AIS應(yīng)用現(xiàn)狀研究

1、成人高等教育畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：AIS應(yīng)用現(xiàn)狀研究學生姓名：張再爭君函授站點：威海學號：專業(yè)名稱:航海技術(shù)學習層次：本科學習形式：函授指導教師：王濤審核簽字:二零一四年十月摘要隨著船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）安裝進程較快和在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用得到了航海界的高度關(guān)注，但是在實際應(yīng)用中還存在著局限性和自身設(shè)計的不足，如AIS基站布局問題、終端顯示的問題、人為因素的問題、信息過載的問題以及相關(guān)法律法規(guī)的問題，如果不能正確設(shè)置、安裝和使用，很大程度影響了AIS功能的正常發(fā)揮，就可能會引起誤解和發(fā)生險情，甚至發(fā)生碰撞危險。本文圍繞AIS的優(yōu)缺點以及局限性展開調(diào)研，通過參考文獻和實踐，從其技術(shù)特點和應(yīng)用范圍

2、上提出一些看法和建議，希望盡快出臺相應(yīng)的法律法規(guī)凈化AIS混亂環(huán)境；在政策上采取先期引進和國產(chǎn)化并舉，逐步過度到基本國產(chǎn)化上來，盡早制定出符合我國國情的AIS船檢技術(shù)標準；在AIS控制面板和輸入設(shè)計細節(jié)上給出具體建議；同時在對AIS發(fā)展方向上提出跟更高的要求。關(guān)鍵字：船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）,應(yīng)用，局限性，技術(shù)創(chuàng)新AbstractAstheshipautomaticidentificationsystem(AIS)installationprocessfasterandtheapplicationinthefieldsofnavigationareobtainedhighattention,

3、butinpractice,therearelimitationsanddesignourshortcomings,suchastheAISbasestationlayoutproblems,terminaldisplayproblems,humanfactors,theproblemofinformationoverload,andrelevantlawsandregulations,ifnotproperlyset,installationanduse,greatlyaffectthenormalplayofthefunctionoftheAIS,itmaycausemisundersta

4、ndingandcrisisoccurs,collisionandevendangerous.ThispaperaddressestheadvantagesanddisadvantagesaswellasthelimitationsofAISresearch,throughthereferenceandpractice,fromitstechnicalcharacteristicsandapplicationscopeofputforwardsomeopinionsandsuggestions,hopetoacorrespondinglawsandregulationsassoonasposs

5、ibletopurifytheAISchaoticenvironment;Onthepolicytakenearlyimportandlocalization,graduallytransitiontothebasiclocalization,makeAISsurveywhichaccordswiththesituationofourcountryassoonaspossibletechnicalstandard;InAIScontrolpanelandtheinputdesigndetailspecificrecommendations;Atthesametimeonthedevelopme

6、ntdirectionofAISwithhigherrequirementsareputforward.Keywords:AIS,application,limitation,technologicalinnovation目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 第1章緒論1 HYPERLINK l bookmark10 1.1研究背景1 HYPERLINK l bookmark12 1.2研究內(nèi)容與意義2 HYPERLINK l bookmark18 1.3研究技術(shù)路線3 HYPERLINK l bookmark20 1.4文章結(jié)構(gòu)3 HYPERLINK l

7、 bookmark22 第2章AIS相關(guān)知識4 HYPERLINK l bookmark24 AIS簡介4 HYPERLINK l bookmark26 AIS的特點與基本功能5 HYPERLINK l bookmark32 AIS的應(yīng)用研究6 HYPERLINK l bookmark48 第3章AIS的局限性8 HYPERLINK l bookmark50 AIS基礎(chǔ)設(shè)施的局限性8 HYPERLINK l bookmark62 AIS設(shè)計中的不足10 HYPERLINK l bookmark78 第4章克服AIS局限性的對策與建議14 HYPERLINK l bookmark80 4.1盡快

8、制定AIS的推廣應(yīng)用的措施和管理規(guī)章制度14 HYPERLINK l bookmark82 4.2加強技術(shù)創(chuàng)新14 HYPERLINK l bookmark88 4.3對AIS技術(shù)不足的建議15 HYPERLINK l bookmark90 第5章小結(jié)與展望17 HYPERLINK l bookmark92 參考文獻17 HYPERLINK l bookmark94 致謝19山東交通學院本科論文1緒論山東交通學院本科論文1緒論 第1章緒論研究背景世界船舶數(shù)量不斷增加及船舶向大型化和高速化方向發(fā)展，世界重要水道越來越擁擠，海損事故時有發(fā)生，給船舶航行安全和海洋生態(tài)環(huán)境造成了巨大威脅。人們在長期研

9、究航行安全保障技術(shù)中越來越認識到，船舶之間和船岸之間的信息交換與船舶識別的重要性，同時也深感現(xiàn)行狀況存在的諸多局限性。因此，提高船舶航行安全，防止及控制船舶對海洋的污染，成為國際海事組織（IMO）和各國主管部門的當務(wù)之急。為了進一步提高船舶航行安全，有必要研究和開發(fā)新的助航設(shè)備。通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，為該研究提供了技術(shù)上的保證。船載AIS就是依托這些技術(shù)發(fā)展而成的。在AIS系統(tǒng)中，國際海事組織航海安全委員會（NAV）在1997年第43次全會上通過了關(guān)于全球船舶自動識別系統(tǒng)AIS作業(yè)標準的建議案并隨后由國際海事組織海上安全委員會（MSC）在1998年5月第69屆全會上以MSC.74號（69）決

