AIS-SART在航海中的應(yīng)用

◎ 姜波　浙江國際海運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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AIS-SART在航海中的應(yīng)用

◎ 姜波浙江國際海運職業(yè)技術(shù)學(xué)院

摘要：海事搜救事關(guān)人們的生命財產(chǎn)安全。遇到海難時進行明確定位并發(fā)出求救信號，會讓搜救工作事半功倍。新興的AIS-SART系統(tǒng)在船舶定位和對外求救方面，表現(xiàn)出良好的性能。本文研究了AIS-SART系統(tǒng)的基本構(gòu)成、主要功能、操作過程及市場應(yīng)用，認為AIS-SART系統(tǒng)具有技術(shù)上的先進性，將會成為航海搜救的主要產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：AIS-SART 航海 搜救

在海事搜救領(lǐng)域，隨著AIS設(shè)備的普及和內(nèi)河AIS基站的增加，越來越多的IMO成員國開始使用AIS系統(tǒng)，AIS系統(tǒng)在航海搜救領(lǐng)域的使用潛力逐步顯現(xiàn)出來。2007年，國際海事組織對AIS-SART的性能標準進行了重新的界定，確定到2007年開邕，放開了用戶在RADAR-SART和AIS-SART之間的靈活選擇權(quán)。而與原來的RADAR-SART系統(tǒng)相比較，AIS-SART系統(tǒng)的各方面性能更加強大。可以預(yù)見其將來會逐步取代RADAR-SART系統(tǒng)，而成為船舶航海裝載的重要報警系統(tǒng)。所以研究AIS-SART系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、操作及應(yīng)用具有重要的意義。

1.AIS-SART的基本結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)的基本組成單元包括發(fā)射機、電子定位系統(tǒng)、授時與同步裝置、控制器、啟動器、指示器以及電源等。

其結(jié)構(gòu)如下圖。

圖1　AIS-SART的基本結(jié)構(gòu)

1.1AIS發(fā)射機

AIS發(fā)射機接收來自于系統(tǒng)控制器的信息，將對信息進行調(diào)制，通過AIS1 和AIS2兩個國際AIS頻道，將信息通過天線廣播發(fā)射到各個信號接收終端。發(fā)射器是連接AIS-SART系統(tǒng)與外界的主要紐帶。

1.2控制器

該系統(tǒng)的核心構(gòu)成，是控制器?？刂破飨喈斢谡麄€系統(tǒng)的大腦中樞，對來自于不同方面的信息進行整合、辨別和篩選，將有用的信息傳遞到發(fā)射器當中，與外界取得聯(lián)系。

1.3電子定位系統(tǒng)

電子定位系統(tǒng)內(nèi)部裝有衛(wèi)星天線，通過即時與衛(wèi)星交換信息，實時更新船舶所在的位置。目前通用的電子定位系統(tǒng)符合IEC61108標準，從GNSS獲得位置信息，并傳入AIS-SART系統(tǒng)的控制器中。因為電子定位系統(tǒng)目前的定位更新頻率已經(jīng)達到了每分鐘一次，因而能夠快速地完成對船舶的精確定位。

1.4指示器

AIS-SART系統(tǒng)的指示器包括視覺指示器和聽覺指示器兩大類。視覺指示器主要通過指示燈來實現(xiàn)，而聽覺指示器主要通過報警裝置來實現(xiàn)，通過兩重指示功能，顯示AIS-SART系統(tǒng)的運作狀態(tài)。

1.5啟動器

啟動器用于啟動AIS-SART系統(tǒng)。因為AIS-SART系統(tǒng)目前的技術(shù)限制和實際應(yīng)用的需要，啟動器只能通過手動方式啟動。為了避免人為或其他原因錯誤啟動AIS-SART系統(tǒng)，該系統(tǒng)的啟動一般需要兩個相互獨立的操作。

1.6電池

該系統(tǒng)的電池具有良好的耐溫性能和續(xù)航性能，在溫度上適合用于-20攝氏度到55攝氏度環(huán)境下工作，在續(xù)航時間上能夠持續(xù)工作96小時。基本能夠滿足各類船舶不同的工作需求。

