AIS技術(shù)在航海實踐中的應(yīng)用研究

摘 要：本文探討了AIS技術(shù)，分析了AIS技術(shù)的功能和基本構(gòu)成，研究了AIS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢以及AIS技術(shù)在航海實踐中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：AIS技術(shù);航海實踐;應(yīng)用

中圖分類號：U675.7 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）13-0045-02

0 引言

船舶航海過程中受到多個因素的影響經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題，比如船舶之間新獲取的不精準，對于這個問題應(yīng)用傳統(tǒng)的VTS技術(shù)和APPA雷達技術(shù)形式往往很難有效識別目標，和這些技術(shù)相比，AIS技術(shù)具備更多的功能和優(yōu)勢，在使用的過程中能夠幫助船舶獲得更有效的信息，從而在船舶運行的過程中確保船舶的航海安全。從當前發(fā)展實際情況來看，很多船舶公司在發(fā)展的過程中都應(yīng)用了AIS技術(shù)形式，在這類技術(shù)的作用下能夠確保船舶在航行過程中的安全。為了能夠更好的促進我國航海事業(yè)發(fā)展，文章現(xiàn)就AIS技術(shù)在航海實踐中的具體應(yīng)用問題進行探究。

1 AIS技術(shù)概述

在航海運行中雷達起到了十分重要的作用，但是在使用的時候雷達往往無法精準的識別目標信息，由此導(dǎo)致在航行運行的過程中各個船舶之間的信息交流十分受限。對于這個問題，在船舶航行的過程中就需要應(yīng)用一種無線通訊技術(shù)來強化各個船只之間的交流，但是在具體操作的時候存在一些語言障礙。AIS技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展能夠在一定程度上解決信息交流的語言障礙，并實現(xiàn)船舶和船舶之間的實時性通訊，在船舶運行的過程中自動識別各類信息。同時，AIS技術(shù)在使用的時候還能夠自動收發(fā)信號、處理數(shù)據(jù)，從而在船舶距離岸邊比較遠的情況下借助檢測技術(shù)來定位船舶信息，并實現(xiàn)航海運行速度、航行方向、交通管理信息的實時性交流。

2 AIS技術(shù)的功能和基本構(gòu)成

（1）功能。AIS技術(shù)的基本功能包含船舶碰撞的規(guī)避、船舶運行信息的自動化識別和信息交流;對船舶運行情況的動靜態(tài)交流、監(jiān)督和管理;強化VIS系統(tǒng)功能，在將AIS信息接入到VIS之后，船舶信息獲取和應(yīng)用的精準度會相應(yīng)的提升。（2）構(gòu)成。AIS信息處理器。AIS信息處理器是整個系統(tǒng)的核心部分，在系統(tǒng)內(nèi)部存儲了整個船只運行的基本信息，包含船舶識別信息、船名、船型信息、航海信息等。整個信息處理器所接收的信息一般來自于傳感器，能夠?qū)Υ跋到y(tǒng)定位、船舶運行方向、船舶運行速度等信息進行全面的記錄。在對這些信息記錄整理之后會將整個船只運行航行信息和靜態(tài)信息進行二次編碼處理，編碼信息返回到通信處理器中。（3）AIS通信處理器。AIS的通信處理器由專門的處理器來控制，在運行的時候借助專門的協(xié)議頻道和通信方案來調(diào)控現(xiàn)有的信息信號。調(diào)頻信息的基本頻率帶寬度在25kHz～12.5kHz。AIS在接收到這兩個頻道的信息之后還會在這兩個頻道上調(diào)節(jié)發(fā)射信息，在無法使用其他頻道和導(dǎo)航信息的情況下，所有信息會被直接切換到當?shù)氐膶Ｓ眯诺郎稀＃?）船用導(dǎo)航設(shè)備通用性接口。整個船舶的導(dǎo)航通用設(shè)備接收機船位信息會同步到對應(yīng)的UTC上。陀螺羅經(jīng)會提供整個船舶運行方向的信息，并在船舶運行的過程中對船舶運行過程中的一系列信息進行記錄。

