最新航海仪器第六章AIS
《航海仪器的使用》课程标准
《航海仪器的使用》课程标准课程代码：13012801课程类型：理实一体课课程性质：必修课适用专业：航海技术总学时：24一、课程性质与作用教学目的：本课程是航海技术专业的主要专业实训课程之一，是海船船员评估项目的一部分。
通过学习，使学生基本掌握上述仪器的工作原理、系统组成、使用与维护方法，基本掌握利用相关仪器确定船位的方法与船位精度分析，以保障船舶的航行安全。
二、课程目标船用 GPS 的操作使用方法，AIS 的操作使用方法，陀螺罗经的操作使用方法，磁罗经的操作使用方法测深仪的操作使用方法，计程仪的操作使用方法的学习，能正确熟练使用上述航海仪器以及它们的日常维护和保养；并培养学生树立起良好的工作作风、安全意识、环保意识、质量意识、合作精神、职业道德，以达到热爱海洋，热爱专业的情感目标。
㈠知识目标：掌握各种航海仪器的使用和操作方法。
㈡能力目标：达到海事局评估大纲指南的要求，达到二副对航海仪器的操作、管理、使用的实际工作能力水平。
㈢素质目标：培养学生综合运用航海仪器进行模拟航行或实际航行的能力。
三、课程设计理念与思路课程设计思路本课程以就业为导向，与企业工作职责为依据，以航海技术专业人才培养目标为标准，以 STCW78/10 公约和国家海事局评估考试大纲为依据，以岗位能力为核心确定课程目标；以正确使用各类航海仪器及其日常维护和保养为目标，以工作内容为依据确定教学内容。
根据航运企业广泛调研确定课程总体目标，根据国际国内相关公约、规范、标准确定课程具体目标； 使学生理解 各类航海仪器的基本工作原理、 掌握各种航海仪器的正确使用及其日常维护和保 养，为从事海上船舶驾驶工作打下扎实的基础。
四、教学进程安排五、教学内容与要求项目名称课时磁罗经的使用学习任务磁罗经组成部件与作用磁罗经组成部件与作用 磁罗经自差测定及自差表使用 陀螺罗经的结构与保养陀螺罗经操作船用计程仪的工作原理船用计程仪的操作 回声测深仪的工作原理回声测深仪的操作GPS/DGPS 卫星导航仪的定位操作航仪的操作 GPS/DGPS 卫星导航仪的导航操作 船载AIS 设备本船信息查验、航次信息输入、安全相关短消息发送和设备报警信息 查验船载 GPS/DGPS 卫星导 56 船载 AIS 设备操作4 回声测深仪的操作3 船用计程仪的操作2 陀螺罗经的使用1 磁罗经的使用学习项目课 时任务二 任务一 任务二 任务一 任务二 任务三 任务一 任务二 任务一任务一任务二任务一24 4 4 4 44 4课 时陀螺罗经的使用4了解和掌握陀螺罗经的操作使用能够熟练的掌握陀螺罗经的结构及维修保养教学目标具有较强的沟通能力、 合作能力、 新知识的掌握能力、 综合素质目标运用能力。
航海仪器
其主轴指空间任意方向，这种仪器就叫陀螺仪。
实用陀螺仪，其转子、内环及外环等相对主轴、水平轴以及垂直轴都是对称的，无论
几何形体或质量都是对称的。重心与几何中心相重合的陀螺仪称为平衡陀螺仪。不受任何
外力矩作用的陀螺仪称为自由陀螺仪。工程上应用的都是自由陀螺仪。陀螺仪的转子能绕
一个轴旋转，它就具备了一个旋转自由，也就是具有一个自由度。像图 1-1 所示的陀螺仪，
第二篇 水声导航仪器 第六章 回声测深仪 ...................................................................................................................... 86 第一节 水声学基础 ...................................................................................................................... 86 第二节 回声测深仪原理 .............................................................................................................. 