船載自動識別系統技術及其對航行安全的影響

楊震

交通運輸部廣州打撈局 廣東廣州 510290

隨著世界經濟發展水平的不斷提升，船舶數量不斷增多，船舶運輸行業的發展逐漸向高速化和大型化的趨勢前進。但是在船舶運輸過程中受多種不可抗力因素的影響，海損事故經常發生，不僅影響到了船舶的正常航行，對海洋生態環境也造成了非常不利的影響。因此，如何降低船舶航行中對于海洋的污染，成為了亟待解決的問題，必須要提高相關部門的高度重視。同時，隨著信息化時代的到來，信息技術和科學技術快速發展，為這方面的研究帶來了非常堅實的基礎保障，其中船載自動識別系統技術就是這樣發展而來的，以下將對船載自動識別系統技術及其對航行安全的影響進行具體分析。

1 船載自動識別系統技術

1.1 產生的背景

在船舶的運輸過程中，無論處在何種水域環境下，都要對航行的狀態、船舶的類型以及相關的信息等進行隨時隨地了解，這樣才能夠在出現緊急事故后迅速采取解決措施，降低海上事故的發生幾率。以往對于船舶航行安全的監測采取的是雷達和VHF 技術等監測方式，進行船舶信息和航行狀態的獲取，但是這種技術存在一定的缺陷性，一旦發生海上事故，是無法從語言上及時與對方進行交流和溝通的，這樣就無法很好地掌握其航行需求及操船意圖，進而發生海上安全事故。

船載自動識別系統技術第一次是在1996 年確定的，各國成員對此進行了廣泛地討論，最后得出的結論是，船載自動識別系統技術的應用，能夠很好地解決船舶之間、船岸之間不斷增長的信息需要，便利了雙方的信息傳輸與交換。1997 年IMO 組織的成員確定了以自租住通信網絡技術為基礎的“通用船載自動識別系統”，并在全球海上實施該系統。到1985 年該項技術在第69 屆航行安全委員會會議上被采納，1999 年的NAV45 會議通過了船載自動識別系統的強制裝載決定[1]。

1.2 定義及工作模式

船載自動識別系統是一項對船舶碰撞問題進行改善和避免的自備性工具，是一種不依靠雷達技術進行船舶信息獲取的技術方式，是一種對船舶位置進行報告的系統性工具。該項技術方式在實際的應用過程中，可以以一定的速度向船舶和岸上發送船舶的具體位置、航行情況及其他船舶的信息。這些信息在發生之后，其他的船舶和岸上的基站能夠對裝備了此項系統的船舶進行自動性的定位和跟蹤。可見，在海上船舶航行過程中應用此項技術，能夠大大地提高航行的安全性，實現對船舶航行的實時監測，為海上事故預警提供了重要的作用。此項技術在應用中采取的是自組織時分多路接續技術，可以進行高速率的傳播，以此來保證傳播行使的安全性問題[2]。

船載自動識別系統包括三個部分：GPS 接收機、通信處理器和兩個多信號的VHF 數字接發機。其中，GPS 接收機可以對船舶的位置、速度、方向等進行獲取，通信處理器則可以在兩個頻道上對VHF 數字接發機進行控制。在海域和其他水域內默認的工作模式是兩個信道工作模式，船載自動識別系統可以對所有的頻道進行接收，并在規定的時間范圍內在兩個頻道內進行交替傳達。船載自動識別技術在所有的區域內可以使用自動和連續的工作模式，也可以由岸上控制中心指定方式，如果在船舶與岸臺之間進行數據傳輸時出現了疑問，可以使用輪詢方式。

1.3 特點

第一，承載的信息量更大。該項技術與傳統的雷達技術相比，在提供船舶基本數據之外，還會提供船舶的標識、速度、航行的狀態、方向等多種數據資源。

第二，跨越障礙性傳輸。該項技術與傳統的雷達技術相比，在信號傳輸上可以實現跨障礙性地傳輸，這樣就可以使沿海地形產生盲點被消除。

第三，不易受不良天氣影響。該系統在應用過程中受海上惡劣天氣的影響是非常小的，在應用過程中不會出現因為惡劣天氣而丟失小目標或者被其他電磁波感染等現象。

第四，可以進行近距離的目標顯示。該項系統在應有中是不存在近距離盲區的，也就是可以將大小目標均顯示出來，這是雷達無法做到的[3]。

船載自動識別系統技術與傳統的雷達技術相比具有很大的優越性，這些都是其自有的技術特征，但是此項技術是無法取代雷達的。在應用中也存在一些不足之處，比如該項系統只適用于裝載了該設備的船舶。但是雷達就沒有這方面的限制，雷達所探測的目標數量是沒有具體限制的，所以兩項技術要結合應用。