10、議批準。1998年ITU正式通過了ITU-RM.1371-2關(guān)于海上VHF波段使用TDMA的船用自動識別系統(tǒng)（AIS）的技術(shù)特性的決議案。國際電工技術(shù)委員會IEC于2001年6月也通過了IEC61993-2關(guān)于通用AIS的技術(shù)測試標準的決議案，簡稱“AIS測試標準”AIS系統(tǒng)的國際標準已經(jīng)建立。海上生命安全公約（SOLAS）第五章新規(guī)則要求，所有在2002.7.1或以后建造的大于等于300總噸從事國際航運的船舶，大于等于500總噸不從事國際航運的貨船或者所有客船均須裝備AIS設(shè)備。要求所有于2002.7.1前建造的從事國際航運的各類船舶必須在2003.7.1到2008.7.1前裝備AIS設(shè)備。

11、但在此期限后2年內(nèi)將永久退役的船舶可免裝AIS設(shè)備。AIS設(shè)備的船舶安裝數(shù)量快速增長，國際海事組織（IMO）規(guī)定，大中型船舶（300總噸以上）必須安裝AISA類船臺，中小型船舶安裝AISB類船臺，輔助導航設(shè)施（包括無線浮標和燈塔）安裝ATONAIS設(shè)備。在我國AIS也已經(jīng)普遍應(yīng)用，交通部海事局2003年開始建設(shè)AIS系統(tǒng)，現(xiàn)在基本覆蓋我國沿海重點水域以及重要港口。2008年長江南京至瀏河口段AIS建設(shè)已經(jīng)完成，長江南京至重慶段AIS一期工程2010年已經(jīng)開始建設(shè)，現(xiàn)基本上覆蓋了整個長江流域，實現(xiàn)了長江船舶的動態(tài)實時監(jiān)控，并且為海事監(jiān)管及港航部門提供所需船舶動態(tài)信息。AIS系統(tǒng)建設(shè)完成后，如何發(fā)

12、揮AIS的技術(shù)特點與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的作用，關(guān)鍵在于基于AIS岸基網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用。從航運安全與物流發(fā)展的需要來看，主要應(yīng)用系統(tǒng)有：環(huán)境保護和污染監(jiān)測、海上后勤和船隊管理、搜救和救助、危險貨物監(jiān)測、引航、航運與物流方面的商用服務(wù)、水文和氣象、播發(fā)GPS差分修正信息、播發(fā)航標信息、替代雷達信標、播發(fā)航警、海圖改正、播發(fā)VTS信息等。AIS岸基網(wǎng)絡(luò)通過以上各種應(yīng)用系統(tǒng)保障船舶安全，改善通航環(huán)境，提高港口與水運物流的整體效率，將為航運、物流發(fā)展起到積極的作用。然而不論是中國籍的船舶、還是外國籍的船舶在設(shè)置和使用AIS設(shè)備中或多或少都存在一些問題，小型的非國際航行的船舶在這方面存在的問題就更多，導致目

13、前對AIS設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了部分信任危機，一艘船的船長、駕駛員和相關(guān)的管理人員會完全相信從AIS設(shè)備中所得到的信息，這顯然不是設(shè)計、制造AIS設(shè)備的初衷，更不是IMO要求船舶強制安裝AIS設(shè)備的目的1-6。安裝AIS設(shè)備的目的是為了船舶間的相互識別，了解彼此的航行動態(tài)、操作意圖等等，從而達到船舶的目的；是為了讓該區(qū)域的VTS能夠正常地監(jiān)視安裝AIS設(shè)備的船舶，從而正確的評估整個區(qū)域的交通局面，達到促進船舶交通安全、提高交通運行效率和環(huán)境保護的目的。如果安裝AIS設(shè)備的船舶是隨意地輸入船舶的相關(guān)信息或從不更新船舶的相關(guān)信息，隨意的開關(guān)機，AIS設(shè)備就不能起到它應(yīng)有的作用，甚至還會造成難以想象的混亂局

14、面。另外如果不能正確的認識AIS設(shè)備的局限性和設(shè)計中的不足，過分的依賴AIS設(shè)備，也會促成海損事故的發(fā)生。研究AIS的優(yōu)勢和局限性將有利于駕駛員的安全航行。研究內(nèi)容與意義研究內(nèi)容本研究主要針對AIS技術(shù)及其應(yīng)用和AIS技術(shù)使用過程中存在的問題展開研究，主要研究的內(nèi)用有：AIS技術(shù)及其應(yīng)用研究；AIS的優(yōu)點；AIS的局限性。研究意義本研究將對船舶的安全航行起到積極的促進作用，使得駕駛員對AIS有更加深刻的認識，有利于促進了海事管理的信息化和智能化建設(shè)，在“數(shù)字海事”的建設(shè)方面也將具有重大的現(xiàn)實意義。1.3研究技術(shù)路線1.4文章結(jié)構(gòu)本文通過參閱相關(guān)文獻以及借鑒國內(nèi)外最新研究成果，圍繞AIS技術(shù)特點

