥测地面站自动化联试系统。
二、系统架构设计为了满足遥测地面站自动化联试系统的要求，我们需要从硬件和软件两方面进行设计。
1. 硬件设计硬件设计主要包括遥测设备、传感器、通信设备等的选择和配置。
根据实际需求，选择合适的遥测设备，并根据传感器类型和测量要求进行传感器的选择和配置。
在通信设备方面，要确保设备能够稳定可靠地连接到遥测地面站，以实现数据的实时传输。
2. 软件设计软件设计是遥测地面站自动化联试系统中最关键的部分。
根据不同的需求，我们可以选择不同的软件开发平台，并结合相关的编程语言进行开发。
通过软件设计，可以实现遥测设备的自动控制、数据的采集和处理、故障的监测和处理等功能。
同时，还可以对数据进行可视化展示，提供数据分析和决策支持。
三、系统实现在进行系统实现时，需要根据系统设计的要求进行逐步开发和测试。
1. 硬件实现根据硬件设计，选择和配置合适的遥测设备、传感器和通信设备。
然后将其连接到遥测地面站，并进行相应的接口配置和测试。
确保硬件设备能够正常运行并与遥测地面站进行有效的通信。
2. 软件实现根据软件设计，选择合适的开发平台和编程语言进行开发。
在开发过程中，需要编写相应的代码，实现设备的自动控制、数据的采集和处理、故障的监测和处理等功能。
同时，还需要进行软件的调试和测试，确保软件在各种情况下都能正常运行。
四、系统测试与验证在完成系统实现后，需要进行系统测试和验证，以确保系统的可靠性和稳定性。
AIS数据基础理论详解
AIS数据基础理论详解本文主要围绕什么是AIS数据，AIS数据的主要处理方式和应用范围展开，对AIS数据进行了详细的论述。
一、AIS系统介绍AIS系统是船舶自动识别系统（Automatic IdentificationSystem）的简称，由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。
AIS船台系统的硬件构成介绍如下，其中：1）外部设备包括：船舶航行数据传感器（包括全球卫星导航系统GNSS接收机及天线），外接舷向(电罗经或磁罗经)、船速、回旋速率等传感器，显示器和键盘（用于输入和查询数据）等；2）VHF通信机：包括天线，1台发射机，2台TDMA接收机，1台DSC接收机；3）由DSP+ARM组成通信与信息处理系统：通信系统的设计、AIS信息处理系统的设计是系统的关键部分，通信系统主要完成AIS 信息的调制、移频、信息的发射与信息的接收等功能，AIS 信息处理系统实现AIS信息的组织、编码，TDMA帧协议的形成，TDMA时隙的捕捉、同步、帧信息的拆分，信息的显示等。
AIS船台设备的软件部份可分为三个部分：1) 网络软件按照国际电信联盟(ITU)的技术标准，控制自组织无线数字移动通信网的运行。
2) 系统控制软件控制AIS全系统各部份的协调工作。
3) 接口软件提供AIS接口信息的处理和控制功能。
在通常情况下(公海和绝大多数国家的领海)，AIS所工作于的两个频点AISl和AIS2是由世界无线电大会确定的161.975MHz和162.025MHz。
系统能够运行的工作模式有以下三种：1)可在所有海域使用的自主的和连续的模式；2)在沿岸控制中心管理区域内使用的分配模式；3)响应其他船舶或基站呼叫的轮询模式。
在通常情况下，系统是应当工作在自主和连续的模式下，这也是该系统的缺省工作状态。
在这种模式下，系统可以自行确定其位置信息的发射时间表，自动解决与其它电台在发射时间上的冲突。
《AIS信息传输》课件
交通疏导
AIS信息传输可以实时监测船舶的 航行状态，为交通疏导提供依据， 有效避免船舶碰撞事故的发生。
航道管理
通过AIS信息传输，航道管理部门可 以实时了解航道内船舶的分布情况 ，对航道进行合理调度和管理。
海上安全保障
紧急救援
在海上发生紧急情况时，AIS信 息传输可以迅速定位遇险船舶， 为救援行动提供及时准确的信息
全和隐私保护。
为确保AIS信息传输的安全性，可以采 用加密技术对传输的信息进行加密处理
，以防止信息被非法获取和篡改。
此外，应定期对AIS系统进行安全漏洞 检测和修复，以确保系统的安全性。同 时，加强用户身份认证和访问控制，限
制对AIS信息的访问权限。
03
AIS信息传输的应用
船舶交通管理
船舶识别
通过AIS信息传输，船舶可以自动 发送其身份、位置、航向和速度 等数据，有助于实现船舶的准确 识别和跟踪。
AIS信息传输方式
AIS信息可以通过VHF（甚高频 ）无线电波进行传输，覆盖范 围较小，但传输速度快，实时 性好。
AIS信息也可以通过卫星通信进 行传输，覆盖范围广，但传输 速度较慢，实时性较差。
此外，AIS信息还可以通过其他 通信方式进行传输，如微波、 短波等。
AIS信息传输的安全性
AIS信息传输的安全性是重要的考虑因 素，因为AIS系统涉及到船舶的航行安
云计算与边缘计算在AIS信息传输中的应用
云计算和边缘计算的发展为AIS信息传输提供了更高效、更灵活的数据处理和分析能力， 提升传输效率和准确性。
AIS信息传输技术的融合创新
未来，AIS信息传输技术将与物联网、人工智能等其他技术进行深度融合，推动AIS信息 传输技术的创新发展。
基于AIS信息的检测告警系统设计与实现
1概述船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS)是一种具有船舶自动识别、通信和导航功能的系统;安装了AIS 设备的船舶可向他船和岸站自动报告本船的静态信息、动态信息等相关信息[1]。
AIS 船舶报告主要有船位报告、基地台报告、信道管理等13种[2],船位报告中主要包含用户识别码(MMSI 码)、航行状态、经度、纬度等。
国际海事组织规定,300吨及以上从事国际航运的货船、500吨以上非国际航运的货船及所有客船均应从2002年开始逐步配备AIS 设备[3]。
