AIS系统介绍
自动识别系统(AIS)概况
自动识别系统(AIS)概况AIS(Automatic Identification System,自动识别系统)是集现代通信、网络和信息科技于一体的多门类高科技新型助航设备和安全信息系统,是一种工作在VHF频段采用SOTDMA(自主时分多址)现代通讯技术的广播式自动报告系统。
AIS系统由岸基台、船载台、转发台、助航台、机载台组成。
船载台可向他船及岸基台自动播放本船的动态信息(船位、航速、航向等)、静态信息(船名、目的港等)、航次信息和安全短消息等相关资料,同时也可自动接收他船及岸基台的资讯。
岸基台则可依靠所获取的信息,拓展主管机关的服务管理范围,及时掌握海域交通动态,提高海域管理效率等等。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。
AIS系统建立了船舶、船-岸的信息平台,为真正实现海上交通安全的信息化管理提供了重要的手段,使其成为促进航行安全,提高航运交通效率的先进工具。
AIS系统的关系图如图1所示。
AIS系统关系图AIS1AIS2AIS数据链ATON AISATON AIS一、AIS 介绍AIS产生的背景随着世界船舶数量不断增加及船舶向大型化和高速化方向发展,世界重要水道越来越拥挤,海损事故时有发生,给船舶航行安全和海洋生态环境造成了巨大威胁。
人们在长期研究航行安全保障技术中越来越认识到,船舶之间和船岸之间的信息交换与船舶识别的重要性,同时也深感现行状况存在的诸多局限性。
因此,提高船舶航行安全,防止及控制船舶对海洋的污染,成为国际海事组织(IMO)和各国主管部门的当务之急。
为了进一步提高船舶航行安全,有必要研究和开发新的助航设备。
通信和计算机技术的发展,为该研究提供了技术上的保证。
船载AIS就是依托这些技术发展而成的。
在AIS系统中,国际海事组织航海安全委员会(NA V)在1997年第43次全会上通过了《关于全球船舶自动识别系统AIS作业标准的建议案》;并随后由国际海事组织海上安全委员会(MSC)在1998年5月第69届全会上以MSC.74号(69)决议批准。
AIS系统介绍资料
输入方式 手动输入 手动选择 手动输入 手动输入
输入时机 开航前 开航前 开航前 开航前
信息内容
开航前最大吃水 危险品货物种类
更新时机 根据需要 货物装卸后 变化时 变化时
备注
主管机关要求时
港口名和时间 转向点描述
经船长同意 经船长同意
航线计划
信息更新间隔:6min / 更新或被询问时,立即更新
AIS Introduction 5
船载AIS基本构成
艏向传感器 GNSS 接收机 速度传感器 输 入 接 口 MKD 其它传感器 通信 处理器 输 出 接 口 BIIT 警 报 器 VHF 收发机
雷 达 接 口
电子海图接口
转向率传感器
便携引航仪
GNSS接收机
远程通信接口
2018/10/20
AIS Introduction
接收信息:2个TDMA接收机,同时
发送信息:1个TDMA发射机,交替
信道带宽:25kHz / 12.5kHz(主管机关要求时)
传输速率:9600 bit/s
2018/10/20
AIS Introduction
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信息调制 AIS 基 本 原 理
1、采用NRZI(不归零倒置)编码
2、进行GMSK(高斯滤波最小移动键控法)调制 3、GMSK调制信号对VHF发射机进行调频 最终完成GMSK/FM 发射功率:12.5 W / 2 W (主管机关要求时) B类CSTDMA发射功率2 W
6
船载
获取船舶及货物资料 VTS工具
自动交换AIS信息:静态、动态、航行、安全相关消息 多路、快速、简洁、高密度和高精度地处理航海信息 识别 监控和跟踪船舶,与基站、助航设备进行数据交换 避碰 为主/为航行及监控系统提供目标船和航道安全参考数据 主管机关获取船舶资料,监控海上交通
AIS原理及应用
AIS原理及应用
AIS是英文Automatic Identification System 的缩写,即自动识别系统,是一种旨在促进海上交通安全,改善海上的航行安全和船舶管理效率的船舶自动识别系统。
它是由国际航海组织于2001年2月发布的,是一种通过船舶到船舶的驾驶信息通信系统,实现船舶定位,身份识别,航行状态,载货量等信息的自动交换。
AIS是一种高频无线电系统,它可以将船舶的位置,航向,速度和其他信息传播到远距离,从而使其他船舶和海洋管理机构可以更安全地进行无线对话。
实施AIS的主要目的通常是帮助船舶运营者加强对船只的监视和管理,提高安全航行的可能性,促进船舶冒险管理的效率,以及改善海上交通指挥和管理的能力。
AIS系统由两个部分组成,一个是海上AIS站,另一个是船上AIS装置。
海上AIS站可以通过电台传播信息到周围船只,并将船只的位置信息接收;船上AIS装置则可以将船只的位置信息传播到海上AIS站,以及周围的船只。
AIS系统还可以用于船舶监管,包括更加精细的船舶管理。
例如,船舶在港口停靠的时候,可以使用AIS系统来追踪船只的进出口信息,从而实现更好的港口管理。
它还可以用于实时的船舶位置监视,以及检测港口装卸情况,以实现更好的港口运营和更高的船舶安全。