15、及其應(yīng)用范圍，提出了對AIS改進的意見。第1章重點概括了AIS的優(yōu)缺點，指出了在課題研究必要性，概括了文章的研究技術(shù)路線與論文結(jié)構(gòu)。第2章重點介紹了AIS的技術(shù)特點與系統(tǒng)應(yīng)用范圍，并分析AIS的優(yōu)點。第3章重點論述了AIS的局限性。第4章針對第三章分析的不足有針對性的提出了AIS改進的建議。第5章歸納了文章并對未來做了展望。山東交通學院本科論文2AIS相關(guān)知識山東交通學院本科論文2AIS相關(guān)知識 第2章AIS相關(guān)知識AIS簡介AIS,即通用自動識別系統(tǒng)(UniversalAutomaticIdentificationSystem)，它誕生于20世紀90年代，是工作在VHF海上頻段的岸基和船載廣

16、播式自動識別應(yīng)答器系統(tǒng)，是集現(xiàn)代通訊，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)于一體的新型助航系統(tǒng)和海上安全信息系統(tǒng)。系統(tǒng)的特性和功能使它成為增強船舶航行安全和提高船舶交通管理效率的新型重要工具。AIS最基本的運行是“船一船”“船一岸”的信息交換，它能把船舶信息諸如識別碼、位置、航向、速度等發(fā)送到其他船舶或岸上，并能以快速的更新率處理多路通信。AIS一般由VHF發(fā)射機、VHFDSC接受機、VHFSOTDMA接受機、計程儀、電羅經(jīng)、通信控制器、AIS信息處理器、AIS顯示器、ARPA等組成。AIS信息處理器。系統(tǒng)的核心部分，內(nèi)部存儲了本船的基本信息，它接收從傳感器來的航行信息，處理存儲船位、航向、航速等船舶動態(tài)信息；

17、將本船的最新航行信息和必要的靜態(tài)信息及其他信息進行編碼后送通信處理器；接收它船的信息，將本船和其他船舶的航行數(shù)據(jù)等信息送AIS顯示器顯示；向其他航行設(shè)備如雷達、VDR、ECDIS等提供信息。AIS通信處理器。由系統(tǒng)信息處理器控制，用VHFCHN87B、88B兩個國家專用頻道按協(xié)議通信方案自動發(fā)射和接收規(guī)定的已調(diào)信號，頻帶寬度為25KHz或12.5KHz。AIS同時在這兩個頻道上接收信息，在這兩個頻道上交替發(fā)射信息。在無法使用這兩個信道的地區(qū)，AIS能自動切換到當?shù)氐膶Ｓ眯诺?。AIS信息顯示器。顯示各種船舶數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀態(tài)信息。從其他導航設(shè)備送來的信息也可以顯示在AIS信息顯示器上。船用導航設(shè)

18、備通用接口。接收來自GPS/DGPS/GNSS接收機的船位信息和同步世界時UTC。陀螺羅經(jīng)提供本船對地航向，計程儀提供對地速度。AIS還備有VDR、ARPA、ECDIS等導航設(shè)備的標準接口。VHF設(shè)備。AIS的VHF設(shè)備一般包括一臺VHF接收機、兩臺多信道VHF接收機和一臺用于信道管理的信道70頻道接收機(DSC),AIS工作關(guān)系圖2.1所示。機載AIS2|B類AIS船臺ATONAIS航標A類AIS船臺AIS岸臺AIS數(shù)據(jù)鏈A類AIS船臺ATONAIS航標B類AIS船臺圖2.1AIS工作關(guān)系圖AIS的特點與基本功能2.2.1系統(tǒng)特點：1）在所有區(qū)域內(nèi)自主和連續(xù)工作。2）由交管監(jiān)視中心指配工作模

19、式，以便于主管部門控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔和時隙。3）數(shù)據(jù)的傳輸響應(yīng)來自于船舶或主管部門的問詢，有輪詢和受控兩種模式。4）靜態(tài)信息：IMO編碼（如有）、呼號和船名、船的長度和寬度、船的類型等。5）動態(tài)信息：船位、國際協(xié)調(diào)時、對地航向、對地航速、航跡向、航行狀態(tài)、轉(zhuǎn)向率、橫傾角（選用項）、縱傾和橫擺（選用項）。6）其他航行相關(guān)信息：船舶吃水、危險貨物類型、目的港和預計到達時間、航行計劃、簡明的安全信息7。基本功能1）識別船舶、船舶對船舶，為避碰提供信息。2）幫助跟蹤目標。3）進行船與船、船與岸之間的交流。4）對于沿岸國、獲得船舶和裝載貨物的信息。5）作為VTS的工具，增強船舶的交通管理能力。AIS的應(yīng)

20、用研究AIS在海上搜救中的應(yīng)用AIS系統(tǒng)的廣泛安裝，改善了船舶安全航行的技術(shù)條件以及重點水域安全航行的環(huán)境，提高了海事部門對船舶遇險救助的指揮和決策力。當船舶遇險時，海事部門可以通過岸站AIS很快找到遇險船舶的船位，現(xiàn)在搜救飛機上也安裝了機載AIS設(shè)備，同時協(xié)調(diào)距離遇險地點最近的船舶前往救助，船船、船機相互溝通信息，從而大大提高搜救工作的效率。AIS在海事調(diào)査中的應(yīng)用AIS的技術(shù)特點對船舶的航行安全起著重大的作用，拓寬了海事管轄的范圍，改善了海上交通管理體系。船載AIS設(shè)備和岸上AIS基站都可以對航行過程和區(qū)域內(nèi)的船舶動態(tài)變化的情況實施自動記錄。在船載AIS系統(tǒng)中，由于AIS把最近的一艘船舶作