87 第三节 回声测深仪误差 .............................................................................................................. 89 第四节 IES-10 型回声测深仪...................................................................................................... 91 第七章 船用计程仪 .................................................................................................................... 94 第一节 电磁计程仪 ...................................................................................................................... 94 第二节 多普勒计程仪 .................................................................................................................. 96 第三节 声相关计程仪 .................................................................................................................. 99
航海仪器实验指导书讲解
《航海仪器》实验指导书叶进、马文耀编广东海洋大学航海学院二00七年五月目录实验一陀螺罗经的结构认识与正确使用 (1)实验二回声测深仪、船用计程仪的部件认识与正确使用 (11)实验三磁罗经的结构认识与性能检查 (16)实验四无线电导航仪的操作使用和定位 (18)实验五卫星导航仪的正确使用 (25)实验六船舶自动识别系统（AIS）认识与使用 (54)实验一陀螺罗经的结构认识与正确使用一、实验目的进一步明确各系列陀螺罗经的指北原理和航向指示方法。
掌握陀螺罗经的正确使用方法以及检查和调整的方法。
二、实验要求1.了解各种型号陀螺罗经的组成部件及各部件的作用，了解主罗经的结构和各部分作用。
2.掌握各种型号罗经的开、关机和正确使用方法；掌握各种型号罗经的日常检查和调整的方法，以及日常的保养维护。
3.学会支承液体配制。
4.熟悉陀螺罗经要做哪些性能检查和必要的调整及其方法。
三、实验设备及用具1．安许茨4型陀螺罗经1部。
2．斯伯利MK-37型陀螺罗经1部。
3．SPERRY NAVIGATOR MK-2型陀螺罗经1部4．阿玛－勃朗MK—10型陀螺罗经1部。
5．万用表，球垫(或三角架)，螺丝刀，活扳手等。
6．量杯，酒精灯，玻璃棒，比重计，温度汁等。
7．少量蒸溜水、甘油、安息酸等。
四、实验内容与步骤安许茨4型陀螺罗经（Anschütz-4型）（一）结构认识1．总体结构及作用(1)主罗经：指示船舶航向。
(2)变流机或逆变器：将船电转换成罗经各部分所需要的电源(3)变压器箱或自动启动箱和报警装置：对罗经进行启动、关闭和临视其工作。
(4)分罗经接线箱及分罗经：复示主罗经航向示度。
(5)航向记录器：显示及记录船舶航向。
2．主罗经结构及作用主罗经结构由三大部分构成。
（1）灵敏部分(陀螺球)：为一密封的球体，浸浮在随动球内的支承液体中。
起找北、指北的作用，是罗经的核心部件。
①陀螺球内的陀螺马达、阻尼器、灯形支架、电磁上托线圈等结构及安装方法；陀螺马达的供电及润滑方法。
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。
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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。
VTS6