3 AIS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 AIS技術(shù)在航標中的應(yīng)用優(yōu)勢

在航道運行的過程中為了能夠讓駕駛?cè)藛T精準的料及航道的位置信息，在航道運行的時候需要在航道兩邊設(shè)置航標。但是在航標設(shè)置的過程中受水流變動的影響，航標經(jīng)常會出現(xiàn)漂移的問題，漂移半徑一般會達到10m～30m。為了能夠解決這個問題，在航道運行的過程中需要相關(guān)人員采取必要的措施來拓展航道路徑，增強航道運行的安全系數(shù)。基于這樣的要求使用AIS技術(shù)能夠有效降低航道的開挖寬度，降低航道開挖的成本，并減少航道運行安全風(fēng)險。在航道運行的過程中如果條件允許可以設(shè)置實物航標，并在航標上安置AIS設(shè)備，在燈標出現(xiàn)偏移的時候AIS系統(tǒng)就會出現(xiàn)發(fā)出警報，由此能夠提升航道運行的安全性[1]。

3.2 AIS技術(shù)在航行警告通信中的應(yīng)用優(yōu)勢

在當前航行警告通告中，大型船舶拖帶、沉船信息等都被AIS系統(tǒng)的告知方法取代，特別是超大型船舶的長距離拖帶除了需要獲得航行許可審批，而且還需要低船舶長距離拖帶特殊性和出發(fā)地進行協(xié)調(diào)管理，在這個時候就會出現(xiàn)航行警告。在收到航行警告的船舶會停止協(xié)調(diào)避讓。在AIS技術(shù)的支持下超大型船舶長距離拖帶航行警告能夠被AIS的信息替代，這些信息會在一定距離之內(nèi)發(fā)出相應(yīng)的警報，從而能夠提升操作人員對信息的重視程度，做好大風(fēng)預(yù)警、搶險救助等工作。

4 AIS技術(shù)在航海實踐中的應(yīng)用

4.1 AIS技術(shù)在船位報告中的應(yīng)用

將AIS技術(shù)應(yīng)用到航海實踐工作中能夠更加精準的預(yù)見和評估船只的運行實際情況，并將船只運行實際情況通過無線轉(zhuǎn)移到有線的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，并將整合之后的信息送入到對應(yīng)的信息報告站中。信息報告站計算機系統(tǒng)會根據(jù)船舶規(guī)定的周期、信息和時間來打造相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并為整個數(shù)據(jù)庫的運行提供靜態(tài)化的數(shù)據(jù)信息，之后根據(jù)用戶的需求來對這些數(shù)據(jù)信息進行分析、處理，從而為整個船舶的穩(wěn)定運行提供及時、重要的數(shù)據(jù)信息支持。現(xiàn)階段，提出的AIS系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)服務(wù)功能一般用來接收船舶之間的AIS數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)對船舶所在位置的實時性定位，以一種動態(tài)化的形式來強化對各類信息的查詢管理和航運跟蹤管理，從而更好地促進我國航海事業(yè)發(fā)展[2]。

4.2 AIS技術(shù)在航標遙測遙控中的應(yīng)用

航標遙控監(jiān)督控制系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即航標運行設(shè)備和AIS應(yīng)答器。和一般性的航標遙側(cè)遙控體系相比，基于AIS技術(shù)的航標遙感控制系統(tǒng)不需要申請專門的遙感測試頻道就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸。同時，在AIS技術(shù)的支持下還能夠節(jié)省通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作，并為整個系統(tǒng)的運作配備專門的航標設(shè)備和AIS應(yīng)答器，實現(xiàn)實時性的聯(lián)網(wǎng)操作，即在AIS系統(tǒng)的作用下來將所有的信息聯(lián)網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)平臺上。不僅如此，AIS技術(shù)還能夠被使用到虛擬航標運行管理中，由此不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對具體航標位置的虛擬化設(shè)定，而且還能夠減少實物航標系統(tǒng)設(shè)置的虛擬化，減少各個實物航標系統(tǒng)硬件設(shè)施設(shè)定的繁瑣，減少設(shè)備運行管理成本[3]。