21、為主要對象船，并將其主要數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，顯示的目的是便于船舶之間的避讓與相互溝通8。萬一避讓不當，造成兩船發(fā)生碰撞事故時，由于對方船舶的數(shù)據(jù)是自動保存在AIS系統(tǒng)中的，雙方的動態(tài)便會一清二楚，并可用軟件快速回放，事故的責任很容易判別。例如臺灣思維公司船舶小獵犬7號輪，夜間二副班（同時有瞭望水手）在韓國海域漂航侯泊時玩忽職守，與韓國漁船碰撞，造成韓國漁船船身嚴重損壞，事后船長有意篡改航海日志和船員統(tǒng)一口徑，但是海事調(diào)查部門在VDR設(shè)備還原AIS等其他航海儀器數(shù)據(jù)后，一切真相一目了然，船方有意篡改，想逃避責任都是徒勞的。這一功能對海事處理十分有益。AIS在交通管制中的應(yīng)用通過AIS對船舶的自動

22、識別，彌補了以往VTS單純依靠雷達系統(tǒng)和VHF頻繁相互問答進行人工識別的不足，提高了船舶監(jiān)管的精度，提高了VTS工作人員的效率，減輕了大量的工作負荷，對目標識別和協(xié)助船舶避讓、減少碰撞事故起到了顯著的作用。AIS在船舶防污監(jiān)管中的應(yīng)用船舶排污必須滿足一定的條件，例如對于C類物質(zhì)，根據(jù)MARPOL73/78附則二的規(guī)定，必須滿足水深不少于25米，距最近陸地不少于12海里，且船舶的航行速度至少為7節(jié)等條件。船舶裝了AIS設(shè)備之后，由于可以對船舶航程進行回放，在海上污染事故水域，海事人員可以通過核對AIS歷史數(shù)據(jù)及航海日志、輪機日志、垃圾記錄簿、油類記錄簿等排污記錄，來判斷船舶是否進行了違規(guī)排污，此

23、舉對于有違規(guī)排污企圖的船舶而言是一種有力的約束。在水工審核中對船舶配備使用AIS作為必要條件，海事人員在值班室就可以監(jiān)控到船舶傾倒淤泥等船位動態(tài)，勢必極大的提高監(jiān)管效率。AIS在氣象、水文預警等工作中的應(yīng)用海事部門可以通過AIS系統(tǒng)的信息功能，及時向船舶廣泛發(fā)布最新的氣象預警、航行警告等信息，提醒船方及時采取應(yīng)對措施，從而減少事故的發(fā)生。同時根據(jù)氣象和當?shù)厮臈l件，給出相應(yīng)的推薦航線和建議。根據(jù)筆者多年行船經(jīng)驗，日本內(nèi)海和中國大連岸臺AIS氣象、水文信息更新的十分及時、準確，給航海者帶來很多方便，值得中國沿海岸基學習和借鑒。AIS在船舶安檢中的應(yīng)用在船舶安檢方面，安檢員通過加強對AIS的現(xiàn)場監(jiān)

24、督檢查可以進一步促進船員對AIS使用及設(shè)備的保養(yǎng)，減少甚至避免船舶靜態(tài)信息錯誤輸入或不輸入船舶靜態(tài)信息的現(xiàn)象以及處置在AIS系統(tǒng)上惡意濫發(fā)短消息的行為，從而凈化AIS的使用軟環(huán)境、進一步提升AIS的相關(guān)作用，以此來獲得一個更好的AIS使用軟環(huán)境以便讓AIS更好地為海事監(jiān)管和船舶服務(wù)。如長江某些特定水域船舶禁止某一時刻進入，偶爾會看到某些引水員，為了盡早將船舶引到相應(yīng)港口或者泊位，強行關(guān)閉AIS進入該水域，逃避VTS監(jiān)管，但是在岸基安檢中AIS終端仍然能保留船舶運行痕跡和開關(guān)AIS記錄。AIS為船舶安檢起到良好監(jiān)督作用。AIS在實施重點跟蹤船中的應(yīng)用AIS提供了按照“IMO編號”“MMSI”“海

25、圖窗口”“呼號”、“英文名稱”五種方式來查詢特定的船，海事人員可以在AIS的岸基監(jiān)控系統(tǒng)中輸入某一需要重點跟蹤船的信息，當該船進入AIS網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控范圍即報警告知該船的位置，此舉提高了重點跟蹤船的跟蹤效率和跟蹤力度，對于提升海事監(jiān)管的威信也大有裨益。如2012年臺灣思維公司小獵犬7號在東京灣錨地空載侯泊，臺風過境，走錨3次，已經(jīng)被東京灣交管重點跟蹤，第3次走錨由于風力過大錨鏈無法絞起，險些和船后方錨泊的油輪相撞，隨風漂流撞損航道上兩個航標，最終在東京灣大橋橋墩阻擋下停止漂流。事后海事部門根據(jù)AIS數(shù)據(jù)跟蹤繪出整個過程的船舶運動軌跡，為日后的取證調(diào)查提供了證據(jù)。山東交通學院本科論文3AIS的局限性