截止2018年底,全国建成了1个国家级、21个辖区级AIS 数据中心、182座沿海AIS 基站,基本覆盖沿海25至30海里海域。
从而为大规模收集船舶AIS 信息奠定了基础。
AIS 设备在船舶上加装覆盖率高,且AIS 信息可靠性较好,因此,加强对AIS 信息的挖掘应用能有效提高对海上船舶的监视和跟踪能力。
设计的检测告警系统能根据用户需求自动检测满足条件的AIS 目标,并提醒用户重点关注。
2系统功能系统建设的主要目标是根据用户设置的告警条件自动检测实时接收的AIS 信息中是否有满足告警条件的目标,并生成告警信息告警提示用户。
用户通过MMSI 码、船舶类型设置的需要告警的目标称为关注目标。
系统需求主要包括以下内容:2.1告警条件管理系统能够为用户提供关注目标设置、告警区域编辑以及告警设置功能,使用户能根据需求进行灵活设置。
关注目标设置能通过船舶的MMSI 码、船舶类型指定关注目标;告警区域编辑能以输入多边形经纬度点方式设置告警区域;告警设置将关注目标和告警区域进行组合生成最终的告警条件。
2.2AIS 目标信息检测告警系统能够根据用户设置的告警条件自动检测实时接收到的AIS 目标信息(包含MMSI 码、经纬度)是否包含满足条件的目标,如果包含则生成告警信息,并以声音和弹窗的方式提醒用户。
2.3告警目标显示和管理系统检测到满足条件的AIS 目标后,能在电子海图上显示。
AIS系统介绍资料
AIS系统介绍资料
AIS（Automated Identification System），自动识别系统，是由国
际海事组织（IMO）为海上船只提供的一种可以自动鉴别、定位和跟踪另
外一艘船只的电子通信系统。
它使用VHF电台信号发射的短暂的数据包来
实现这个功能。
AIS于2002年作为IMO的国际法规，要求特定船只进行
使用，以确保海上航行安全。
AIS的主要功能是实时传输有关船只识别、航行数据、货物状况、时
间和日期等信息，为航行者提供航行信息和安全警示服务。
AIS采用VHF
收发信器技术，将船只位置和航行信息，实时广播到接收机，因此能够准
确及时地定位船只，提高航行安全性。
AIS由一台发射机，一台接收机，以及一个海图显示器组成。
AIS发
射机安装在船只上，每隔2分钟发射一条帧。
帧中包含船只的位置、航向、速度、船只的型号、船只的状态、驾驶员的信息等。
AIS接收机安装在船
舶上，接收其他所有发射机所发出的信号，并将信息显示到海图显示器上。
通过AIS系统，可以实时掌握其他船只的安全信息，如船只位置、航向、
速度等信息，以及船只的性质，如渔船、油轮、货轮等。
AIS-11
系统实施
调试
测试的目的是尽可能多地暴露程序中的错误，发现错误
的最终目的是改正错误。
进一步诊断和改正错误，这就是调试的任务。
试探法：分析错误征兆，猜想故障的大致位置，在程序中
系统设计
系统数据库文件设计
二、数据库文件结构设计的考虑因素
（一）数据的可扩充性
（二）数据处理的效率
（三）数据的一致性及完整性 （四）数据的安全性
系统设计
系统数据库文件设计
三、数据库文件设计步骤
（一）用户需求分析
DFD ERD 将ERD转化为子模式 内模式：文件结构、各种存储路径、存储空间的分配、 记录的存储格式等等。
系统设计
四、代码设计的步骤
（一）调查、分析需代码化的对象
客户 供应商 存货 ……
（二）研究代码化对象的特征
数量、区域、规模、重要性……
（三）编制代码设计说明书
系统设计
系统数据库文件设计
一、需要建立的文件
主文件
反映数据项经过加以数据修改后当前状态的文件。
事务文件
等多方面较细致的设计。
概要设计
一、几个概念 （一）模块 一般认为，模块是指一段程序，可以是一个独立的程序，也 可能是其中的一段，或几个程序的结合。
（二）模块间的联系和模块内的联系
1、耦合
耦合反映模块间相互联系的紧密程度。
ais建设方案
ais建设方案AIS建设方案引言：船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)是一种用于船舶间自动识别和信息交换的技术。
它通过卫星通信和地面基站的支持，实现了对船舶位置、航向、速度等信息的实时监测和共享。
本文将探讨AIS建设方案，包括硬件设备、软件系统和数据管理等方面的内容。
一、硬件设备1. AIS设备AIS设备是AIS系统中的核心组成部分，主要包括AIS传输机、AIS 接收机和AIS终端设备。
AIS传输机用于将船舶信息通过卫星通信发送出去，AIS接收机用于接收其他船舶发送的信息，并将其显示在终端设备上。
终端设备可以是船舶上的显示屏或者是岸基监控站的显示屏。
2. 卫星通信设备卫星通信设备是实现船舶间信息交换的重要环节。
AIS系统使用卫星通信系统将船舶信息传输到岸基监控站或其他船舶上。
卫星通信设备包括卫星天线和卫星通信终端设备，其稳定性和接收灵敏度直接影响到AIS系统的性能。
3. 岸基监控系统岸基监控系统是对船舶信息进行集中管理和监控的重要手段。
它包括岸基监控站和相关的服务器设备。
岸基监控站用于接收和处理船舶信息，并将其存储在服务器中，方便后续的数据管理和分析。
二、软件系统1. 船舶信息处理软件船舶信息处理软件是AIS系统中的关键部分，它负责接收、解码和处理船舶发送的信息，并将其显示在终端设备上。
船舶信息处理软件需要具备高效的算法和稳定的性能，以确保船舶信息的实时性和准确性。
2. 数据分析软件数据分析软件用于对船舶信息进行分析和挖掘，以提取有价值的信息和规律。
数据分析软件可以通过对船舶的轨迹、速度、航线等信息进行统计和分析，为船舶管理和决策提供科学依据。
三、数据管理1. 数据存储AIS系统生成的海量数据需要进行有效的存储和管理。
数据存储可以采用数据库技术，将船舶信息存储在服务器中，并通过索引和查询等方式进行快速检索。
同时，还可以采用分布式存储技术，将数据分散存储在多个节点上，提高系统的可靠性和性能。
