远程监控系统在船舶中的应用

远程监控系统在船舶中的应用

发表时间：2017-11-20T10:03:24.520Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：徐东琪[导读] 摘要：远程监控系统是船舶中不可缺少的一种应用系统，其对于船舶的安全行驶有着重要影响，而传统的自动识别系统不能通过基站实现船舶的预警指挥和动态监控，已经无法满足船舶发展需求。

（扬帆集团大神州造船有限公司 316000）摘要：远程监控系统是船舶中不可缺少的一种应用系统，其对于船舶的安全行驶有着重要影响，而传统的自动识别系统不能通过基站实现船舶的预警指挥和动态监控，已经无法满足船舶发展需求。而北斗AIS系统在船舶中的应用优势非常明显，有效提高了远程监控准确性，并且确保了数据更新频率，为了充分发挥北斗AIS系统作用，应加大对这种系统的分析研究，全面提高船舶航行安全性。本文分析了卫

星AIS系统应用存在的问题，阐述了远程监控系统在船舶中的应用。

关键词：远程监控系统；船舶；应用 AIS（船舶自动识别接收系统）是一种集信息技术、网络技术、现代通信等为一体的航海信息系统，在各种船舶中应用广泛。随着海上船舶数量越来越多，船舶之间的碰撞事故发生率也不断提高，为了确保船舶行驶的有序性和安全性，必须加强船舶的远程动态监控，针对当前AIS系统应用存在的局限性，进一步加快技术发展，完善北斗AIS系统应用。

一、卫星AIS系统应用存在的问题

卫星AIS系统在应用中，船舶通过向卫星发送AIS报文信息，卫星经过接收和解码，发送给地球站相关管理机构，使其全面掌握船舶航海信息，从而全面监控船舶航行。从卫星通信业务角度来说，卫星AIS系统是一种非实时通信系统，其对于船舶的位置覆盖具有间断性，在实际应用中存在以下问题：

1、报文冲突

报文冲突严重影响了卫星接收AIS数据的准确性，特别是在船舶行驶的高密度区域，其信息通信能力大幅度降低。卫星AIS系统主要采用VHF通信，处于156~164MHz频率范围内，和海上其它通信频率非常接近，随着海上船舶数量越来越多，船舶之间的信号传输干扰越来越强，这使得卫星AIS系统信号接收能力越来越差。

2、船舶信息更新速度较慢

船舶信息更新速度较慢主要是由于以下两方面原因：一方面，卫星运行速度非常快，围绕地球绕行一圈的时间是115min，而船舶信号发送频率间隔为12s，因此卫星往往难以捕获到船舶发送的信号；另一方面，卫星数量有限，卫星经过较长时间才能达到某些海域上空。

3、AIS信息发送频率不合理

船舶发送AIS信息频率不合理这使得卫星AIS信息不完整，船舶行驶过程中航程AIS信息每次发送时间间隔6min，但是在船舶上空时间卫星掠过时间只有几秒，因此有时卫星只能获取船舶动态信息，不能获取航程信息。

4、信息安全性不足

卫星探测AIS信息是一种开放性服务，和点对点系统相比，卫星AIS系统应用中，在船舶中配置A类设备，然后可以快速接收到AIS信息，但是这使得AIS信息安全性不足，并且用户可自有获取船舶AIS信息，包括军事用途、商业用途等，这也严重影响了船舶安保。

二、远程监控系统在船舶中的应用

1、LRIT系统应用

LRIT（远程识别跟踪系统）主要是从AIS提取船舶的时间、船位、识别码等数据，然后利用高频设备、海上遇险搜救系统，LRIT数据在固定时间间隔内发送，利用计算机系统处理LRIT数据，远程跟踪和识别船舶。根据IMO要求，LRIT在应用中，其具有定位功能，还可以连接定位设备，并且其将数据信息发送到陆地基站，有效提高了信息安全，不会发生盗用篡改或者泄露，定时自动发送数据信息，300海里内AIS信息每小时发送一次，300海里以外AIS信息每四个小时发送一次。

2、北斗系统应用

考虑到AIS通信距离有限，继GLONASS、GPS系统以后，我国自主研发的北斗卫星导航系统具有通信、定位功能，其在船舶中的应用，通过AIS设备将周围船舶和本船的AIS信息，利用核心处理器进行压缩、过滤、分类等处理，然后输送到北斗终端，然后按照通信协议利用北斗通信模块将AIS信息转发到陆地监控中心。北斗AIS系统充分结合了AIS系统和北斗系统的应用功能，利用核心处理器结合AIS终端和北斗系统，通过北斗网络将AIS信息传送到基站。北斗AIS系统利用北斗卫星实现AIS信息中转，彻底解决了AIS系统通信距离有限的问题，实现船舶行驶动态监控，并且AIS终端接收的信息经过核心处理器进行处理，然后传送到北斗终端中，有效确保了信息安全性和完整性，使陆地指挥人员全面掌握船舶状态。

同时，由于船舶AIS数据量非常大，大量的周围船舶AIS信息是无用信息，这就必须进行适当的分类过滤，将有效信息选取出来，可以采用以下方法：其一，距离限制法，根据上级指令和船舶任务要求，根据VHF信号广播距离，搜索AIS信息区域，对远距离的其它船舶AIS 信息进行过滤，然后将AIS信息传送到陆地指挥中心；其二，时间限制法，若船舶处于抛锚停泊状态，不需要转发AIS信息，利用时间限制，将这个时间段以内的船舶AIS信息过滤掉，根据一定时间间隔阈值，选择和该船舶AIS比较相近的信息，发送过程中把这些信息过滤掉；其三，舷角限制法，对船舶舷角大小进行限制，然后对相应角度其它船舶AIS信息实现获取，使陆地指挥中心全面掌握船舶动向，为之后的指挥监控作参考，避免船舶之间发生碰撞事故。

另外，北斗AIS系统的信号压缩处理，经过分类过滤以后AIS信息极大地缩减，但是如果船舶密度较高时，无法满足北斗信道容量，必须要进行信号压缩处理，经过编码压缩处理以后数据不仅要确保一定误码率，而且满足北斗信道容量，避免影响信息识别。同时，结合北容信道容量，选择合适算法，为了确保其时效性，应选择合适压缩比，若数据量不多，可采用快速压缩算法，提高更新频率，若数据量较多，要确保更新频率，还要严格控制误码率，选择最佳压缩比。

结束语

AIS系统通信距离有限，其在船舶中的应用无法满足全面监控需求，而北斗AIS系统具有短报文通信和快速定位功能，运行稳定、可靠，保密性和安全性更高，解决了传统AIS系统保密性差、更新频率慢、信息量少等问题，在未来发展中应积极完善和发展北斗AIS系统，全面动态地进行船舶的远程监控。