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。
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。
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。
ais (船舶自动识别系统automatic identification system)通信原理
ais (船舶自动识别系统automatic identification
system)通信原理
船舶自动识别系统(AIS)是一种用于船舶的助航设备,旨在让船舶在海上
能够自动广播其位置、航向等信息,以帮助其他船舶避免碰撞。
AIS的通信原理如下:
1. 通信频段:AIS使用VHF频段进行通信,具体频率范围是至。
2. 通信方式:AIS采用TDMA(时分多址)通信方式,将时间分为多个时隙,每个船舶根据预设的规则在不同的时隙内发送自己的信息。
3. 信息内容:AIS系统可以发送多种信息,包括船舶的呼号、船名、位置、航速、航向等。
这些信息由AIS基站接收后,再通过卫星或岸基设施转发给其他船舶或岸上中心。
4. 通信协议:AIS采用ITU-R 协议,该协议规定了AIS系统的信号调制方式、数据编码方式、时间同步方式等。
5. 数据处理:AIS系统通过GPS(全球定位系统)获取船舶的位置信息,通过陀螺仪等设备获取船舶的航向信息,通过内部处理器对信息进行编码和调制后发送出去。
接收端接收到信号后,进行解调和解码,还原出原始信息。
总的来说,AIS系统通过自动广播船舶的位置和航向等信息,提高了海上交通的安全性和效率。
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AIS操作使用说明
AIS操作使用说明
一、什么是AIS?
AIS,全称为“自动识别系统”,是基于船舶识别系统(AIS)网络的一种跨地区的新一代船舶定位系统。
它是一种可以自动识别系统,是由指定的海洋安全组织(IMO)制定的全球标准,旨在收集海上船舶的实时信息,以确保船只安全的可见环境。
二、AIS使用步骤
1、安装AIS设备
在安装AIS设备之前,需要首先准备必要的设备和配件。
设备包括AIS发射机、AIS接收机、VHF无线电、GPS接收机和GPS定位系统等。
当然还有电源供应,如电池等。
2、连接AIS设备
把AIS发射机和接收机连接起来,然后把AIS和VHF无线电安装在艇上,将GPS接收机和GPS定位系统连接起来,并安装在船上。
3、激活AIS设备
确保AIS设备已经按照正确的连接方式安装好,然后激活设备,使其在海上安全可见系统中启用。
4、接收数据
当AIS设备激活后,就可以通过接收机,接收其它船舶在海上发射的数据,以便获取定位和船舶的其他相关信息。
5、发射数据
同样,当AIS设备激活后,也可以通过发射机,发射自己的定位、船舶信息和其他相关数据,以便其他船舶获取定位和船舶信息。
6、查看船位
当AIS设备激活后,就可以获取到自身和其他船舶的定位信息。
AIS系统的工作原理
AIS系统工作的介绍一. 自动识别系统(AIS)AIS系统最初是使用VHF的应答器工作在VHF70频道上的数字选择呼叫(DSC)来帮助船舶交通管理服务(VTS)的系统。
后来,IMO组织使用了新的技术(基于VHF的数据链的SOTDMA技术)改进了AIS系统,它是一个海上航海和无线电通信的系统,这个系统通过船与船和船与岸台之间传送航行信息,AIS能获得其它船的信息:船名,MMSI,呼号,位置信息,航行信息等,AIS增强了海上生命安全,航海效率,航海安全和保护海洋环境的能力。
AIS提高了船舶驾驶员信息的质量。
将AIS信息送到雷达中,能有助于避免船舶之间的碰撞。
AIS设备都要符合下列规则要求:IMO MSC.74(69)Annex3,A.694;ITU-R M.1371-1;DSC ITU-R M.825;IEC 61993-2(型式试验标准);IEC 60945(EMC和环境状态)。
该系统有三种方式工作方式:a.自主方式(连续工作在所有区域);b.指派的方式(数据发射间隔由交通管理监视站遥控)c.询问方式(从一条船或机构询问后再作出响应)AIS同步于GPS的时间,是为了避免在多个用户之间时间上不一致的冲突。
VHF的87B 频道和88B频道是通用频道。
船载的AIS发射应答器由IMO和ITU指定在87B频道和88B频道中的任何一个频率自动发送交换各种数据。
AIS系统概念图船舶动态数据向外发送的间隔是从3分钟~2秒内变化的,具体间隔是根据船速和航向而改变的,除此之外,动态数据也由岸台VTS或其它船的请求而响应发射。
静态数据和航海有关数据是每隔6分钟或请求发送。
船舶信息内容见下一页表:注:航向变化指的是航向数据变化大于10度/分对于改变发送报告时间速率如下:当船速增加时,大约1分钟;当船速降低时,大约3~4分钟。
二. 系统的工作1.AIS的工作AIS的应答器使用9.6Kbps 高斯最小位移键控(GMSK)频率调制,使用了HDLC (高电平数据链控制)数据包协议。
自动识别系统(AIS)资料
接收。操作员无须逐个查询船舶,就可以获得所有装有AIS
船舶的完整的交通动态信息并进行监控和指挥。如果将定 期航行和固定航线的船舶的相关信息加在传送信息中,AIS
将成为一种船舶报告系统。另外,利用AIS的短信功能,还