ais系统工作原理
ais系统工作原理AIS系统工作原理引言：随着科技的不断发展，人工智能系统（AIS）在各个领域中得到了广泛的应用。
AIS系统是通过模拟人类的智能行为和思维过程来实现自主决策和问题解决的系统。
本文将介绍AIS系统的工作原理，包括感知、推理和决策三个主要过程。
一、感知过程：感知是AIS系统的基础，它通过各种传感器和设备获取外界的信息。
这些传感器可以是摄像头、麦克风、温度传感器等。
感知过程将获取到的原始数据转化为计算机可以理解的形式，例如图像、声音、温度等。
感知过程涉及到信号的采集、滤波、放大和数字化等步骤，以确保数据的准确性和可靠性。
二、推理过程：推理是AIS系统的核心，它基于感知到的信息进行分析和判断，从而得出结论。
推理过程可以分为两个阶段：知识表示和推理机制。
知识表示是将获取到的信息转化为计算机可以处理的形式，例如使用规则表达式、语义网络、本体等。
推理机制是根据已有的知识和规则进行逻辑推理，从而得出新的结论。
推理过程可以基于规则、案例、概率等方法，以适应不同的应用场景。
三、决策过程：决策是AIS系统的最终目标，它基于推理结果进行决策和行动。
决策过程可以分为两个阶段：目标设置和选择行动。
目标设置是确定系统的目标和约束条件，例如最大化利益、最小化风险等。
选择行动是根据推理结果和目标进行决策，选择最优的行动方案。
决策过程可以基于规则、优化、机器学习等方法，以提高决策的准确性和效率。
结论：AIS系统的工作原理主要包括感知、推理和决策三个过程。
感知过程通过传感器和设备获取外界的信息，推理过程基于感知结果进行分析和判断，决策过程基于推理结果进行决策和行动。
这三个过程相互关联、相互影响，共同实现了AIS系统的智能行为和思维过程。
AIS系统的工作原理为人们提供了一种全新的智能化解决方案，为各个领域的发展和进步带来了巨大的推动力。
海洋系列卫星AIS_数据分析和典型应用
1．极地科考和专属经济区监管 利用海洋卫星 AIS 信息，追踪了 2019—2020 年第 36 次南极科考期间，雪龙号和雪龙二号科考 船在南极附近的航行轨迹（南纬 60°以南）。雪龙 号先到达中山站，然后绕南极大陆外侧海域顺时针 航行；雪龙二号环绕南极大陆航行，经过中山站、 长城站，在相关海域开展了大洋科考。该次是雪龙 二 号 船 首 航 南 极， 也 是 我 国 首 次“ 双 龙 探 极” 科 考。两船 AIS 轨迹（图 7）中沿着经度线和纬度线
星上除了常规的海洋遥感光学和微波载荷外，按照 国际电联的规范研制的星载 AIS 载荷投入使用 ， [11] 经在轨测试验证，与满足国家标准和行业标准的船 舶和航标等地面设备的 AIS 信号匹配。星载 AIS 与 船只、岸基 AIS 系统工作的示意图如图 1 所示 。 [12] AIS 工作在两个频段：161.94 ～ 162.06MHz，156.74～ 156.86MHz，划分为 4 个通道 。 [12-13]
3．覆盖范围分析 5 颗卫星 AIS 载荷单条轨道瞬时信号接收的 地面覆盖范围设计值为距离星下点 1000km，实际 接收结果远超此数。经量算，覆盖范围距离星下 点达到 3000 ～ 4000km。以 HY-1C 卫星 2022 年 1 月 20 日为例，选择非洲好望角一带船只密集的海 域，推算 HY-1C 卫星星下点轨迹（见图 5，暗绿 色为星下点轨迹，红色为 AIS 报文位置），从 AIS 报文中读取船只分布位置，两点之间同一时刻的
航海仪器第六章AIS
由于AIS设备的应用涉及到国际间的合作，因此需要加强国际间的合作与统一标准，以便 更好地推广和应用AIS设备。
感谢您的观看
THANKS
自动报警
当AIS设备检测到潜在的 碰撞危险时，会自动发出 报警信号，提醒航海者采 取避碰措施。
协作避碰
AIS设备支持航海者与其 他船舶进行无线电通讯， 协调避碰行动，降低碰撞 风险。
AIS设备在海事管理中的应用
船舶监管
AIS设备可以实时监测船舶的航行 轨迹，为海事管理部门提供船舶 监管的有效手段。
航行监控
AIS设备可以实时监控船舶的航行轨迹，预测船舶的未来位置，有 助于避免碰撞和减少航行事故。
气象信息获取
AIS设备能够接收气象信息，为航海者提供实时的气象数据，有助 于制定合理的航行计划。
AIS设备在船舶避碰中的应用
01
02
03
实时监控
AIS设备可以实时监控周 围船舶的航行状态，及时 发现潜在的碰撞危险。
航海仪器第六章ais
目录
CONTENTS
• AIS设备介绍 • AIS设备的应用 • AIS设备的优缺点 • AIS设备的未来发展
01 AIS设备介绍
AIS设备的定义
AIS设备是一种基于卫星定位和通信 技术的船舶自动识别系统，用于船舶 之间的信息交换和海上交通安全监控 。
AIS设备通过自动发送船舶的航行状态 、位置、速度等实时信息，使其他船 舶和岸上设施能够实时掌握船舶动态 ，提高海上交通的安全性和效率。
节能环保
随着环保意识的提高，未来的AIS设备将更加注重节能环保，采用更 高效、环保的能源和材料，降低能耗和排放。
AIS设备的应用前景
备在海上交通管理领域具有广泛的应用前 景，能够帮助管理部门实时监控船舶动态，提高 海上交通的安全性和效率。
ais建设方案
ais建设方案AIS建设方案随着信息技术的不断发展，自动识别系统（AIS）在航海领域发挥着重要的作用。
本文将介绍AIS的基本原理和功能，以及建设AIS系统的方案。
一、AIS的基本原理和功能AIS是一种通过无线电通信传输船舶相关信息的系统。
它通过船舶上安装的AIS设备，将船舶的位置、航向、速度等信息发送给周围的船舶和岸基站。
同时，AIS设备也能接收其他船舶和岸基站发送的信息，实现船舶之间的即时通信。
AIS系统的核心原理是利用VHF无线电信道传输数据。
每艘船舶和岸基站都有一个唯一的MMSI（海上移动台识别码），通过MMSI可以识别船舶的身份。