•1994—1995年： 瑞典、芬兰首次提出“无线电AIS”的概念。
•1995.7：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）应用船舶间和船岸间海 上转发器系统的建议（草）提案。 •1996.12：IMO MSC67会议，同意将广播式信息交换方案引 入AIS。 •1997：IMO NAV43会议通过通用船载AIS性能标准建议草案 • 1997.6：IMO MSC68会议，制定通报容量大的AIS性能标准。
每个船舶AIS用户或VTS中心可以选择一个或多个时隙。
1分钟
26.67ms 时隙0 时隙1 时隙2249 当前帧
时隙0
时隙1
时隙2249
下一帧
2、时隙的选择
1）自组织TDMA（SOTDMA）
（1）该协议提供了在没有控制台介入的情况下，解决寻址
冲突的方法。 （2）移动用户用该协议进行位置广播以及识别附近用户 发送信息。 （3）传输信息：一般为重要的信息或不断更新的信息。 （4）时隙选择过程： 确定时隙范围—>得到可供选择使用的时隙—>在可选时隙中随 机确定一个时隙
船舶交通管理电子系统
(第六章)
第六章 AIS子系统
§6.1 概述
一、AIS的作用和功能
1、可在无需人工介入的情况下，主动连续地向具有适当配备 的主管当局的岸台和其他船舶（飞机）提供信息与安全有关的 信息。 2、能接收、处理船位、航向、航速等传感信息，自动接收来 自具有相同配备船舶、管理当局及其他来源的上述信息。 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。
一、通信方式
采用SOTDMA（Self-organized Time Division Multiple Access，自组织时分多址）通信方式。 AIS信道每分钟可传输2000多个位置报告。
航海仪器——精选推荐
第一章1叙述陀螺仪的定义及其基本特性工程上将高速旋转的对称刚体及其悬挂装置的总称叫做陀螺仪。
陀螺仪具有定轴性及进动性2何谓平衡陀螺仪和自由陀螺仪平衡陀螺仪指陀螺仪的重心和几何中心相重合的陀螺仪，自由陀螺仪指不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪3写出地球自转角速度We在地理坐标系轴OZ0和ON上分量时表达式并说明其物理意义北纬W1= W e CosψW2=W e Cosψ南纬W1=W e SinψW2=－W e Sinψ意义，在北纬，由于垂直分量w2的影响，陀螺仪所在地的子午面以OZ0轴为转轴，北点N不断地以角速度w2向西偏转。
南纬的子午面北点北点地向东偏转。
由于水平分量w1的影响，以ON轴为自转轴的水平面，东半平面不断上升，旋转角速度为w1。
南北纬水平面旋转的方向是相同的。
4位于地球上的自由陀螺仪的视运动有何规律，如何解释其物理实质答：陀螺仪主轴指北端相对子午面视运动规律是“北纬东偏南纬西偏”，偏转角速度大小为w2。
陀螺仪主轴指北端相对水平面视运动规律是“东升西降，南北一样”，升降角速度大小为w1α。
物理实质：在地球上，自由陀螺仪主轴相对于宇宙空间指向不变的，但由于地球自转，陀螺仪主轴相对地球在不断改变方向。
不但有方位上的变化，而且还有高度上的变化。
5影响自由陀螺仪主轴不能稳定指北的主要矛盾是什么？克服该矛盾，对自由陀螺仪影响的基本原则是什么？答：自由陀螺仪主轴不能稳定指北主要是受地球自转角速度的垂直分量W2;对陀螺仪的水平轴施加外力，使陀螺仪主轴指北端以W2的角速度随地球子午面同步旋转12 何谓水平轴阻尼法?它有何特点?定义:阻尼力矩作用于陀螺仪的水平轴OY上。
特点:罗经稳定时主轴稳定在子午面内（αr＝0）,但阻尼装置的结构比较复杂。
13 何谓垂直轴阻尼法?它有何特点?定义:阻尼力矩作用于陀螺仪的垂直轴OZ上。
特点：阻尼效果好，实现比较方便。
但在使用垂直阻尼法的罗经在稳态时要产生一个附加的方位偏差，需要设置附加的补偿装置。
详细简介AIS概述分解
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
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