可以避免因发音不准确致使船舶间及与VTS间的误解而产生 事故。因此,可以说,AIS是一种自动、及时“互报家门,
地促进海上安全航行和港口监控.
AIS的基本工作原理
AIS的功能如此强大,但说穿了,它实际上是由计算机
(软件)控制的,可以接入其它导航设备数据的VHF收/发 机。 AIS,处理、存储本船动态信息;将存储的本船最新 航行数据及必要的静态信息与航行相关的其他信息进行编 码后送发射机;对接收来自周围其他船舶的航行数据进行
互通情报”的设备,对于提高海上航行安全和港口监控管
理意义十分重大。
AIS可以发送的信息1(静态)
——IMO编码(如有时) ——呼号和船名 ——船长和船宽 ——船型
——船上固定天线的位置(船首后和中心线的
左、右舷)
AIS可以发送的信息2(动态)
——具有精度显示和完整状态的船位 ——世界标准时间(UTC); ——对地航向 ——对地航速
AIS的维护
一般来说,AIS是属于免维护的设备。但平时也
要注意经常检查如下项目:
电源插头及接线是否良好? VHF天线和GPS天线及插头是否完好? 外接的GPS和电罗径连线是否接触良好,GPS
和电罗径是否在开启状态?
AIS的故障判断
不同型号设备故障的判断有不同的办法。但还
是有其共同之处。上述的维护要求本身就是判
AIS与ARPA比较的优点
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。
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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。
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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原理和应用
AIS原理和应用
1、什么是AIS
船舶自动识别系统(AIS)是一种基于无线电技术的非强制性船舶相
互跟踪系统,包括定位和船舶相关信息传输以及船舶安全管理的保障系统。
它被用来在船舶与岸端所构建的域域之间进行数据交换,使船舶定位和船
舶相关信息可以多种方式地传递出去。
AIS是为了增进船舶安全、改善拥
挤航道安全、减少海洋污染和提高整体船舶监管能力而发展起来的一种全
球船舶数据交换技术。
2、AIS的原理
AIS系统主要分为发射端和接收端:发射端船舶通过发射设备射出特
殊的信号,这些信号包括船舶ID、位置和航向等信息;接收端接收到这
些信号后,并将收集到的信息进行推断、分析,从而了解船舶的状态。
AIS的发射端部分主要由AIS发送模块以及天线组成,用以发射船上
信息。
AIS发射模块主要有编码器,GPS接收器,功放器,调制器等组成,它能够将船上的位置和状态信息编码成特定的数据格式,然后通过功放器
传输出去,并可以通过天线发射出去。
AIS的接收端组成部分可以分为AIS接收模块以及接收器和显示器组成,它负责接收发射端发出的信号,并将它解码,然后通过接收器和显示
器将收集到的信息显示出来。
ais (船舶自动识别系统automatic identification system)通信原理
ais (船舶自动识别系统automatic identificationsystem)通信原理摘要:一、引言1.船舶自动识别系统(AIS)的定义和作用2.AIS 通信原理的重要性和应用范围二、AIS 通信原理的基本概念1.AIS 的基本组成部分2.AIS 的通信模式和频率3.AIS 的数据传输和接收方式三、AIS 通信原理的具体过程1.AIS 信息的发送和接收2.AIS 通信的实时性和可靠性3.AIS 与其他船舶和海岸设施的通信互动四、AIS 通信原理在我国的应用1.我国AIS 的发展历程和现状2.AIS 在我国船舶运输和管理中的重要作用3.我国AIS 通信原理的研究和应用前景五、结论1.AIS 通信原理在船舶行业的重要性2.我国AIS 通信原理的发展趋势和挑战正文:一、引言船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS)是一种通过无线通信技术自动获取和发送船舶信息的系统。
AIS 在船舶导航、安全、运营等方面发挥着重要作用,已经成为船舶的必备设备。
本文将详细介绍AIS 通信原理,以期为我国船舶行业的发展提供参考。
二、AIS 通信原理的基本概念AIS 通信原理涉及多个基本概念,包括AIS 的基本组成部分、通信模式和频率、数据传输和接收方式等。
首先,AIS 由船舶台、岸台和卫星三种设备组成,它们通过VHF(甚高频)和卫星通信实现数据传输。
其次,AIS 采用两种通信模式,即面向船对船(Ship-to-Ship,简称STS)通信和船对岸(Ship-to-Shore,简称STS)通信,通信频率分别为161.975MHz 和162.025MHz。
最后,AIS 采用数据包交换方式进行通信,具有较高的实时性和可靠性。
三、AIS 通信原理的具体过程AIS 通信原理的具体过程包括AIS 信息的发送和接收、通信的实时性和可靠性、与其他船舶和海岸设施的通信互动等。
首先,AIS 信息包括船舶静态信息(如船名、船籍、船级等)和动态信息(如航向、航速、位置等),通过定期广播和触发广播两种方式发送。