AIS设备会周期性地发送船舶的位置、航向、速度等信息，并接收其他船舶和岸基站的信息。
这些信息通过船舶上的显示器展示给船员，帮助他们了解周围船舶的动态情况，从而提高航行安全性。
二、建设AIS系统的方案1. 设备购置和安装建设AIS系统的第一步是购置合适的AIS设备，并进行安装。
AIS设备的选择应根据船舶的类型和规模进行，同时需考虑设备的品牌和性能。
安装AIS设备时，需遵循相关的安装规范，确保设备能够正常运行并与其他船舶和岸基站进行通信。
2. 频率规划和协调AIS系统使用的是VHF频段，频率规划和协调是建设AIS系统的关键步骤。
在频率规划中，需考虑到航行区域的特点和船舶的通信需求，合理划分频率资源。
在频率协调中，需与其他船舶和岸基站进行协商，避免频率冲突和干扰。
3. 数据传输和处理AIS系统的数据传输和处理是保障系统正常运行的重要环节。
传输数据时，需确保数据的完整性和准确性，避免传输错误。
处理数据时，需对接收到的信息进行分析和解码，提取有用的信息，并进行存储和展示。
4. 隐私保护和安全性AIS系统涉及到船舶的位置和运行信息，因此隐私保护和安全性是建设AIS系统时必须考虑的问题。
在设计系统时，应采取相应的措施保护船舶的隐私信息，如对传输数据进行加密处理。
同时，还需要加强系统的安全性，防止恶意攻击和非法访问。
AIS系统介绍PPT课件
船载AIS设备自动采集船舶的动 态和静态信息，包括船位、航 向、航速等。
信息编码
将采集到的船舶信息进行编码 ，形成标准的AIS报文。
信息发送
通过VHF通信信道将AIS报文发 送给岸基设施和其他船载设备 。
信息接收和处理
岸基设施和其他船载设备接收AIS 报文，并进行解码和处理，以获 取船舶的实时动态和静态信息。
紧急通信
在海上紧急情况下，AIS系 统可以作为通信手段，实 现船与船、船与岸之间的 紧急信息传递。
海上巡航与执法
AIS系统可以帮助海上巡航 和执法人员实时掌握海上 船舶动态，提高巡航和执 法效率。
海洋资源开发中的应用
海洋调查与监测
海洋工程支持
AIS系统可以辅助海洋调查和监测工 作，提供有关海洋环境、海底地形等 方面的实时数据。
感谢您的观看
提高海上交通效率和安全性
通过AIS系统实时监测船舶位置、航向、速度等信息，可有效提高海上交通效率和安全性 ，减少船舶碰撞和溢油事故的发生。
促进海洋经济可持续发展
AIS系统的发展和应用将为海洋经济可持续发展提供有力支持，包括港口管理、渔业资源 保护、海洋科学研究等方面。
THANKS FOR WATCHING
02 AIS系统的工作原理
AIS系统的基本组成
01
02
03
岸基设施
包括AIS基站和VHF天线， 负责接收和发送AIS信息。
船载设备
安装在船舶上的AIS设备， 用于接收和发送船舶动态 和静态信息。
信息传输系统
将AIS信息从船载设备传 输到岸基设施，再从岸基 设施传输到其他船载设备。
AIS系统的工作流程
管效率和预警准确率。
云计算
AIS系统介绍
AIS系统介绍基于AIS的船舶避碰数据采集系统设计摘要：船舶⾃动识别系统(Automatic Identification System，简称AIS )⼯作在海上VHF 频段，运⽤SOTDMA⽅式发射船舶数据，具有补充现有船舶导航存在的缺陷，减少船舶碰撞事故;提⾼搜救遇险船舶的速度;增强雷达，船舶交通管理系统VTS的功能。
随着全球经济的发展、国家之间交流的⽇益频繁，航运业迎来了蓬勃发展的⼜⼀次⾼峰，航海技术的提⾼也越来越受到重视。
上个世纪，VHF通信技术被⼴泛地应⽤于船舶通信领域。
雷达、ARPA具有识别船舶的功能但是由于它们⾃⾝的局限性⽽⽆法适应现代航运安全的需求;随着计算机技术、数字通信技术以及⽹络信息技术的飞速发展，AIS的技术基础已经形成，在航运界对助航设各的要求越来越⾼的情况下，船舶⾃动识别系统应运⽽⽣。
船舶⾃动识别系统⾸先被⽤于航海避碰。
由于雷达特性的限制，以及不是所有的船都装备有这个设备，因⽽它⾸先被⽤做为⼀种监视与判断碰撞的危险度的⼀种⽅式。
获得船舶⾃动识别系统发送的数据对于船舶避碰⾮常重要。
本⽂对AIS基本结构、⼯作原理、技术特点、及其输⼊输出接⼝，输出信息的帧封装及解析原理等进⾏了解析。
在此基础上完成了AIS信息采集处理的系统设计。
试验表明所得到的AIS信息准确可靠。
该项技术的研究，是AIS信息应⽤系统研究的基础。
关键词：船舶避碰AIS VHF GPS 数据采集Abstract:AIS works on the marine VHF, use the SOTDMA (Self Organized Time Division Multiple Access) data chain protocol to transfer data of ships. The AIS can help the limits of the current services, and decrease the collide case of ships, and improve the value of the safe action in marine, and make the content of the radar and the VTS more stronger.With the development of the economy of international and the more communication of the countries, the navigation gets a chance to have a booming future. The navigation technologies are more and more to be emphasized.During the last