$700-1,500
频带
B类
AIS船台
• AIS船台架构
AIS基站
AIS基站台系统架构
AIS转发站
• 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
转发器（单工）
转发器（双工）
AIS覆盖范围
•
•
•
R：覆盖半径
H(M): 岸台天线高度
h(m): 船台天线高度
AIS可以同时在两个频率上交替进行，可以避
（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。
AIS组成原理框图
TDMA接收机
GPS/DGPS
罗经
计程仪
接
口
电
路
信息处理器
TDMA接收机
DSC接收机
天线
共用器
AIS技术在航海中的应用概述
AIS技术在航海中的应用概述摘要：本文在介绍AIS发展背景、构成及主要功能基础上，着重分析了在航行、避碰中的应用，并对AIS的发展状况及前景进行了初步论述。
在介绍船舶自动识别系统组成、功能及技术特点的基础上，详细分析了船舶自动识别系统与现代先进的航海技术的关系及其相互作用，从船舶避碰和航运信息化建设等方面分析论述了船舶自动识别系统对未来航海的影响。
AIS是集船舶碰撞、船舶自助识别、船舶跟踪、船位报告、航行数据记录等为一体的综合系统，它可以主动连续地向具有适当配备的岸台和船舶提供、接收、处理船位，航向，航速等传感信息，以便于岸台和船舶精确跟踪和监视船舶动态。
海上交通要素是对某个水域交通环境和船舶状况的统计，对港口的安全有着重要的影响。
厦门港是我国东南沿海的天然深水良港，船舶众多，交通繁忙，因此对其海上交通要素的研究不但是船舶安全航行和正常营运的需要，更是海上人命安全必不可少的基本保证。
对于海上交通要素的观测，雷达一直作为主要的观测设备，但随着通信技术和计算机技术的飞速发展，应运而生的AIS技术显示了卓越的优势。
AIS是集船舶碰撞、船舶自助识别、船舶跟踪、船位报告、航行数据记录等为一体的综合系统，它可以主动连续地向具有适当配备的岸台和船舶提供、接收、处理船位，航向，航速等传感信息，以便于岸台和船舶精确跟踪和监视船舶动态。
本文主要根据AIS观测的船舶信息对厦门水域的船舶密度分布、船舶航迹分布以及船速进行研究分析，并对AIS的工作原理及其在海上交通调查中的应用进行了阐述。
关键词：船舶自动识别系统避碰应用船舶自动识别系统；导航；避碰；电子海图显示与信息系统引言：船舶自动识别系统（Automatic Identification System,简称AIS）是一种新型的船用助航设备，由几个国际组织，特别是国际海事组织（IMO）、国际航标协会（IALA）、国际电工协会（ITU-R）共同研究确定其功能及性能标准。
航海仪器雷达目标跟踪与AIS目标报告介绍课件
03
雷达目标跟踪系统通 常包括雷达接收机、 信号处理单元、目标 识别单元和跟踪控制
单元等部分。
04
雷达目标跟踪系统 可以实时显示目标 的运动轨迹，为船 舶航行提供安全保
障。
雷达目标跟踪技术
01
原理：利用雷达信 号对目标进行探测、
识别和跟踪
04
发展趋势：智能 化、集成化、网
络化
02
技术特点：实时、 准确、抗干扰
04
指导学员进行实际操作， 并解答学员的问题
课件学习收获
01
掌握雷达目标跟踪的原理和方法
02
熟悉AIS目标报告的作用和意义
03
学会使用航海仪器进行目标跟踪和AIS目标报告
04
提高海上航行的安全性和效率
谢谢
航海仪器雷达目标跟踪与 AIS目标报告介绍课件
演讲人
目录
01 航 海 仪 器 雷 达 目 标
跟踪
02 A I S 目 标 报 告 介 绍
03 课 件 内 容 总 结
1
航海仪器雷达目标 跟踪
雷达目标跟踪原理
01
雷达目标跟踪是通 过雷达系统对目标 进行探测、识别和
跟踪的过程。
02
雷达目标跟踪的原理 是利用雷达发射的电 磁波对目标进行照射， 然后接收目标反射的 电磁波，通过分析反 射信号的强度、频率、 相位等信息，判断目 标的位置、速度和方
标
实时更新：实时更 新目标位置、航向、
速度等信息
报警功能：当目标 接近或离开设定区
域时，发出报警
数据存储：存储目 标历史数据，便于