船舶自动识别系统(AIS系统)简介
船舶自动识别系统(AIS系统)简介船舶自动识别系统(AIS系统)简介2006.08.25[转自铁血社区 /]船舶自动识别系统(Automatic Identification System, 简称AIS 系统)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。
AIS的目的(IALA助航指南):1.识别船舶;2.帮助跟踪目标;3.简化和促进信息交换;为避免碰撞提供辅助信息;4.减少口头的强制船舶报告建设AIS系统的意义:1.将减少VTS 和VHF-DSC建设的投资;2.AIS的社会效益是避免船舶碰撞、减少人命和财产损失;3.解决了船岸信息传输这个大难题,实现船岸信息联网、船舶信息共享;4.推动交通运输信息化工程。
AIS的主要功能:1.船舶避碰:安装AIS船台航行于长江口水域的船舶能自动识别和信息交流。
2.海事管理:对船舶航行的静态和动态信息进行连续的监视和管理。
3.增强VTS功能:AIS信息接入VTS系统,提高船舶的识别精度和信息量,延伸长江口船舶的交通管理范围。
AIS系统服务内容:1:为船舶提供的服务;水域交通动态和交通指引;航行警告、航行通告和交通管制信息;影响船舶航行的因素,气象、水文、航标等信息;应答船台对岸台的求助。
2:为海事部门提供的服务船舶动态、静态信息;相对于航道的位置;周围船舶的位置和意图;发布航行警告、航行通告、交通管制信息。
3:社会信息服务它通过C/S和B/S模式,为船舶、船公司、航运部门、政府、港口、生态、救援、海洋和大气、研究和统计、公共访问、VTS、反恐等提供服务。
AIS系统介绍解析
AIS系统介绍解析
AIS(Automatic Identification System),即自动识别系统,是一
种船舶自动位置报告系统,是一种全球性的高精度船舶定位与跟踪系统。
AIS系统可以有效地降低船舶事故发生的可能性,实现安全、迅速、有效
的船舶运行管理。
AIS系统是一种船舶安全监控系统,其主要功能是实时监控船舶活动,显示船舶当前位置、航向、速度、状态及船舶信息等,还能检测船舶之间
的距离和相对航向。
它在海事安全和航行安全等方面有着重要的作用,是
提高船舶安全运行能力的重要手段。
AIS系统是一种信息传输系统,能够收发系统内所有船舶的动态信息
和其他信息,是一个自动化的海事通信系统。
它针对不同的航行状况,采
用不同的波段,传输不同的信号,以及不同的信号编码方式,实现多功能
的船舶信息收发和交换功能。
AIS自动设备是AIS系统的核心部分,它负责收发AIS信号,将自己
船舶的位置、速度、航向、船名及其他信息发出,接收其他船舶发出的动
态信息,并显示在航行示意图上。
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操作说明范文
AIS操作说明范文
AIS(Automated Identification System)是自动识别系统,主要用
于在海上船舶交通情况,它可以及时获取一艘船只的位置、航向、航速,
以及其他有用的信息。
这一系统可以帮助船舶有效的管理自己航行的路线,以及减少事故发生的几率。
AIS是面向海事机构的一个重要工具,可以确
保海上船舶安全。
一、AIS的设备
AIS设备由船上发射和接收设备组成,发射设备可以把船舶的位置、
航向、航速等信息发射到空中,通过无线电波发射和接收信号,AIS的接
收设备可以收到其它船舶的信号,根据信号把相应的船舶信息储存到自己
的机器上,以便进行管理和跟踪。
二、AIS的应用
1、航行安全:AIS可以及时获取另外一艘船舶的位置、航向、航速
等信息,以便合理的安排本船舶的航行路线,避免碰撞。
2、海事服务:海事机构可以利用AIS的信息,统计航行信息,及时
跟踪航行路线,进行安全保障。
3、船舶搜救:出现事故时,可以利用AIS的信息及时和定位发生意
外的船舶,以便及时响应抢救。
4、管理及巡护:海事机构可以利用AIS的信息,对违法行为进行及
时管理和巡护,以便有效防止不良行为的发生。
三、AIS的使用说明
1、使用AIS的设备:需要先把AIS的发射设备安装在船上,然后再安装一个AIS接收设备。
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计程仪或GNSS
陀螺罗经
自动
自动
可能缺失
航行状态
ROT (旋回速率) (选项)首倾角
值班驾驶员选择更改
ROT传感器或陀螺罗经 相应传感器
手动
自动 自动
应配合号灯和号型改变
可不提供 可不提供
(选项)纵倾/横摇
相应传感器
自动
可不提供
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AIS Introduction
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航行状态
Under way using engine 在航机动 Moored 系泊
AIS Introduction 3 2016/10/25
The potential of AIS for VTS operational use