26、山東交通學院本科論文3AIS的局限性 第3章AIS的局限性AIS基礎(chǔ)設(shè)施的局限性AIS基站布置不合理的問題目前，我國沿海仍然存在AIS信號盲區(qū),應(yīng)該合理選取AIS基站站址，以達到無縫覆蓋整個VTS水域的目的。在中國沿海很多島礁，也包括多島嶼的日本和韓國水域，只設(shè)置了燈塔，夜間航行時如果不比對海圖很容易誤以為船舶，AIS覆蓋范圍應(yīng)該根據(jù)VHF頻段的特點和從目前及今后船舶的數(shù)量考慮,我認為AIS基站較合理的布局應(yīng)該為：AIS中心站應(yīng)與VTS中心同址。一個AIS中心布置AIS基站的數(shù)量以覆蓋監(jiān)管轄區(qū)海域為準。AIS基站間隔以3040海里為宜。燈塔，大型航標上應(yīng)設(shè)AIS基站。3.1.2人為因素影響了A

27、IS功能的正常發(fā)揮目前，因強制安裝AIS設(shè)備的進程較快，船舶管理人員與船舶操作人員對AIS設(shè)備的認識和了解仍然不夠，培訓也沒有跟上，再加上由于AIS設(shè)備大多產(chǎn)自國外，用的多是英文操作界面，部分中國籍的船舶操作人員存在語言障礙，使得AIS設(shè)備在安裝時隨意性很大、設(shè)置時不夠規(guī)范，船舶操作人員在使用的時候不夠正確，很大程度上影響了AIS功能的正常發(fā)揮，甚至會引起誤解或?qū)е率鹿拾l(fā)生。在航海習慣上二副負責航海儀器維護和保養(yǎng)，其他駕駛員也只是會用部分功能，在2013年煙臺平洋公司運達輪(CCS船級)在日本衣鋪港PSC檢查中，就因為大副調(diào)不出AIS的靜態(tài)信息和動態(tài)信息而滯留。因此，海事主管部門盡早的制定“A

28、IS設(shè)備安裝、設(shè)置和使用規(guī)則”，不斷的規(guī)范AIS設(shè)備的安裝、設(shè)置和使用，加強監(jiān)管人員業(yè)務(wù)技能培訓，這些顯得尤為迫切。AIS設(shè)備顯示的局限性由于AIS設(shè)備的液晶顯示屏(LCD)只能顯示少數(shù)幾艘船舶的信息，并且按距離的遠近排列或者按方位排列，如圖3.1所示，盡管有時也會按照設(shè)定的最近會遇距離(CPA)和到達最近會遇點的時間(TCPA)報警，但在船舶密度較大的水域航行時，很難從中發(fā)現(xiàn)對本船構(gòu)成特別危險的船舶；AIS設(shè)備也能象雷達圖像(有人稱作矢量圖)顯示，本船在圖像中心，相對靜止。圖中的每一個銳角等腰三角形代表一艘船舶，其質(zhì)心是所跟蹤船舶的船位，三角形最尖的頂點所指的方向代表所跟蹤船舶的船艏向。當光

29、標移至圖像中的某一銳角等腰三角形，然后確認，即可在顯示屏上顯示該船的靜態(tài)信息和動態(tài)信息。但由于液晶顯示屏太小，在船舶通航密度大的水域很難進行有效的分辨；由于大多數(shù)船舶沒有安裝電子海圖系統(tǒng)(ECS)、電子海圖顯示和信息系統(tǒng)(ECDIS),或安裝了該系統(tǒng)但沒有融合AIS信息；大多數(shù)船舶的雷達也沒有融合AIS信息；一些船舶的AIS設(shè)備只能接收信息而不能廣播信息，該設(shè)備既不能提示也不能報警,此時的AIS設(shè)備就如同擺設(shè)；一些船舶雖然安裝了ECS或ECDIS也融合了AIS信息，但是存在誤差；一些船舶的雷達融合了AIS信息，誤差也較大等等，所以在部分船舶的電子海圖或雷達中很難有一個直觀的平面交通圖，也很難評

30、估所在區(qū)域的交通局面。在船舶密集水域雷達回波圖像與接收到的AIS回波圖像疊加在VTS中心顯示終端上，由于數(shù)量多，如中國舟山漁場，漁船密度過大，給操作人員帶來不便。MMSIMAWER.MGBRGa3&曲】弓創(chuàng)FfttSlALAHN7,3207a4135Q12&DWINHONGSHEM627.4195b210A3轉(zhuǎn)罰5G如74紳A4詣希旳聞XIAMGZHW7.7280a41235站社1SHEWCSONGl7.6Z49a斗13筋OOMHA1CMANG217,6為La532ID3204SEATRIMiTY8.028SEdsndniiitoSnml8FMBR6Ut51*15-174*NISNWf20如Z