2.AIS-SART的功能介紹

該系統(tǒng)的主要功能，用于船舶遇險時進行救生定位。其作用過程是，當船舶遇到險情時，可以通過AIS-SART系統(tǒng)的電子定位系統(tǒng)，快速地確定船舶或救生艇所處的位置，并通過AIS發(fā)射機將求救信息及船舶的基本信息等信號發(fā)射給鄰近的船舶或搜救單位。

在2010年以前，船舶配備的SART系統(tǒng)主要是RADAR-SART系統(tǒng)。但在2010年以后，AIS-SART系統(tǒng)與GMDSS的技術(shù)參數(shù)要求相吻合，也進入到船舶搜救定位系統(tǒng)的使用領(lǐng)域。而且隨著AIS-SART系統(tǒng)的不斷優(yōu)化和完善，其信息定位功能已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的RADAR-SART系統(tǒng)，呈現(xiàn)出逐步取代RADAR-SART系統(tǒng)的趨勢。這種區(qū)別，主要體現(xiàn)在兩種系統(tǒng)的信號發(fā)射及定位過程上。傳統(tǒng)的RADARSART系統(tǒng)借助9GHz無線電將船舶的信號發(fā)射到雷達上，但是卻不能直接發(fā)生船舶的經(jīng)緯度定位，而只能通過雷達的后續(xù)掃描大致確定船舶所在的位置，在搜救定位方面不夠精準。而與之相反，AIS-SART系統(tǒng)中含有GPS信號接收機，可以準確定位船舶的位置，并將之發(fā)射出去。如果發(fā)射成功，會在顯示器單元上顯示AIS-SART的位置，或在電子海圖上顯示位置所在地的特殊標記。

另外，因為AIS-SART系統(tǒng)通過CH2087和CH2088兩個頻道，輪換著交替對外發(fā)射信息，兩個頻道的傳播距離上的差異，確保離出事船舶5海里以內(nèi)的其他船舶，以及20-40海里以內(nèi)的搜救飛機，都能接收到遇險船舶的求救信息。

3.AIS-SART的操作說明

3.1無須棄船情況下的操作

在不需要棄船的情況下，使用AIS-SART系統(tǒng)需要經(jīng)過以下步驟：

首先，要將AIS-SART系統(tǒng)從支架上取出，放置到船上的開闊地帶；將紅色插銷扳開，將中部圓環(huán)的向上箭頭轉(zhuǎn)到標有“ON”的位置上。

其次，檢查AIS-SART系統(tǒng)上的指示燈。指示燈閃爍時表示AIS-SART系統(tǒng)已經(jīng)啟動，但還沒有進行定位。當AIS-SART系統(tǒng)常亮?xí)r，表明GPS已經(jīng)完成定位。AIS-SART系統(tǒng)所放置的位置越空曠，則GPS定位的速度會越快。

再次，保持AIS-SART系統(tǒng)的垂直向上，并等待AIS-SART系統(tǒng)發(fā)出“滴、滴、滴”的聲音。該聲音出現(xiàn)時，表明AIS-SART系統(tǒng)正在向外發(fā)射求救信號，正常情況下每分鐘會出現(xiàn)8個“滴”聲。在條件允許的情況下，盡可能通過物體固定AIS-SART系統(tǒng)，并將AIS-SART系統(tǒng)的位置抬高，以方便信號對外發(fā)射。

3.2緊急情況需棄船時的操作

當遇到緊急情況，需要棄船時，需要及時地將AIS-SART系統(tǒng)攜帶到救生艇上面。因為救生艇上的空間相對狹小，需要借助一定的工具將AISSART系統(tǒng)設(shè)備抬高，或者懸吊在救生艇的頂端。其他的打開AIS-SART系統(tǒng)，觀察指示燈并確定完成定位、發(fā)出信號，關(guān)閉AIS-SART系統(tǒng)的操作，與船上的操作基本相同。

但在救生艇上操作AIS-SART系統(tǒng)時需要注意兩個問題。一是救生艇相對于船舶會更加顛簸，所以其GPS定位、求救信號發(fā)出的時間也許會更長，需要耐新等待。二是救生艇在大海上具有隨時翻船沉沒的危險，求生艇隨著海浪漂流，其位置也不是固定的，所以需要在長時間內(nèi)，每隔一定周期就發(fā)出一次求救信號，確保獲知信號的其他船舶或搜求單位能夠及時有效地掌握遇險船舶的最新位置情況。