century, the VHF (V ery High Frequency) communication has been applied in the ship's transportation, as well as radar and ARPA also could identify ships in the marine. But they couldn't adapt to the needs of the modern navigation because of their limits. The rapid development of the digital communications technology, computer technology and net ware technology supports the needed technology of AIS (Automatic Identification System). As the aiding service of the navigation, AIS is born to live and will be stronger and stronger.AIS is used in navigation primarily for collision avoidance. Due to the limitations of radio characteristics, and because not all vessels are equipped with AIS, the system is meant to be used primarily as a means of lookout and to determine risk of collision。
AIS系统介绍
AIS系统介绍什么是AIS船舶自动识别系统(Automatic Identification System, 简称AIS)是一种新型的助航设备。
AIS基本功能是：将本船和他船的精确船位、航向、航速（矢量线）、转向速度和最近船舶会遇距离等动态信息和船名、呼号、船型、船长与船宽等静态信息通过VHF 自动、定时播发，在VHF覆盖范围内（20海里）装备AIS设备的船舶，可自动接收到这些信息。
两段信息之间的时间间隔，将随着船速的增加而自动减少，如果船舶正在做机动航行，信息间隔则进一步减少。
例如，当船舶停港或抛锚时信息间隔为数分钟，船舶在高速行驶时，信息间隔为两秒。
由于这种特性，AIS将为船舶提供一种有效的避碰措施，并极大地增强雷达功能。
而且，由于安装AIS的船舶的航行信息都是在“空中”传播，因此当地VTS 站也可以收到。
为处理AIS信息，VTS只需配有AIS基站，操作员无须逐个查询船舶，利用AIS 就可以获得所有装有AIS船舶的完整的交通动态。
由于 AIS完全独立于雷达，也就是说，基于AIS的VTS无须安装雷达，因此，AIS技术对VTS操作的长期作用，其效果不可估量。
AIS使用海上移动VHF波段交换数据，所以AIS设备的成本相对于雷达设备要低，然而它的“可视”范围却几乎等于雷达。
研制AIS的起因和背景VTS、ARPA雷达的长足发展通过岸基雷达搜集目标信号的船舶港口交通管理系统被称为VTS，通过船基雷达搜集目标信号并显示目标的航向、航速以及能模拟避碰的雷达被称为ARPA避碰雷达。
二十世纪七、八十年代，是VTS、ARPA雷达长足发展的黄金时期，几乎全球的所有的港口都安装了VTS，全部的远航船舶都安装了ARPA雷达。
从1978年到1999年的21年间，我国就建造了20个不同规模、不同类型的VTS站（不包括台湾）。
VTS、ARPA雷达比以前的同类产品的性能的确提高了一大步，一时被人们用完美无缺来形容。
随着航海事业的发展和人们航海通信导航仪器的要求提高，VTS和ARPA雷达无法直接标识目标的问题就突出了。
自动识别系统介绍
自动识别系统介绍一、前言由欧美国家发起，经国际海事组织(IMO)、国际电信联盟（ITU）和国际电工委员会（IEC）多年努力工作，IMO海上安全委员会第73届会议(2000年11月27日-12月6日)最终通过了新修订的SOLAS公约第V章—航行安全。
在SOLAS公约新V章中，规定了航行数据记录仪(VDR)和自动识别系统(AIS)的配备要求，并得到了IMO第73届海安会的最终批准。
从2002年7月1日开始，按船舶种类分期强制要求配备这两种新的航行安全设备，本文就设备在配备要求、性能标准、组成、工作原理和解决方案、产品实例方面做一般性介绍。
二、自动识别系统(AIS)A utomatic Identification System1. SOLAS公约的配备要求所有300总吨及以上的国际航行船舶，和500总吨及以上的非国际航行船舶，以及不论尺度大小的客船，应按下列要求配备一台全球船载自动识别系统(AIS):1.1 在2002年7月1日及以后建造的船舶；1.2 在2002年7月1日之前建造的国际航行船舶：1.2.1 客船不迟于2003年7月1日；1.2.2 液货船（包括油轮、化学品船和液化气船）不迟于2003年7月1日以后的第一个安全设备检验日；1.2.3 除客船和液货船外，50,000总吨及以上的船舶，不迟于2004年7月1日；1.2.4 除客船和液货船外，10,000总吨及以上但小于50,000总吨的船舶，不迟于2005年7月1日；1.2.5 除客船和液货船外，3000总吨及以上但小于10,000总吨的船舶，不迟于2006年7月1日；1.2.6 除客船和液货船外，300总吨及以上但小于3000总吨的船舶，不迟于2007年7月1日；和1.3 在2002年7月1日之前建造的非国际航行船舶，不迟于2008年7月1日。
1.4 在1.2和1.3段所述实施日期之后两年内永久退役，则主管机关可以免除这些船舶适用本段的要求。