reliable identification of targets automatic tracking of targets no target swaps no target acquisition required provide more accurate information provide more complete information
目的港/ETA
输入方式 手动输入 手动选择 手动输入 手动输入
输入时机 开航前 开航前 开航前 开航前
信息内容
开航前最大吃水 危险品货物种类
更新时机 根据需要 货物装卸后 变化时 变化时
备注
主管机关要求时
港口名和时间 转向点描述
经船长同意 经船长同意
航线计划
信息更新间隔:6min / 更新或被询问时,立即更新
AIS 概 述
2016/10/25 AIS Introduction
传统VTS
VTS通过瞭望、雷达 和 无线电话获得船舶信息, 工作强度大,易失误, 盲区,丢目标,不了解 周围水域状况
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AIS分类 AIS 基 本 原 理
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固定设备 基 站 Base station 转发器 Repeater (单/双工) 移动设备 A类 B类 助航 AtoN 救助飞机 AIS-SART
报告间隔
3 min 30 sec 15 sec 5 sec 3 min 30 sec 10 sec 3 min 10 sec
CS
注2:当AIS基站探测到有至少一台AIS设备与其同步时,其动态信息更新间 隔为31/3 sec。
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AIS Introduction
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航次相关信息
信息标称 船舶吃水 危险品货物
2. AIS仿真航标
3. AIS虚拟航标
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静态信息
信息标称 MMSI 呼号和船名 IMO编号(有的船没有) 船长和船宽 船舶类型 输入方式 人工输入 人工输入 人工输入 人工输入 人工选择 输入时机 设备安装 设备安装 设备安装 设备安装 设备安装 更新时机 船舶变更国籍买卖移交时 船舶更名时 无变更 若改变,重新输入 若改变,重新选择 双向船舶换向行驶时或 定位天线位置改变时
飞翼船留用
Constrained by draught
吃水受限
Not defined
未定义
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AIS Introduction
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A类AIS信息更新间隔
船舶状态 锚/靠泊船,速度<3节 锚/靠泊船,速度>3节 航速<14节 航速<14节变向 报告间隔 3 min1 10 sec1 10 sec1 3⅓ sec1
发送对象
寻址(156字符) 广播(161字符)
数据更新间隔:根据需要/设置进行更新
AIS Introduction
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信道分配
工作信道 :AIS1(VHF87B,161.975MHZ)) AIS2(VHF88B,162.025MHZ) 其它主管机关指配频率
AIS 基 本 原 理
AIS Introduction 5
船载AIS基本构成
艏向传感器 GNSS 接收机 速度传感器 输 入 接 口 MKD 其它传感器 通信 处理器 输 出 接 口 BIIT 警 报 器 VHF 收发机
雷 达 接 口
电子海图接口
转向率传感器
便携引航仪
GNSS接收机
远程通信接口
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AIS Introduction
危险品货物:DG (Dangerous Goods,危险货物) HS(Harmful Substances,有毒物质) MP(Marine Pollutants,海洋污染物)
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AIS Introduction
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安全相关消息 AIS 基 本 原 理
格式
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固定格式 自由格式
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AIS Introduction
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AIS基本概念
自动 VHF频段 TDMA技术 广播/接收 动态信息 航次信息 安全消息
静态信息
AIS 概 述