查询和分析
交互式操作：支持 用户自定义目标参
数和显示方式
集成导航：与导航 系统集成，提供更
航海仪器课程教学大纲-海上专业试验教学中心-集美大学
中文：航海仪器课程名称英文：Navigation Apparatus课程编号 1105300 学分/学时 3.5/60所属教研室航海教研室先修课程 高等数学、大学物理、理论力学、电路与电机、无线电技术等课程类型 专业课 考核方式 考试开课专业 航海技术专业教学目的和要求目的:本课程是航海技术专业的一门主干专业课。
其目的是使学生掌握正确使用航海仪器应具备的基本知识和技能，并通过国家海事局要求的《航海仪器的正确使用》评估项目和《航海学》考试。
要求:1、理解陀螺罗经和磁罗经的指北原理及其结构组成，掌握测定和校正仪器误差的方法，熟练掌握仪器的正确使用方法与保养工作。
2、掌握测深仪和计程仪的基本原理、正确使用方法与维护保养工作。
3、掌握罗兰C系统、GPS/DGPS卫星导航系统的组成、定位原理和定位精度，熟练掌握GPS 卫导仪和罗兰C接收机的正确使用方法。
4、掌握AIS系统的功能、组成与特点，并能正确使用AIS收发机。
5、了解VDR和组合导航系统的主要功能与特点等。
教学内容和基本要求（分章节）绪论第一章 陀螺罗经的指北原理第一节 陀螺仪及其特性第二节 陀螺仪在地球上的视运动第三节 变自由陀螺仪为陀螺罗经的方法第四节 摆式罗经的等幅摆动和减幅摆动第五节 电磁控制式罗经原理第六节 光纤陀螺罗经定向原理基本要求：正确理解陀螺罗经的指北原理。
本章重点：陀螺罗经的指北原理。
本章难点：陀螺罗经的指北原理。
教学内容及基本要求（分章节）第二章 陀螺罗经误差及其消除第一节 纬度误差第二节 速度误差第三节 冲击误差第四节 其它误差基本要求：掌握陀螺罗经的各种误差的定义、特点及其校正方法。
本章重点：陀螺罗经的各种误差的特点及其校正方法。
本章难点：陀螺罗经纬度误差、速度误差的原因分析。
第三章双转子陀螺罗经第一节 安许茨4型罗经概述、主罗经结构组成、使用与保养第二节 安许茨20型罗经第三节 北辰CMZ500型罗经基本要求：掌握安许茨罗经的主罗经结构组成及各主要部件的作用，能熟练使用安许茨4型陀螺罗经。
航海仪器 AIS课件
8
• 在VTS和ARPA雷达上自动标识目标（AIS） 需要解决的问题有：
• 1.高精度的定位手段 • 2.船舶全球唯一的编码（识别码MMSI） • 3.自控时分多址联接（SOTDMA）的技术、 • 4.电子海图等。
• 国际电联分配给我国船舶的识别码为412000000 一412999999、413000000-413999999
• 我国主管部门分配给中散船舶AIS的识别码为 412000000一412449000、412065010一412069990。
12
• 3. 自控时分多址联接技术(SOTDMA)是通过 数据打包链接的技术。
•
3
• 通过岸基雷达搜集目标的船舶港口交通管 理系统被称为VTS，而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。在此 期间，几乎全球的所有港口都安装了VTS， 10，000总吨及以上的远航船都安装了ARPA 雷达。
4
船舶交通管理系统 （vessel traffic services， VTS）
国际电联分配给我国船舶的海上移动识别 码为412XXXXXX、413XXXXXX
我国船舶的海上移动识别向交通部无管 办申请办理；
IMO于1987年就通过推广应用MMSI码的决议。
11
• 船舶AIS识别由九为数字组成，其结构如下:
MIDxxxxxx
• 其中MID代表分配给每一个国家或地区的水上识别数 字，我国水上识别数字为412，413；x为0至9中的任 意一个数字。
• ② 数据评估（date evaluation）：对已搜集到 的数据和信息进行分析、评估、处理，使信息成 为交管人员制定船舶交通管理决策的基础和实施 交通管理的依据。
最新船载电子海图及AIS设备检查要点.pdf