AIS范文范文
AIS范文AIS是什么？自动识别系统（Automatic Identification System, AIS）是一种船舶导航设备，由IMO与2004年引入。
通过AIS使用能增强船舶间避免碰撞的措施，能加强ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能，能在电子海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、航名等信息，达到改进海事通信的功能和提供一种船舶进行语音和文本通信的方法，增强了船舶的全局意识。
AIS采用MMSI码作为识别手段。
AIS系统的组成一个典型的AIS 系统由两大分系统组成：岸基AIS 系统和船用AIS 系统。
岸基AIS 系统的组成AIS 中心之间可以相互连接，进行信息交换，各AIS 中心连接成网，在一个国家和地区范围内，就可以实时了解沿岸所有船舶的动态，这对船舶航行管理、船舶追踪以及防止海洋污染具有非常重要的意义。
船用AIS系统的组成一个典型的船用AIS系统所使用的频段为海事频段中的甚高频（Very High Frequency，以下简称VHF）,其频段介于156.025MHz至162.025MHz之间。
利用时分多址接续（Time Division Multiple Access，TDMA）的广播方式。
系统运行时不停的检测TDMA信道的活动状态，根据信道的占用情况预约本台的发射时隙。
进入TDMA网络的AIS设备一般采用自组织的时分多址（SOTDMA）协议进行工作，采用这个方式传输的AIS设备可以自主解决发射冲突，自主接收其他台站的信息。
在AIS网络中，一帧60s被分为2250个时隙，每个时隙长度为26.67ms,每个时隙可以发送一条256bit的信息，当信息长度大于256bit时，将占用2个或多个时隙。
理论上在同一区域能同时容纳200-300艘船舶信息，当船只数大于系统容量时，远距离的目标就会被忽略，以此保证AIS系统对近距离目标的优先权。
船用AIS系统是由一台VHF发射机、二台VHF-TDMA接收机、一台VHF-DSC接收机、一台内置GPS接收机（作为备用）以及AIS信息处理器、电源和各种必要的外围设备接口组成。
AIS综合数据试验平台技术参数
AIS综合数据试验平台技术参数标段一：AIS综合数据试验平台软件技术参数（1）AIS电子海图监控软件：采用最新的显示协议，使用IHO S-57 3.1和IHO S-52 4.3，支持显示模式选择和颜色配置选择；支持S57/S63电子海图数据格式。
·采用最新的显示协议，使用IHO S-57 3.1和IHO S-52 4.3，支持显示模式选择和颜色配置选择。
·支持S57/S63电子海图数据格式。
·根据需求自定义多条航线。
·支持海图自动调图，不同比例尺海图无缝拼接，海图基本操作功能的支持：支持海图拉框放大、缩小，滚轮推拉放大、缩小，点击放大、缩小，自定义比例尺、支持鼠标拖动漫游、支持键盘操作漫游。
·支持海图经纬度查询定位，海图物标查询可通过鼠标右键进行海图物标点击选择，会弹出窗口显示海图物标名称，所属海图名称以及相关属性信息，可中英文显示海图信息。
·提供海图打印、海图截屏保存为JPG图像格式。
·支持船舶DCPA和TCPA的计算。
·显示数据完备，具有详细等深线、水深点、航标信息，必须能够完整地显示海图原始内容。
·支持电子海图旋转。
·轨迹回放：可以按单船一个自然天内回放船舶历史轨迹。
·静态信息管理功能：主要包括船舶基本信息管理，船舶管理以及船用设备信息管理。
·船舶动态信息功能：主要包括船舶航行的位置与状态，显示经纬度、速度、航向、时间等，以及跟踪、查询在港船只、轨迹回放等平台功能。
·船舶分类显示：可根据用户的需求对船舶进行分组，如根据船舶的类型、在线不在线情况、ClassA、Class B 等对船舶进行分组，并可用不同颜色进行区分，也可以自定义分组。
（2）AIS数据处理与流量统计软件：中国AIS数据中心中心所有AIS数据均可以同时显示在电子海图上，位置信息和静态信息每2秒更新一次，不同类型船舶通过颜色进行区分，每条船舶可以暂存至少60个轨迹点。
水上站AIS/ADS-B监测原理及案例
水上站AIS/ADS-B监测原理及案例作者：暂无来源：《上海信息化》 2020年第6期文/周洪水上无线电通信是船舶运输安全和生产的重要保障。
上海市无线电监测站水上区域监测站建设项目，可以很好地净化水上无线电通信环境，维护良好的无线电通信秩序。
上海市无线电监测站分两期建设水上区域监测站，目前已建成一套水上监测系统，包含一个水上监测控制中心和四个监测测向固定站，主要分布在长江出海口，分别位于横沙岛、小洋山、外高桥自贸区及金山化工区，扼守长江与东海交汇区域，处于主要航道上，地理位置非常重要。
水上监测站系统构成上海市无线电监测站水上区域监测站项目的建设内容是一套以水上监测控制中心为核心，以岛礁型或临水监测测向固定站为主体的专用无线电监测系统。
系统有效融入上海已建监测网，可实现对长江出海口航道和洋山深水港等重要区域的监测覆盖，可有效掌握水上无线电使用情况，及时发现和排查无线电干扰，有效维护水上无线电用频秩序，能更好地为水上运输安全和生产服务。
通过该系统建设，形成对长江出海口的监测覆盖能力，可在地域、频域、时域等多个维度，对各类可能影响水上安全的电磁频谱信号进行侦测、捕获，而针对频谱监测大数据的自动化、智能化等多种分析手段的综合运用，将极大减少非法信号定位排除过程中的人工参与强度，大大提高信号分析效率，为水上频谱安全提供有力保障手段。
水上监测系统由常规无线电监测测向设备、水上频段专用监测设备、AIS（Automatic Identification System，船舶自动识别系统）专用接收机和水上监测系统软件组成，可以解决“常规设备无法快速排查船舶非法使用水上专用频率通信”的技术问题。