4.3 AIS技術(shù)在水文氣象信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

從航道運行發(fā)展實際情況來看，水文氣象信息深刻影響航海運行安全，也就是說天氣和水文深刻影響航道的運行發(fā)展。因此，為了確保航道的順利運行，需要相關(guān)人員應(yīng)用必要的手段來強化對水文和天氣的監(jiān)督控制。將AIS技術(shù)應(yīng)用到航海運行實踐中能夠更好地監(jiān)督控制水文氣象信息，并在航道運行的過程中來把握水文、水文、溫度、方向、濕度、潮汐變化等。

4.4 AIS技術(shù)在船舶碰撞系統(tǒng)中的應(yīng)用

在船舶運行的過程中為了能夠更好的確保船舶運行安全，確保船舶在運行的過程中及時避開障礙物，需要借助AIS技術(shù)形式來對船舶的運行進行精準的定位，特別是需要在容易出現(xiàn)碰撞的區(qū)域范圍內(nèi)來安裝AIS設(shè)備。比如在航道運行過程中有很多的漁網(wǎng)都安排布置了AIS應(yīng)答設(shè)備，在應(yīng)答設(shè)備的作用下能夠及時發(fā)現(xiàn)漁網(wǎng)的位置信息，駕駛?cè)藛T也能夠根據(jù)顯示出來的信息來規(guī)避漁網(wǎng)，由此為船舶的安全、穩(wěn)定運行提供重要支持。

4.5 AIS技術(shù)在VTS中的應(yīng)用

AIS技術(shù)在VTS中也有著十分廣泛的應(yīng)用前景，即在先進技術(shù)的支持下能夠更好地提升船舶海上服務(wù)質(zhì)量，從而能夠更好地推進我國航海事業(yè)長遠、穩(wěn)定的發(fā)展。將AIS技術(shù)引入到VTS中能夠幫助相關(guān)人員更為精準地辨別和了解各個船只的基本信息、航行方向。以往的雷達系統(tǒng)能對船只的運行軌跡進行計算分析，而AIS技術(shù)所獲得的傳播信息是瞬時信息，且這些信息的獲取精準度也要比一般船只信息精準度高，在這個過程中雖然雷達能夠獲得船只運行的動態(tài)信息，但是如果兩個船只之間的距離比較接近，在船只交叉交匯的時候也出現(xiàn)信號干擾問題。將AIS技術(shù)引入到船只運行中能夠幫助船只的運行獲得更加精準的動態(tài)信息，且還能夠為船只的穩(wěn)定運行提供全方位的動態(tài)數(shù)據(jù)，盡可能的提升船只運行信息的精準度[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，文章就AIS技術(shù)的應(yīng)用功能、應(yīng)用必要性問題進行了分析，結(jié)合AIS技術(shù)應(yīng)用必要性著重分析其在航海實踐匯總的實際應(yīng)用，旨在能夠為船只的安全航行提供重要支持，進而促進我國航海事業(yè)的長遠發(fā)展。

參考文獻

[1] 夏初明.AIS技術(shù)在航海實踐中的應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（10）：149.

[2] 孫燕輝.AIS技術(shù)在航海實踐中的應(yīng)用研究論述[J].中國水運（下半月），2018（1）：77-78.

[3] 葉海順.AIS技術(shù)在航海實踐中的應(yīng)用思路研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（4）：135-136.

[4] 陸民.AIS技術(shù)在航海實踐中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（27）：291.

Abstract：This paper discusses AIS technology， the function and basic structure of AIS technology are analyzed， the application advantages of AIS technology are studied， and the application of AIS technology in navigation practice.

Key words：AIS technology;navigation practice;application

收稿日期：2020-06-02

作者簡介：李樹寬（1963—），男，河北昌黎人，本科，艦艇高級工程師，研究方向：艦艇指揮。