国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定第一章总则第一条为了提高我国国内航行船舶应用先进导航技术的水平，规范船载电子海图系统和自动识别系统（以下简称“AIS”）设备的配备和使用，发挥船载电子海图系统和AIS设备的航行安全保障作用，制定本规定。
第二条本规定所称“船载电子海图系统”是可以显示电子海图、具备航线设计、船位监控、航行监控和报警等导航功能的设备。
第三条本规定适用于中国籍沿海、内河航行机动船舶。
以下船舶不适用于本规定：(一)渔船；(二)公务舰艇；(三)体育运动船艇；(四)军用船舶。
第四条中华人民共和国海事局（以下简称“中国海事局”）负责船载电子海图系统和AIS的统一管理及船载电子海图系统和AIS设备的型式认可和产品检验管理。
第五条各地海事管理机构负责对船舶配备船载电子海图系统和AIS设备情况实施监督检查。
各船检机构负责设备配备及安装情况的检验。
第二章设备标准及型式认可第六条中国籍国内航行船舶配备的船载电子海图系统设备应符合中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统（ECS）功能、性能和测试要求（暂行）》中的A级设备要求。
中国籍船舶配备的A级AIS应符合国际电工委员会（IEC）61993-2标准《海上导航和无线电通信设备和系统-自动识别系统(AIS)第二部分：通用自动识别系统(AIS)A级船载设备-操作和性能需求、测试方法和要求的测试结果》。
中国籍国内航行船舶配备的B级AIS应符合中国海事局《国内航行船舶船载B级自动识别系统（AIS）设备（SOTDMA）技术要求（暂行）》或国际电工委员会（IEC）62287-1标准《海上航行和通信设备与系统B级船载自动识别系统（AIS）第一部分：载波侦听时分多）》。
址技术（CSTCDMA第七条国内航行船舶配备的船载电子海图系统、AIS设备需经型式认可和产品检验。
第八条经授权的船舶检验机构应按照本规定第六条的要求对船载电子海图系统、A级和B级AIS设备进行型式认可和产品检验。
AIS基础知识、航海仪器等
第一章AIS第一节绪论AIS：Shipborne Atomatic Identification System（船载自动识别系统）VTS：Vessel Traffic Services System（港口）船舶交通管理系统。
船舶交通管理系统VTS是主管机关为了增进船舶交通安全以及保护环境所建立的一种设施。
其主要功能是收集水域内船舶交通有关信息，对收集到的信息进行处理，实现对水域内船舶进行监视、咨询服务及交通组织管理。
增进船舶航行安全，提高航运效率。
VTS作为岸基交通管理系统，离不开交通监视及船舶运动等大量信息的搜集，而雷达则是完成这一任务的技术手段之一，雷达是VTS的重要组成部分，传统的VTS系统是以岸基雷达为基础建立的，有很多缺点，如无法进行目标识别、提供的信息量小、目标位置精度和更新率低及无法自动进行船岸信息交换等。
AIS的出现，将给VTS系统带来重大的变革，AIS能提供船舶间和船岸间计算机数据链路的动态连接，为海上信息交换提供新的平台，一、AIS的产生随着世界船舶数量的不断增加以及船舶向大型化和高速化方向的不断发展，世界重要水道越来越拥挤，海损事故频繁发生，给航行安全和海洋环境造成了巨大的威胁。
为了加强海上交通管制、海洋污染监视和保证船舶航行安全，船舶间以及船岸间的信息交换与日俱增，船舶识别也备受重视。
在1995年IMO 的NA V41会议上，瑞典和芬兰联合首次提出了“将自组织时分多址技术应用于船舶间和船岸间的海上转发器系统的建议草案”的提案。
该转发器曾被称为4S(Ship-Ship，Ship-Shore)转发器，它利用了由瑞典民航局提出的新概念GP&C(全球定位与通信)和新技术STDMA(自组织时分多址接入)。
GP&C的特征是利用VHF无线数据链路和自组织时分多址接人技术实现航空、航海以及陆路运输领域的导航、识别、监视、状态报告和通信。
以GP&C概念构成的监视系统与当今的雷达系统相比具有信息量大、可靠性高、功能多、经济性好、作用范围广和易于组网等优点，具有广泛的应用前景。
自动识别系统AIS
设备基本构成