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实现船舶识别、监视和通信的系统
数字通信技术 信息处理技术 计算机网络技术
卫星定位技术
监视和管理AIS船舶 增强VTS的功能 船舶管理的信息化、现代化 船舶报告 气象、DGPS等多种附加服务 Internet实现互联
AIS Introduction
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AIS AtoN AIS 基 本 原 理
1. AIS真实航标
AIS-SART
AIS Search And Rescue Transmitter
Under way sailing
At anchor
在航帆船
锚泊
Aground
Engaged in fishing
搁浅
从事捕鱼
Not under command
Restricted maneuverability
失控
操纵能力受限
Reserved for HSC
Reserved for wig
高速船留用
潜水作业船 军事作业船 帆船
其它种类船舶
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AIS Introduction
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动态信息
信息标称 船位 GNSS 信息来源 更新方式 自动 备注 附精度/完善性状态信息
UTC时间
COG(对地航向)
GNSS
计程仪或GNSS
自动
自动
附精度/完善性状态信息
可能缺失
SOG(对地航速)
船首向
后继 3 ~ 7 帧时隙的分配情况,向其他用户
提供连续更新的监视画面。
AIS Introduction 22
开机
工作流程
初始化
AIS 基 本 原 理
性能标准规定: AIS初始化不超过2 min
登录网络
发射第一帧
分配
自主连续
轮询
改变报告间隔
关机
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Pleasure craft HSC Pilot vessel Search and rescue vessel TUG Port tender With anti-pollution equipment Law enforcement vessel Medical transports Resolution No.18 MOB-83 Other type of ship
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AIS功能
船-船避碰
IMO标准要求
船载AIS信息 AIS 基 本 原 理
基本信息:自动播发与接收(A&B类) 静态信息 动态信息 航行相关信息 安全相关消息(B类只收不发)
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AIS Introduction
AIS 基 本 原 理
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接收播发AIS信息
分配模式:在主管机关指定区域内,
AIS 运行的频道、收发模式、带宽、
发射功率、时隙、和信息更新报告间隔 等都服从主管机关分配。 轮询(查询/控制)模式:点对点工作 B类CS-AIS设备不能主动询问其他台站
AIS Introduction 21
休闲游艇 高速船 引航船 搜救船 拖轮 港口供应船 防污染设备船 法律强制船 医务运输船
18号决议规定的船
船 舶 类 型
Fishing vessel Towing vessel Towing vessel L>200m B>25m Dredge/underwater operation Vessel-diving operation Vessel-military operation Sailing vessel
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船载
获取船舶及货物资料 VTS工具
自动交换AIS信息:静态、动态、航行、安全相关消息 多路、快速、简洁、高密度和高精度地处理航海信息 识别 监控和跟踪船舶,与基站、助航设备进行数据交换 避碰 为主/为航行及监控系统提供目标船和航道安全参考数据 主管机关获取船舶资料,监控海上交通
扩展业务:航标、海事、货代、船舶报告等
接收信息:2个TDMA接收机,同时
发送信息:1个TDMA发射机,交替
信道带宽:25kHz / 12.5kHz(主管机关要求时)
传输速率:9600 bit/s
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AIS Introduction
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信息调制 AIS 基 本 原 理
1、采用NRZI(不归零倒置)编码
2、进行GMSK(高斯滤波最小移动键控法)调制 3、GMSK调制信号对VHF发射机进行调频 最终完成GMSK/FM 发射功率:12.5 W / 2 W (主管机关要求时) B类CSTDMA发射功率2 W