31、OOM3NLZQQW百IFFZOOMLfVEL：4卩I圖3.1AIS顯示方式AIS相關(guān)法律法規(guī)滯后目前，我國關(guān)于AIS的相關(guān)法規(guī)只出臺了(試行版)東海海區(qū)AIS岸基系統(tǒng)運行管理實施細則，但此細則只是為規(guī)范海事管理部門內(nèi)部對AIS的使用和值班要求，并未對民用船舶做出要求。有些民用船舶隨意在AIS上修改船名、船舶動態(tài)、ETA、目的港等,造成管理上的混亂局面a。如在中國沿海經(jīng)常會看到AIS顯示船名：“BUZHIDAO”“W0SHISHUI”等隨意更改的船名。建議主管部門盡早制定出切實可行的規(guī)章制度，盡早實現(xiàn)正確的AIS資源的共享，凈化AIS環(huán)境，對使用AIS的權(quán)限和保密都要有相關(guān)的規(guī)定,并嚴格實施。

32、對違反規(guī)定的應(yīng)該給出相關(guān)警告或者處罰，來限制這種行為。信息量大過載問題信息量大給操作人員帶來不便?，F(xiàn)代駕駛臺一般配有雷達/ARPA,AIS,INS（綜合導航系統(tǒng)）和ECDIS等諸多信息顯示系統(tǒng)，一般只有一位駕駛員在駕駛臺值班，此時假設(shè)駕駛臺已經(jīng)實現(xiàn)信息系統(tǒng)的綜合顯示并且每一種設(shè)備和他們的信息傳感器都經(jīng)過了正確的校驗，則當駕駛臺同時使用兩臺雷達時，由于兩臺雷達天線的位置和目標船舶的相對關(guān)系以及無線電波波長性能的不同，在ECDIS顯示器上將會出現(xiàn)對同一目標船舶的兩個回波，如果再加上AIS信息，顯示器上就會出現(xiàn)三個不同的回波。因此，即使對于同一物標，駕駛員將會收集到多種不完全相同的航行信息，雖然說使

33、用這些不同的信息可以相互檢驗信息的準確性，但客觀上造成了信息過載。在緊急情況下駕駛員如何對這些信息進行判斷和選擇是迫切需要解決的現(xiàn)實問題，由此導致他不能正確地進行了望和掌握實際船舶動態(tài)并最終導致碰撞。AIS設(shè)計中的不足3.2.1船舶呼號（CALLSIGN）輸入設(shè)計中的不足船舶呼號是國際電聯(lián)（ITU）根據(jù)船舶所屬國家和地區(qū)分配給每艘船舶唯一的識別信號，主要的作用就是在船舶海上聯(lián)絡(luò)、碼頭靠泊、信息報告的時候使用，因呼號可用特殊的、專用發(fā)音，不會由于發(fā)音問題可能導致誤解；當用旗繩掛起來時最易犯的錯誤是個別字母旗掛錯或顛倒。但是在AIS設(shè)備中用光標或鍵盤輸入時，什么都可以輸入，有些船在輸入船舶呼號時，

34、會另外加入特別的符號或添加空格等；再有更多的船舶是不輸入船舶呼號。3.2.2海上移動服務(wù)識別碼（MMSI）輸入設(shè)計中的不足一個全球范圍內(nèi)統(tǒng)一的、唯一的MMSI只給一艘船舶，它由9位數(shù)字組成。在AIS設(shè)備中只要輸入的MMSI（那怕不是9位數(shù)字）有別于同一水域的其它船舶，那么AIS設(shè)備就能工作。由于輸入不正確或隨意輸入，同一水域有兩艘船舶的MMSI可能相同，該兩船識別、跟蹤、監(jiān)視他船沒有問題，但他船的方位、距離等會不斷地變化，其方位和距離分別起算于兩艘不同的船；而他船識別、跟蹤、監(jiān)視該兩船就困難多了，所顯示的信息將在這兩船之間不停地跳躍。假如同一水域有三艘、四艘、甚至更多船的MMSI相同，那么該系

35、統(tǒng)將一片混亂。雖然這種假設(shè)的幾率上不是很大，但是確實存在，還可能因此造成事故。3.2.3國際海事組織(IMO)號碼輸入設(shè)計中的不足IMO號碼有七位阿拉伯數(shù)字組成，分配給每一艘船，是船舶的永久“身份證”，在船舶買賣、移交等過程中這一數(shù)字維持不變13。在2002年12月的國際海上安全會議制定的一系列旨在提高船舶和港口設(shè)施的安全規(guī)定中，MO號碼被規(guī)定為船舶的識別號碼。它適用于所有推進系統(tǒng)、總噸在100及以上，除了小漁船、游樂場游艇、特殊服務(wù)船舶、水翼艇、氣墊船、船塢和類似結(jié)構(gòu)、躉船、軍用船和木船的船舶。一般國際航行船舶都有IMO號碼，但目前有不少船舶的AIS設(shè)備中不輸入(特別是購進的“二手船”)或隨

36、便編一個號碼輸入。如臺灣惠洋公司的DUMAI輪從日本NYK公司購買后運營一年后，安檢中發(fā)現(xiàn)未輸入IMO編號才立即修正。3.2.4船舶類型和航行狀態(tài)輸入設(shè)計中的不足由于船舶操作人員沒有及時更新或隨意輸入的原因，AIS設(shè)備廣播的船舶類型和航行狀態(tài)可能與實際不一樣14。如挖泥船在工作時可輸入的航行狀態(tài)是“操縱能力受限”，船舶類型是“從事挖泥或水下作業(yè)”，相關(guān)船舶必須按國際海上避碰規(guī)則避讓；但當其在進出港航行時就不能顯示航行狀態(tài)是“操縱能力受限”了，正確的輸入應(yīng)是“機動船在航”，否則相關(guān)船舶按國際海上避碰規(guī)則避讓時會產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的結(jié)果。部分船舶因沒有更新航行狀態(tài)，顯示的是錨泊或系泊，但有很大的航速等也會