通信处理器，覆盖指定范围的海上频率， 进行频道选择和转换。 独立的VHF发射机 ,两个VHF接收机,收发工 作都在指定的频道（CH87B\CH88B）上。 提供相关数据的输入平台，可以是独立的 I/O设备或集成在AIS设备中。 提供从其他传感器接收动态数据的接口。 内置的GPS接收机。
AIS的调制、解调方式
AIS采用SOTDMA（自控时分多址联接），在VHF CH70上以DSC模式进行轮询和应答，而使用VHF CH87和或CH88进行信息的发送（采用GMSK调制方 式）。 AIS的容量：由于采用SOTDMA，并将每分钟划分为 4500个时间段，每个时间段可发布一条不长于256 比特的信息，每条船舶通过询问（自动）选择一 个与他船不发生冲突的时间段和对应的时间段来 发布本船的讯息，这使得在AIS范围内能同时容纳 200～300艘船舶，每分钟至少能处理2000个船舶 报告，任何船舶均能自行互不干扰地发送报告和 接受全部船舶（岸站）的报告。
AIS产生的背景
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,催生了AIS设备,并被IMO认定为强制安装的航 行设备。
《航海仪器的正确使用》训练题目《航海仪器的正确使用》训练题目
《航海仪器的正确使用》训练题目（评估题卡及评分标准）3.1磁罗经的使用（20分）3.1.1.1 磁罗经的结构和作用（从以下题卡中任选1题，满分5分）1、简述磁罗经主要组成部件和液体的作用2、简述罗盆中的液体成分和液体的作用。
3、如何检查磁罗经灵敏度及其作用。
4、经检查灵敏度不符合要求，主要问题出现在哪里？5、简述罗盘的组成和作用。
6、简述并指出纵、横磁棒、软铁片、垂直磁棒并说明其作用。
7、检查磁罗经半周期并说明其作用。
8、操作如何消除罗盆中的液体气泡并说明气泡产生的原因。
9、如何正确保存校正器。
3.1.1.2磁罗经的使用（从以下题卡中任选1题，满分5分）1、用方位圈正确测量一指定物标方位，读数精确到0.5度。
2、操作用方位圈的凹面镜和反光棱镜测量太阳的罗方位，读数精确到0.5度。
3、操作如何用天体反射镜测天体的罗方位，读数精确到0.5度。
4、如何用叠标方位测定磁罗经自差。
5、对测低高度天体求罗经差时应有哪些要求和注意事项。
6、用太阳真出没求罗经差时，如何确定观测太阳真出没时机？7、求罗经差有哪几种方法。
★评估形式：从3.1.1.1和3.1.1.2部分各选一题，评估以操作和问答相结合。
★评估时间：5分钟★评分标准：①操作或回答正确，熟练（8-10分）②操作或回答正确，熟练程度一般（6-8分）③操作或回答有误，且不熟练（2-5分）④不会操作（0分）3.1.2真方位的计算及罗经差的求取（从以下题卡中任选1题，满分10分）22°15.0′N，λс122°44.5′E，1、2006年5月14日，ZT′1650，推算船位于φс测得太阳低高度罗方位CB281°，求罗经差△с？22°20.5′N，λс148°30.0′E，2、2006年3月20日，ZT′0630，推算船位于φс测得太阳低高度罗方位CB093.5°，求罗经差△с？3、2006年6月12日，ZT′0820，推算船位于φ21°10.5′N，λс062°30.0′E，с测得太阳低高度罗方位CB078°，求罗经差△с4、2006年 8月16日，ZT′0606，推算船位于φ23°20.’0N，λс122°50.’0E，с测得太阳低高度时罗经方位CB076.2°，求罗经差ΔC？5、2006年10月23日，ZT′0613，推算船位于φ22°15.0′N，λс122°15.′0E，с测得太阳真出罗经方位CB105°，求罗经差△с？24°18.′2S，λс075°17.′0W，测6、2006年4月3日，ZT′0608，推算船位于φс得太阳真出罗经方位CB082.°5，求罗经差△с？20°10.′7N，λс110°35.′0E，测7、2006年7月8日，ZT′1830，推算船位于φс得太阳真没罗经方位CB294.°5，求罗经差△с？21°18.’0S，λс178°12.’0W，测8、2006年8月5日，ZT′1715，推算船位于φс得太阳真没时罗经方位CB290.°5，求罗经差ΔC？★评估形式：从3.1.2部分任选一题，评估以计算和问答相结合。
AIS船舶自动识别系统
