基于AIS技術(shù)的虛擬航標(biāo)的應(yīng)用及存在的問題分析

陳巧豐

【摘? 要】AIS虛擬航標(biāo)是在科技強(qiáng)國(guó)的大背景下發(fā)展起來的新型助航標(biāo)志，具有傳統(tǒng)航標(biāo)所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在中國(guó)航海領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，本文闡述了虛擬航標(biāo)的優(yōu)劣性，并且展望了其應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】 AIS虛擬航標(biāo);優(yōu)劣性;前景

引言

近年來，信息技術(shù)的快速發(fā)展引發(fā)了航海技術(shù)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，AIS虛擬航標(biāo)在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。虛擬航標(biāo)對(duì)于現(xiàn)有的航標(biāo)設(shè)置、維護(hù)與管理有很大作用，不僅能夠幫助停泊在港口和航道中的船只實(shí)時(shí)獲取自己所需要的信息，而且還能幫助相關(guān)管理部門通過反饋的信息對(duì)航標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。IMO為了促進(jìn)虛擬航標(biāo)快速發(fā)展，做出了如下規(guī)定：在2002年7月1日到2008年7月1日期間國(guó)際航線上的300GT以上的船舶，國(guó)內(nèi)航線上500GT以上的船舶都應(yīng)該分階段安裝AIS設(shè)施設(shè)備。

1.虛擬航標(biāo)的定義

虛擬航標(biāo)是融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子海圖技術(shù)、AIS技術(shù)和GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的高科技產(chǎn)品，由虛擬航標(biāo)及相關(guān)附屬設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)稱為虛擬航標(biāo)系統(tǒng)。

廣義上講，虛擬航標(biāo)是指在電子海圖上以助航標(biāo)志圖示標(biāo)識(shí)出來的沒有實(shí)物的航標(biāo);俠義來講，虛擬航標(biāo)分為二種：一種是有實(shí)體的虛擬航標(biāo)。是指在遠(yuǎn)離航標(biāo)的地方安裝AIS設(shè)備，該AIS設(shè)備往往只包含AIS發(fā)射機(jī)，沒有接收部分，只負(fù)責(zé)將該航標(biāo)的位置信息發(fā)送給附近的船舶，該信號(hào)可以在船舶上集成了AIS與ECDIS的顯示設(shè)備上進(jìn)行，為船舶提供精確的航標(biāo)位置信息。另一種是無實(shí)體的虛擬航標(biāo)，是現(xiàn)實(shí)中不存在的航標(biāo)，只是航道相關(guān)部門在電子海圖相應(yīng)位置設(shè)置了一個(gè)虛擬的AIS航標(biāo)，在該航標(biāo)附近都可以接收到該航標(biāo)信息，從而起到警示作用。

2.虛擬航標(biāo)的應(yīng)用

目前虛擬航標(biāo)具有非常廣泛的應(yīng)用前景。一方面可以起到導(dǎo)航作用，另一方面可以有助于相關(guān)管理部門對(duì)航標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)航標(biāo)出現(xiàn)問題時(shí)可及時(shí)解決。

（1）導(dǎo)航服務(wù)。和實(shí)體航標(biāo)的功能一樣，虛擬航標(biāo)的作用也是導(dǎo)航，就是為船舶的航行提供正確的方向，避免迷失航向和觸碰障礙物。

（2）大大降低了航標(biāo)的設(shè)置和維護(hù)成本。設(shè)置實(shí)體航標(biāo)，不僅耗費(fèi)大量人力物力財(cái)力，而且還花費(fèi)時(shí)間，不能第一時(shí)間到達(dá)相關(guān)區(qū)域設(shè)標(biāo)。虛擬航標(biāo)的研發(fā)與利用不需要這些繁瑣的過程，這不僅大大降低了航標(biāo)的設(shè)置、維護(hù)成本，還減少了能源損失與環(huán)境污染。