37、給相關(guān)船舶或VTS帶來錯誤的信息。圖3.2AIS組成航速輸入設(shè)計中的不足由于AIS設(shè)備專門有一個端口連接傳感器計程儀，同時也有一個端口連接傳感器一一GPS/DGPS,如圖3所示，此時船舶的AIS設(shè)備廣播的速度就是計程儀的速度，當船舶航行在流急的水域時，廣播的航速誤差會較大，由此計算出的CPA和TCPA都不正確。一般而言，新船出廠前會校核計程儀的速度，目前的多普勒計程儀所顯示的速度已經(jīng)很準，但之后就很少校核，它的誤差會越來越大。其實AIS依托于全球定位系統(tǒng)(GPS)，沒有該系統(tǒng)，就沒有船位，就不能做到同步授時，也不能運用自組織時分多址接入(SOTDMA)技術(shù)，AIS設(shè)備的正常工作也無從談起。盡管

38、GPS存在種種船位誤差并由此產(chǎn)生速度誤差，但相對計程儀的速度誤差而言，一般情況下GPS接收機提供的對地速度還是比計程儀提供的速度精確。目前通過本船的AIS設(shè)備可以發(fā)現(xiàn)對方船與AIS設(shè)備連接的是GPS還是DGPS(差分全球定位系統(tǒng)一它是在GPS的基礎(chǔ)上利用差分技術(shù)使用戶能夠從GPS中獲得更高的精度)，從而了解對方船位的精度。但還沒有辦法通過本船的AIS設(shè)備了解對方船舶廣播的是對地速度還是對水速度。船長、船寬、吃水和目的港輸入設(shè)計中的不足由于輸入不正確或?qū)τ诮M合體(COMPOSITEUNIT)僅輸入拖輪的長度和寬度造成AIS設(shè)備廣播的船長、船寬不正確，還有一些船不輸入船長和船寬等，這會給港口主管機

39、關(guān)和相關(guān)的船舶帶來錯誤的信息。因不少狹水道、港口水域的港口主管機關(guān)制定了小船避讓大船的規(guī)定，如長江上海段船舶定線制規(guī)定的第二十五條：在吳淞口警戒區(qū)內(nèi)航行的船舶，應(yīng)當遵守小型船舶避讓大型船舶的避讓規(guī)則。所以對于組合體應(yīng)輸入總長度和最大寬度，而不是僅輸入拖輪的長度和寬度。同樣是由于沒有及時更新相關(guān)信息的原因，部分船舶顯示的吃水很大但可以航行在淺灘上，這也會給VTS和相關(guān)的船舶帶來錯誤的信息。如重載船駛向淺水區(qū)，必定會引起VTS的注意，VTS監(jiān)控員會用VHF無線電話呼叫該船，核對吃水等；同時也會引起它船舶認定其是限于吃水船舶的誤會，采取不協(xié)調(diào)的避讓行動。因國際海上避碰規(guī)則規(guī)定了除失去控制的船舶或操縱

40、能力受到限制的船舶外，任何船舶，如當時環(huán)境許可，應(yīng)避免妨礙限于吃水的船舶的安全通行等等。正確輸入目的港也很重要。相關(guān)船舶或VTS可以及早發(fā)現(xiàn)你船的動向，采取最有利于避碰的行動。但有不少船舶輸入目的港錯誤、用泊位代替目的港或從不更新等。如日照港拖輪到青島港協(xié)助拖帶，目的港青島，拖帶超過200m，而任務(wù)結(jié)束后重返日照港全部信息沒有更改，到達日照港由日照港VTS發(fā)現(xiàn)確認后才更改回來，無形中給VTS帶來了工作量，也給港區(qū)協(xié)調(diào)帶來混亂局面。327預計抵達時間(ETA)輸入設(shè)計中的不足預計抵達時間有的用目的港當?shù)貢r間，也有的用協(xié)調(diào)世界時(UTC),在中國港口這兩個時間有八個小時的區(qū)別。尤其中日韓船舶，由于

41、只有一個時差，習慣上從來不撥鐘，喜歡用當?shù)貢r，經(jīng)常造成ETA相差一個小時的情況，造成引水、帶纜工、裝卸貨工人、設(shè)備等待時而產(chǎn)生高額費用，給公司帶來經(jīng)濟損失。山東交通學院本科論文4克服AIS局限性的對策與建議山東交通學院本科論文4克服AIS局限性的對策與建議 第4章克服AIS局限性的對策與建議4.1盡快制定AIS的推廣應(yīng)用的措施和管理規(guī)章制度根據(jù)ISM規(guī)則的培訓要求，公司培訓時應(yīng)將相關(guān)內(nèi)容納入，提高人員對AIS設(shè)備的操作能力，并建議主管機關(guān)盡快出臺相關(guān)法律法規(guī)，并嚴格實施15。同時，采取先期引進和國產(chǎn)化并舉,逐步過渡到基本國產(chǎn)化上來,盡快制訂出符合我國國情的AIS船檢技術(shù)標準;制訂出各類船舶分批