3.3定期進行系統(tǒng)性能測試

為了確保AIS-SART系統(tǒng)在航海過程中能夠正常運作，需要在其他時間，周期性地對AIS-SART系統(tǒng)的功能進行測試，確保其正常工作。AISSART系統(tǒng)測試的步驟如下：

首先取出AIS-SART系統(tǒng)裝置，將之放置在空礦的室外。轉(zhuǎn)到中部的圓環(huán)到“TEST”位置。

其次，觀察AIS-SART系統(tǒng)的指示燈是否由閃爍轉(zhuǎn)為常亮。如果指示燈不亮則表示AIS-SART系統(tǒng)裝置出現(xiàn)故障。如果AIS-SART系統(tǒng)指示燈一直在閃爍，時間超過15分鐘，卻不能轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ａ?，則表明AIS-SART系統(tǒng)中的GPS系統(tǒng)不能正常工作，需要聯(lián)系廠商進行維修。

接著，如果能夠正常定位，再聽機器能否發(fā)出“滴、滴”的報警聲音。如果能夠發(fā)出，則表明發(fā)射器工作正常，在結(jié)束時會發(fā)出一聲“滴——”的長音，表明測試成功，可以結(jié)束測試過程。如果不能發(fā)出則表明發(fā)射器存在故障，求助信息難以發(fā)出去。需要聯(lián)系廠商維修。

最后，將中間的圓環(huán)轉(zhuǎn)移動“OFF”位置上，關(guān)閉AIS-SART系統(tǒng)裝置，并根據(jù)測試結(jié)果，決定是否需要將AIS-SART系統(tǒng)裝置送回廠家維修。

4.AIS-SART系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展前景

該系統(tǒng)是一種新興的船舶定位求救技術(shù)，目前市場上對這一技術(shù)完全掌握的商家還不多，因而還沒有在船舶應(yīng)用領(lǐng)域全面鋪開。國內(nèi)研究生產(chǎn)AISSART系統(tǒng)的主要是中國電子科技集團公司，其AIS-SART系統(tǒng)的產(chǎn)品型號為SPAT-1030A。國外較為著名的商家有英國的Mcmurdo，其AIS-SART系統(tǒng)的產(chǎn)品型號為Smartfind S5，以及挪威的Jotron公司，其AIS-SART系統(tǒng)的產(chǎn)品型號為AIS-SART。這些產(chǎn)品的使用方法大體與前文的介紹相同。

盡管目前來看，AIS-SART系統(tǒng)還沒有完全鋪開使用，但相對于傳統(tǒng)的RADRA-SART系統(tǒng)，AIS-SART系統(tǒng)具有不可比擬的優(yōu)勢。相信隨著未來AIS-SART系統(tǒng)技術(shù)的逐步發(fā)展成熟，以及AIS-SART系統(tǒng)價格的降低，AISSART系統(tǒng)的市場份額會逐步提高，成為船舶救生定位的主要系統(tǒng)。

在應(yīng)用AIS-SART系統(tǒng)時，需要根據(jù)不同的頻率，對其應(yīng)用范圍進行分段，從而使頻道資源能夠得到最為有效的配置。根據(jù)當前業(yè)界及學(xué)術(shù)界的最新研究成果，科學(xué)的頻道應(yīng)用配置如下圖：

圖2　應(yīng)用頻道波段的劃分

5.結(jié)論

本文研究了AIS-SART系統(tǒng)的成份構(gòu)成、主要功能、操作過程和應(yīng)用前景。分析認為AIS-SART系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的RADRA-SART系統(tǒng)，具有更好的性能，更加能夠滿足海上定位求救的實際需求。盡管目前AIS-SART系統(tǒng)的市場份額還不大，但隨著AIS-SART系統(tǒng)技術(shù)的進步，相信AIS-SART系統(tǒng)終將成為主導(dǎo)的海上搜救定位系統(tǒng)。

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