（3）優(yōu)化航標(biāo)分布總會(huì)有某些特殊航道。如果我們僅僅只設(shè)置實(shí)體的航標(biāo)，很難發(fā)揮我們預(yù)期的作用，這時(shí)候就需要虛擬航標(biāo)體現(xiàn)其應(yīng)有的價(jià)值。比方某個(gè)水域，它的航道十分狹窄，實(shí)體航標(biāo)投放后會(huì)使航道更加狹窄，船舶更加難以通過。這時(shí)候，利用不占空間的虛擬航標(biāo)，就可以很輕松地解決這一問題。

（4）發(fā)射信號(hào)的主動(dòng)性。以往的實(shí)體航標(biāo)，都是由船舶上的船員和航標(biāo)工自行發(fā)現(xiàn)該航標(biāo)的視覺信息。可想而知，當(dāng)遇到惡劣天氣時(shí)，相關(guān)工作人員有可能不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)航標(biāo)的異常狀況。但是虛擬航標(biāo)在使用過程中，不會(huì)存在這種窘迫狀況，因?yàn)樗鼤?huì)主動(dòng)為船舶提供相關(guān)信號(hào)，從而使船舶的安全得到了保障。

（5）解決了實(shí)體航標(biāo)經(jīng)常移位的現(xiàn)狀。實(shí)體航標(biāo)在投放之后，由于某些不可抗力的因素難免會(huì)發(fā)生移動(dòng)，這時(shí)候的航道就會(huì)偏移，如果航道偏移超出了一定限度，就會(huì)引發(fā)海上交通事故。但是如果我們?cè)O(shè)置的是虛擬航標(biāo)，因?yàn)樗菬o實(shí)體的，所以根本就不會(huì)移位，從而也就不存在航標(biāo)移位問題。

3.虛擬航標(biāo)的局限性

3.1設(shè)備依賴性強(qiáng)

因?yàn)槲覀兪峭ㄟ^電子海圖來顯示航標(biāo)，以及AIS設(shè)施設(shè)備來傳遞接收信息，這就要求船舶必須配有電子海圖和AIS接收器。但是就目前的情況來說，并不是所有的船舶都配備了這種電子海圖和AIS設(shè)備，這自然造成了虛擬航標(biāo)使用的局限性。

3.2通信干擾及欺騙信息

受通信手段的影響，虛擬航標(biāo)信息可以輕易地被干擾，或產(chǎn)生欺騙信息。通常情況下，通信干擾可能是無意的，但通信欺騙肯定是蓄意的。AIS基站需要通過仔細(xì)監(jiān)控通信渠道，以檢測(cè)可能出現(xiàn)的欺騙性信息。例如，通過監(jiān)控服務(wù)覆蓋區(qū)域內(nèi)的MMSI碼，則可能存在欺騙信息服務(wù)。如船舶海域設(shè)置虛擬航標(biāo)后，需要通過相鄰服務(wù)區(qū)主管機(jī)關(guān)的協(xié)作，增強(qiáng)對(duì)欺騙信息服務(wù)的探測(cè)能力，如交換有效的MMSI碼，鑒別無效的MMSI碼等。

3.3船員實(shí)際能力下降

就像是電子設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，如果船員過度依賴電子設(shè)備，不加思量地盲目自信，那么一個(gè)船員本應(yīng)有的實(shí)際綜合判斷能力就會(huì)下降。

4.虛擬航標(biāo)的發(fā)展前景

不應(yīng)該把虛擬航標(biāo)僅僅局限于導(dǎo)航服務(wù)，可以適當(dāng)多元化其作用，諸如能夠作為一個(gè)平臺(tái)發(fā)布?xì)庀蟆⑺模尨澳軌蛉媪私庠撍虻那闆r;由于其局限性，只能起到補(bǔ)充作用，要結(jié)合實(shí)體航標(biāo)才能起到助航服務(wù)。

5.結(jié)語

當(dāng)今社會(huì)資源稀缺，傳統(tǒng)航標(biāo)在使用時(shí)會(huì)消耗大量的資源，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。虛擬航標(biāo)具有傳統(tǒng)航標(biāo)所無法比擬的優(yōu)勢(shì)，如減少能源消耗、降低污染，未來的虛擬航標(biāo)，在航海強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的指引下，會(huì)與傳統(tǒng)航標(biāo)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互相協(xié)調(diào)，提供更好的助航服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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