同时，由于浦东机场选址靠近水域航道，因此，4个水上站点的选址重合了重要的空中航路，每个站点也配备了ADS-B（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，广播式自动相关监视）专用接收机。
AIS 800T惯导轨道测量仪技术方案
全站仪惯导型轨道几何状态测量仪产品参数及技术方案深圳大铁检测装备技术有限公司广州大铁锐威科技有限公司1技术方案1.1工作任务有砟轨道建设期粗调阶段轨道精调（绝对）；有砟轨道建设期精调阶段轨道精测（绝对）；无砟轨道建设期长轨精调阶段轨道精测（绝对）；轨道验收（相对、TQI）；维护期轨道精测（绝对）；维护期轨道不平顺检测（相对、TQI）及地铁/有轨电车相关轨道的精测，提供相应的轨道调整方案及建议。
1.2技术依据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2000）；《铁路轨道检查仪》（TB/T3147-2012）；《客运专线轨道几何状态测量仪暂行技术条件》（科技基[2008]86号）；《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010，J1150-2011）；《时速200 公里及以上铁路工程基桩控制网（CPⅢ）测量管理办法》（铁建设〔2008〕80号）；《工程测量规范》（GB50026-2007）；施工合同文件及路局要求；国家和铁路总公司其他现行技术规范、规程、标准、指南及规定。
1.3技术线路1.3.1基础资料设备作业必备条件，作业前找施工单位获取。
1.3.2轨道控制网资料轨道控制网（CPIII）资料精度满足要求且通过评估，包括：CPIII 点号、东坐标、北坐标、高程、备注、换带信息等，CPIII点号必须与现场实际标注的统一，如果编号不统一，需要转换统一后方可使用。
1.3.3线路设计资料1.3.3.1平曲线资料（1）交点法，包括：交点编号、交点里程、交点东坐标、交点北坐标、交点高程、前缓和曲线长、曲线半径、后缓和曲线长、超高等信息。
图 1 平曲线（交点）原始资料（2）特征点，包括：直缓（ZH）点东坐标/北坐标、缓圆（HY）点东坐标/北坐标、圆缓（YH）点东坐标/北坐标、缓直（HZ）点东坐标/北坐标，缓和曲线长、圆曲线半径、里程等信息。
通过软件界面计算的里程、方位角与原始资料检核，判断平曲线设计资料录入是否有误。
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AIS地面测试系统设计概要作者：沈天翼冯文全张杰斌刘曦来源：《电子技术与软件工程》2017年第24期摘要星载AIS系统通过对可视范围内的船舶信号进行监听和解调，并将解调后的信息打包下传至地面站，为海洋管理及船舶运营提供了大范围、高效率的状态数据。
AIS分系统接收机主要实现对船载AIS信号的实时捕获和数据解调功能，为完成对AIS分系统接收机的综合测试，进行AIS地面测试系统信号源的研制。
AIS地面测试系统信号源主要任务是通过对低轨卫星、船舶状态等的仿真和维持，依据国际电联无线电通讯部门ITU-RM.1371-5建议书规定的通信协议实时生成仿真数据、通信帧并模拟生成AIS信号，从而对AIS星载接收机功能和性能进行评估。
【关键词】星载AIS 测试系统星载AIS系统通过低轨道卫星接收海面船舶发送的AIS信号，解码后转发给相应地球站，从而监督管理远海域中航行的船只。
然而存在一些问题：（1）由于卫星运行速度快，接收到的来自海面的AIS信号有较大的多普勒频偏；（2）由于卫星观测范围广阔，卫星天线将会同时接收多个独立海面区域发来的船只信号，造成信号冲突，若直接放弃解调冲突信号，会大大降低星载AIS系统性能。
由于AIS信号在卫星接收端的冲突不可避免，因此需要搭建AIS测试系统，以便对冲突信号的解调算法进行研究。
1 总体设计方案1.1 系统组成及原理AIS地面测试系统信号源由三部分组成，分别为上位机主控软件、基带信号处理板、射频通道模块如图1所示。
信号源主控软件主要由通信模块、界面显示模块、轨道及场景运算模块构成。
通信模块负责主控软件与基带信号处理板中运行的ARM软件的以太网通信功能；界面显示模块负责信号源主控软件的主体框架并提供图形化用户接口界面；轨道及场景运算模块则负责完成卫星轨道计算和所模拟的海面终端场景计算。
基带信号处理板的核心处理器件为ARM和FPGA。
其中，ARM软件负责：（1）与主控软件的网络通信接口，接收并解析卫星轨道数据、场景终端数据、用户配置数据，反馈信号源当前的运行状态和硬件设备状态等基础信息；（2）根据协议的要求产生基带AIS帧数据；（3）根据不同的工作模式对FPGA进行配置。
FPGA软件负责完成：（1）GMSK信号调制；（2）信道特性调制；（3）主用通道信号与碰撞通道信号的合成；（4）信号自环接收解调验证。
FPGA调制产生的GMSK信号送至ADC芯片转换和发射，经过射频通道模块进行滤波和功率调整后发射输出。
射频通道模块的工作模式由ARM通过串行总线进行控制。
此外，设备提供一路备用发射通道，直接输出DAC原始信号。
1.2 工作模式设计信号源主控软件根据卫星轨道、海面终端分布及卫星天线方向图等约束条件在一定可视范围内选择船只终端，并将所选终端信息（含基带数据信息和信道特性信息）通过网口发送给ARM。
ARM解析收到的数据包，并且进行时隙分配，通过EIM总线将数据打包发送至FPGA。
正常场景模式的工作流程见图2。
其中，矩形框过程在上位机主控软件中完成，平行四边形框过程在ARM软件中实现，圆形框过程在FPGA中实现。
1.3 仿真模块设计1.3.1 卫星轨道仿真星载AIS的运行轨道是低轨卫星。
一般而言，低轨道卫星的轨道高度为二百至两千千米。