AIS船舶自动识别系统简介AIS成立于1994年，是当前信息系统领域最顶级的全球纯学术专业的组织，现有来自90多个国家和地区全球会员4000多名。
AIS统一地以MIS 学科世界代理人身份在国际学术界出现，大大提高了MIS学科在世界学术界的声誉及影响力。
AIS也开始较为独立地研究创立MIS学科核心标准课程。
在与其它MIS学科有关的学术团体，如ACM、AITP和IFIP合作的基础上，经过三四年的踏实工作，于1997年推出了由MIS学科自身学术团体为主创立的MIS标准核心课程方案，为世界各主要大学的MIS专业所采纳使用。
AIS 系统一、概念AIS系统是船舶自动识别系统（Automatic Identification System）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。
船舶自动识别系统（AIS）由舰船飞机之敌我识别器发展而成，配合全球定位系统（GPS）将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频（VHF）频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，对船舶安全有很大帮助。
目前 AIS 已发展成通用自动识别系统（UAIS）。
二、功能AIS的正确使用有助于加强海上生命安全、提高航行的安全性和效率，以及对海洋环境的保护。
AIS的功能有：1、识别船只；2、协助追踪目标；3、简化信息交流；4、提供其它辅助信息以避免碰撞发生。
AIS能加强了船舶间避免碰撞的措施，增强了ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能，在电子海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、船名等信息，改进了海事通信的功能，提供了一种与通过AIS识别的船舶进行语音和文本通信的方法，增强了船舶的全局意识，使航海界进入了数字时代。
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。
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2. AIS 船台设备最小显示器要求 IMO 至少提供 3 行数据显示，每行至少显示 方位、距离和船名，其他可滚动显示
（4）动态数据： Ship’s position with accuracy indication and integrity status、UTC time、COG、SOG、Heading、Navigation status、Rate of turn、Short safe-related messages、 Optional
（7）信息更新率：静态信息 6 min（询问时 6 s） 动态信息 取决于航速和航向变化
（8）报告容量：2 000 份/ min
航海仪器第六章AIS
二、AIS 的主要功能
VTS 报告信息
VTS 报告信息
互通信息
避碰信息
七、AIS 的工作模式
1. 自主（autonomous）工作模式： 按照自身程序发送信息，所有海域连续
2. 指定（assigned）工作模式： 按照指定方案发送信息，拥挤海域
3. 轮询（polled）工作模式： 在管理当局或它船询问时发送信息
（5）航次数据: Ship’s draught、Hazardous cargo/type、Destination and ETA、Optional-Route Plan、Number of Passengers、
Hபைடு நூலகம்ight over keel
（6）短电文：航行警告、气象警告等与安全相关的信息； 接收气象预报、港口数据、船代信息等（SMS）
八、AIS 的接口
★ 陀螺罗经、GPS ：NMEA - 0183 ★ 计程仪：200 Hz/n mile ★ 信息处理器与显示器：IEC61162 ★ 通信接口：RS232、RS485/RS422
二、AIS信息显示器
显示形式：
★ LCD显示器——数据行、图示 ★ ARPA雷达、电子海图和信息显示系统显示