AIS船舶監控系統在引航中的應用研究

黃輝江 廣州港引航站

目前針對船只在行進過程中造成行進偏航、行進路線錯誤等問題，導致耗費較多的人力、資源與時間，為提高船只行進的效率，實現穩定按照規定路線行進的目的，本文在船只行進過程中采用AIS船舶監控系統進行引航，通過研究分析，確定該方法的可行性，主要通過AIS的實時更新功能，能夠將船舶的位置進行記錄與報告，加強與地面之間的聯系，繼而確定船只的行進軌跡，選擇最優化的路徑，還能夠獲取其他航行軌跡的圖像，從中獲取經驗，保障下一次的航行過程中減少失誤，本文通過實驗論證該方法的優越性，通過實驗對比進行論證，該方法可引導船只的行進路程、時間較少，實現提高行進過程中的穩定性。

1.基于AIS船舶監控系統的引航方法

1.1 實時更新船只航進位置

A IS船舶監控系統主要在通信方面具有強大的功能，能夠加強海上船只與陸地之間的溝通，使整個通訊過程具有較高的穩定性，當運用AIS船舶監控系統后，對船只的整個相關信息都會進行歸納處理，進而對陸地的指揮部進行傳送，可以起到實時更新船只最新情況的功能。

在船只行進過程中，由于海上風浪、天氣等多種外界條件因素的不穩定性，行進中會遇見很多困難，因此對船只的掌控性要求更高，需要對船只的情況進行實時地更新了解，因此基于AIS船舶監控系統能夠實現船只自身的詳細信息，例如船只的重量、行進速度、行進路線、儲備資源等相關信息，對船只本身起到了實時監控的作用，又由于AIS系統與陸地之間形成的緊密關系網，能夠對監控到的船只信息提供實時的匯報，以此保障陸地指揮部門能夠隨時指導行進船只的最新情況。

1.2 確定船只行進軌跡

在船只進行航行時，需要按照原定的規劃路線進行行進，但是在過程中會因為多種不可控制的外界因素而需要更改行進路線，因此對船只的行進軌跡的確定也需要進行最優化合理的分析與設定。

由于AIS船舶監控系統其本身具有一定綜合性的功能，其中包括計算功能，在其系統自身記錄了船舶勞氏數據信息、港口的基本信息以及潮汐、氣象等相關數據信息，通過對監測到的多種類型信息不斷的歸納與整合，從而對船只行進的路線進行二次規劃，因此可以對海上的具體情況進行數據計算分析，通過不斷推算的數據，從多種角度進行船只行進路線的規劃，通過海上風速以及方向，對船只行進路程造成的影響而進行推測，設計最優化的船只行進路線。

通過A IS監控系統與船只的導航系統，將兩者功能結合從而確定船只的行進軌跡。

1.3 實現船只軌跡追蹤

通過上述基于A IS船舶監控系統的船只行進路線的規劃，確定船只繼續行進的方向后，將船只規劃行進圖傳送到陸地上，通過定位功能實現船只軌跡的追蹤。

在對船只進行追蹤時主要通過GPS定位系統，保持其通信過程良好，通過AIS系統對船只信息進行讀取，能夠監控到船只的信息數據包括：海圖數據IHO5-53、位置定位、畫面轉播等信息，可以通過多種類型的視頻格式對船只的航行進行視頻記錄，通過直播的方式與地面取得聯系，因此能夠對船只的軌跡進行實時追蹤，使船只在航行過程中能夠獲得較為準確的指揮，保障船只的安全性與穩定性。

A IS船舶監控系統還能夠對船只的信息進行監測，當行進路線上出現其他船只，會對該船只進行信息監測，被錄入到系統中的不同型號的船只，其信息會被識別出來，當出現不能識別的船只信息時，則多數會認為該船舶出現失控或航行狀態異常，因此提高了船只行進的安全性，以此實現對其他船只的軌跡追蹤。

1.4 獲取其他航行軌跡圖

在船只航行的過程中，除了需要保障行進過程中的安全穩定性外，還應該對航行的路線進行總結與分析，通過不斷地學習進行優化，可通過AIS船舶監控系統獲取其他航行的路線軌跡圖。

對于船只的行進路線進行規劃，使其在航進過程中不斷更新最優化的航行軌跡圖，還可根據其他船只的航行軌跡圖進行分析與歸納，在同一片海域中不同船只的航進路線也是不同的，因此可以觀察分析其他船只的航進軌跡圖，對其進行避免碰撞，從時間上、路線上避免多個船只同時航進同一個路線，因此可以減少船只航進過程中的堵塞情況、正確地引導船只的行進軌跡。

表1 實驗A、B組實驗結果數據表

2.實驗論證分析

2.1 實驗準備階段

通過本文設計的基于A IS船舶監控系統在引航過程中的應用研究方法，與傳統的引航方法相比具有高效性與穩定性，通過對照實驗進行論證，實驗A組為本文設計的引航方法，實驗B組為傳統引航方法，最終實驗結果以船只航進時間、路程以及安全系數為標準。

2.2 實驗結果及分析

通過兩組實驗對比分析，得出實驗A、B兩組實驗結果如下表所示。

如上表所示，實驗A 組全程的航行時間為2h35min，實驗B組為2h58min，兩者之間在時間上的差值為23min，航行路程實驗A組少于實驗B組，實驗A組為1286km，實驗B組為1541km，兩者之間的差值為255km，節約了船只的能源，最后安全系數實驗A組為0.96，實驗B組為0.85，兩者間相差0.11，因此實驗A組在引航過程中，耗費時間較短、路程較少，安全系數更高。

通過實驗對比論證分析，得出本文設計的基于AIS船舶監控系統的引航方法能夠為船只在航經過程中提供更加穩定正確的引航工作，節約航行時間與路程，提高船只航行過程中的安全系數。

3.結束語

本文對A IS船舶監控系統在船只引航過程中的應用進行了研究，通過A IS系統對船只的敏感度，確保其能夠實時更新船舶航行的位置信息，確定船只的行進軌道，通過對行進軌道的規劃實現船只的軌跡追蹤，同時還能夠獲取其他航行的軌跡圖，增加了船只航行過程中的安全性和穩定性，能夠保障陸地實時接受到船只航行的地理位置與相關信息，使陸地的指揮部門更容易對船只行進的路線進行規劃，提高船只的靈敏度，避免發生碰撞。