在本设计中采用STK软件接口生成卫星轨道，STK可以通过上位机中输入轨道个数实时产生卫星的各项参数，包括卫星当前位置、运行速度、角速度和姿态等。
AIS卫星的轨道高度将直接影响其可观测范围，如图3所示。
在不考虑卫星天线角度限制的情况下，卫星的观测半径Rs即为卫星到地球切线AB与卫星到地面垂线AC之间的弧段BC的长度：其中，Re为地球半径近似取6371km，h为卫星轨道距离地面高度。
按照上式可计算得到地轨卫星的对地观测范围如表1所示：1.3.2 船舶分布仿真在星载AIS系统中，卫星接收船载AIS设备发送的信号，船般的分布疏密情况会直接影响到信号的时隙分布情况。
AIS地面测试系统信号源在生成终端信号时，为了能够尽量精确地模拟实际船舶分布，需要以真实的船舶分布情况为基础。
为了仿真卫星运行和船舶运动过程中通信时隙的切换以及船舶终端分布情况的变化，在本设计中规定主控软件每1分钟通过STK软件接口更新一次卫星轨道数据，并计算星下可观测范围内的船舶数据。
1.3.3 卫星信道仿真星载AIS系统是一个卫星移动通信系统，卫星和船舶都处于相对运动当中。
对于AIS地面测试系统信号源来说，卫星移动通信信将产生多方面的影响。
在本设计中，为了模拟出AIS卫星天线端接收信号的功率衰减，考虑两方面的影响因素：自由空间传输损耗、天线指向增益变化。
在假设信源和信宿均采用，无线信号在自由空间中的传输损耗主要与传输距离和信号频率相关。
工程中常用的传输损耗计算公式为：其中，Los为传输损耗，单位为dB；d为传输距离，单位为km；f为频率，单位为MHz。
根据上文对卫星轨道的分析，可以推算出，信号源针对卫星可观测范围内不同距离的终端所需模拟出的信号增益变化，如表2所示。
对于收发天线指向不同造成的信号增益变化，在主控软件中提供天线方向图数据接口，用户可以按照接口格式提供实际的天线性能数据，信号源将实时产生复合方向图功率约束的模拟信号。
天线角度约束包括海面终端天线的发射方向φT和卫星接收机天线的接收方向φR，如图4所示。
2 硬件设计方案2.1 基带处理板卡设计方案基带处理板卡包含逻辑处理单元、数据管理单元、时钟管理单元、两路中频输入接口、两路中频输出接口、外部接口和电源模块等六个部分。
逻辑处理单元的功能是实现信号的调制、解调、数学信号处理等，主要的器件是Xilinx公司的XC7K325T，兼容XC7K410T。
数据管理单元的功能是实现网口通信、配合FPGA完成整个板卡的管理，选用的是Cortex-A9，LINUX操作系统。
时钟管理单元的功能是为AD、DA、FPGA、ARM提供时钟信号，主要器件是TI公司的LMK03806。
中频输入接口主要的器件是TI公司的ADS42LB69，16bit，最大采样率为250MHz，最大模拟带宽为1GHz。
中频输出接口主要的器件是TI公司的AD9788，16bit，最大采样率为800MHz，可输出DC～400M的中频信号。
外部接口部分包括16位LVTTL输入、16位LVTTL输出、4位LVDS输入、4位LVDS输出，实现板卡与外界的数字信号传输。
电源模块的功能是为整个板卡提供所需要的电压，保证板卡的正常工作。
2.2 射频通道模块设计方案射频通道模块的主要功能是：对信号源产生的射频信号进行带通滤波和功率调整，并且对自环输入信号进行带通滤波。
所采用的4个频点的信号中心频率为：161.975MHz、162.025MHz、156.775 MHz、156.825 MHz。
因此可以选择将输入、输出带通滤波器的中心频率设计为fc=160MHz，截止带宽设计为fstop=10MHz。
LC滤波器的矩形系数一般在1.2～1.3之间，因此带通滤波器的3dB 带宽为f3dB≈7.7～8.3MHz，足以满足AIS信号的频带要求。
滤波器的幅频特性如图5所示。
在本项目中，规定信号源的输出功率范围需达到-130dBm～-20dBm，且功率调节分辨率为1dB。
在基带信号处理板中，通过调节FPGA输出数字信号的幅度以及调整DAC芯片的幅度控制参数，可以实现不小于20dB的输出功率变化范围。
因此，还需要在射频通道模块中解决剩余的90dB功率动态范围。
射频通道模块中采用Analog Device公司的HMC759LP3E实现可变衰减模块。
HMC759LP3E是一款最大衰减可达31.75dB的数控衰减器，其步进精度为±0.25dB，频率适应范围1-～300MHz，采用串行数字总线控制，输入IP3高达+40dBm。
3 主控软件设计方案信号源主控软件主要由通信模块、界面显示模块、轨道及场景运算模块构成。
3.1 主控软件结构如图6所示，信号源主控软件的工作原理为：第一步，用户通过主控软件界面，设置信号源的工作模式和工作参数；第二步，提供软件接口，供用户指定终端场景分布、卫星轨道、天线方向图和基带AIS信息帧数据；第三步，使用Socket API实现TCP/IP数据接收与发送；第四步，根据内部通信协议，对信道特性数据和基带帧数据进行组包封装；第五步，接收ARM反馈的信号源工作状态数据，显示在软件界面。
3.2 工作流程设计主控软件流程如图7所示。
3.3 主控软件界面主控软件主界面如图8所示。
如图9所示，主控软件界面部分，分为通道信号编辑区，日志记录区和指令区，同时，仿真软件具备基带数据管理功能，能够让用户导入和导出需要的基带数据。
4 结论对解调算法进行性能方面的研究，需要利用星载AIS信号数据作为基础。
所以，仿真设计星载AIS信号模拟源，并对模拟信号进行全面分析，对比不同解调算法的解调性能，将有助于加快AIS冲突信号解调算法的研究。
本文实现了AIS的测试系统的软硬件功能，为进一步解决信号冲突算法，提供了仿真数据源的基础。
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作者单位北京航空航天大学电子信息工程学院北京市 100191。