2 船載自動識別系統技術對航行安全的影響

船載自動識別系統技術是一項被要求強制性裝載的無線電設備，能夠自動識別傳播信息，對保證船舶航行的安全性等具有非常重要的意義。船載自動識別系統是一項被動性的監視系統，所以其應用范圍受其安裝范圍的影響，未來隨著安裝量的不斷擴大，應用范圍也將不斷地擴大。所以說，船載自動識別系統在海水航行中的應用，必然會對航行的安全造成非常大的影響，主要體現在以下幾個方面：

2.1 AIS、VDR、ECDIS 的關鍵作用

船舶自動識別系統（AIS）、船載航行數據記錄儀（VDR）、電子海圖和信息系統（ECDIS 是船舶航行中必須要應用到的獨立的系統，但是這幾個系統之間又是緊密相連的。各自獨立的系統，但又是緊密聯系的。AIS、VDR 系統在獲取到數據信息之后必須要借助ECDIS 進行顯示AIS、VDR 所獲取到的數據信息可以進行相互的引證，證明數據的準確性和一致性，所以這三個系統在船舶航行中具有非常重要的作用。同時，在船舶上安裝AIS 系統，可以對周邊所有安裝AIS 系統的船舶的船名、呼號、船長、貨物種類等船舶靜態數據進行獲取，對航向、航速、位置、相對距離等船舶航行動態數據進行獲取，這些都能夠為船舶航行的安全提供堅實的保障。而；VDR 能在事故后保存記錄數據并恢復和再現這些數據，對事件的還原準確程度和對事故原因分析提供原始數據的程度是傳統的方法無法比擬的。

2.2 有效地解決船舶避碰問題

船舶在動識別系統技術是解決船舶避碰問題的一項非常有效的方式，這是由于此項技術方式在應用的過程中，能夠快速且有效地與船岸、船舶之間進行對話和溝通。在船載自動識別系統當中，其動態信息包括了對船舶位置、船舶速度、船舶航行方向、船舶航行狀態等信息。這些功能的存在能夠使船舶獲取到更加全面的信息內容，從而幫助其在海上航行過程中有效地避險，正確地采取碰觸行動。系就是萬一避讓不當，船舶之間發生了碰撞事件之后，造成兩船發生碰撞事故時，在AIS 系統中會自動地保存對方船舶的運行情況，進而在第一時間內確認事故的實際情況并了解損失問題，能夠減少很多的工作步驟，而由AIS 系統自動記錄和保存的功能，可以清楚地顯示事故的動態，事故的責任自然很容易判別。

2.3 AIS 系統在VTS、ARPA 等方面的影響

AIS 系統在VTS、ARPA 等方面的影響是很大的，從VTS 的角度來說，可以使VTS 工作范圍拓寬，使VTS 精度提高，船舶識別功能越來越強大，工作效率越來越高。最直接的體現就在VTS 工作人員VHF 通信叫喊聲的徹底取消，也為航海保障會起到更好的作用。從ARPA 角度來說，AIS 系統在目標識別與船舶協助與避讓方面起到了重要的作用，降低了船舶碰撞事故的發生幾率[4]。

2.4 AIS 系統對航標的影響

因為航標設在流動的水中，以往為了提高航標的安全系數，要對航槽進行相應地加寬。但是在只AIS 系統應用之后，采用電子航標的方式，使航標不再受水流的影響而移動的，在同樣的安全系數的情況下，可以降低對航槽開挖寬度的要求。從而降低航槽建設成本。同時，在AIS 系統下還可以改善燈浮的現象，部分擱淺事故也就可以避免。如果在AIS 系統情況下仍需要現行的實物航標的話，只要在現行燈標體上安置一臺AIS 設備就能解決。當燈標發生移位時，移位了的燈標上的AIS 設備就能把移動了的位置報告出來并報警，對航行安全是非常有好處的。

3 結語

綜上所述，船載自動識別系統技術在船舶航行中的應用，具有強大的識別與定位能力，并且可以實現自動連續性地信息交流與傳輸，信息傳輸容量大，在海上航行中的應用具有非常大的價值。可見，船載自動識別系統技術對改善航海環境，提高船舶航行安全等具有非常重要的影響，對于航海技術來說也是一項重要的變革。