42、限期安裝AIS設(shè)備及使用管理有關(guān)條例;制訂出沿海AIS岸基建設(shè)規(guī)劃及AIS組網(wǎng)的有關(guān)規(guī)定;在VTS新建、改建、擴建工程設(shè)計中考慮AIS岸臺建設(shè)，發(fā)揮AIS在VTS中的作用;制訂基于AIS的新型航標系統(tǒng)的規(guī)劃。而且，對于使用者來說，AIS是一個附加的信息來源，可支持雷達、VTS等航行系統(tǒng)但不能替代之。任何時候，AIS的使用都不免除值班駕駛員遵守避碰規(guī)則的義務(wù)。使用者不應(yīng)依賴AIS作為唯一的信息系統(tǒng)，而應(yīng)使用一切可利用的與安全有關(guān)的信息。加強技術(shù)創(chuàng)新加強科學研究,完成技術(shù)集成。技術(shù)集成，就是指將分散應(yīng)用各種系統(tǒng)中的各種導航新技術(shù)及提供的各種信息集成到一個新的導航系統(tǒng)中。這種做法能較好的彌補各種導航

43、設(shè)備的不足。例如：AIS就只需保留天線及收發(fā)機單元，將AIS數(shù)據(jù)經(jīng)PC機接入、PCI局部總線接口送入中央處理機,省去常規(guī)AIS終端顯示器，同理將其他設(shè)備也整合到同一個終端顯示。類似這樣的終端顯示器每個駕駛臺配備2臺就做夠滿足航海瞭望的需求，也給駕駛臺資源整合帶來廣闊的空間。也減輕駕駛臺瞭望人員頻繁于每個設(shè)備的奔波操作。4.2.2加強通信技術(shù)的研究,滿足AIS通信要求AIS采用的是開放系統(tǒng)互聯(lián)的工作模式(OSI),系統(tǒng)理論容量是2000，也就是在VHF通信范圍內(nèi)可以同時有2000條船舶進行相互間的信息交換.目前使用的無線傳輸帶寬為25/12.5kHz。數(shù)據(jù)傳輸比特率為9600b/s。要滿足AIS

44、常用的通信要求，則需要應(yīng)用相應(yīng)的新型通信技術(shù)因此我們應(yīng)加強新型通信技術(shù)的研究，尤其是要加強多船舶間通信信道競爭問題的研究。對AIS技術(shù)不足的建議AIS設(shè)備的船舶呼號輸入有待完善；AIS設(shè)備中的船舶呼號除了二十六個英文字母和十個阿拉伯數(shù)字外，其它一概不能輸入，否則可認為輸入不成功。AIS設(shè)備的MMSI輸入有待完善；AIS設(shè)備中的MMSI只允許輸入九位阿拉伯數(shù)字，多了少了都可認為輸入不成功；因MMSI的范圍從201*到775*，所以它的第一位數(shù)不可能是0、1、8和9,否則也可認為輸入不成功。AIS設(shè)備的IMO號碼輸入有待完善；AIS設(shè)備中的IMO號碼只允許輸入七位阿拉伯數(shù)字，多了少了都可認為輸入不

45、成功。AIS設(shè)備的目的港輸入有待完善；AIS設(shè)備中的目的港輸入只允許二十六個英文字母，不能輸入阿拉伯數(shù)字或其它，否則也可認為輸入不成功。AIS設(shè)備的預計抵達時間(ETA)輸入有待完善；輸入預計抵達時間(ETA)有的用目的港當?shù)貢r間，有的用協(xié)調(diào)世界時(UTC),各有優(yōu)缺點，建議AIS設(shè)備在設(shè)計制造時，有兩個選項可供選擇并顯示。針對不少船舶不輸入船舶類型、船長、船寬、吃水、目的港和預計抵達時間(ETA)的問題；AIS設(shè)備在設(shè)計制造時，可將這些欄目設(shè)計成強制輸入項，否則可認為輸入不成功。針對不少船舶不更新航行狀態(tài)的問題AIS設(shè)備在設(shè)計制造時，可設(shè)定：如輸入的航行狀態(tài)是錨泊或系泊，當航速超過2節(jié)時，系

46、統(tǒng)會報警；反之如輸入的航行狀態(tài)是在航，當航速較長時間小于0.5節(jié)，系統(tǒng)也會報警等等，以此提醒船舶操作人員及時更新。(特殊天氣另外設(shè)置)AIS設(shè)備不應(yīng)該連接計程儀或者連接的是計程儀有相應(yīng)的注明或提示；AIS設(shè)備的輸入有待改進；除NAUTICASTX-PACKDC型號的AIS設(shè)備可用類似的鍵盤輸入外，大部分的AIS設(shè)備用移動光標，選擇相應(yīng)的英文字母或阿拉伯數(shù)字等輸入，不夠方便，這也是部分船舶操作人員不愿及時更新相關(guān)信息的原因17。如果長期使用鍵盤會很容易磨損脫落，建議AIS設(shè)備的面板上有個小的標準鍵盤或可外接一個小的標準鍵盤；不配有外接小標準鍵盤的面板按鍵應(yīng)該做成凹陷式設(shè)計，防止磨損。山東交通學院本科論文5小結(jié)與展望山東交通學院本科論文5小結(jié)與展望 #