AIS基礎(chǔ)知識(shí)及其國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

AIS基礎(chǔ)知識(shí)及其國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展AIS與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)培訓(xùn)船舶通信■聲音通信鳴笛■視覺通信旗語，燈光■地面通信中高頻單邊帶電話、直接印字電報(bào)、甚高頻電話等■衛(wèi)通通信

通過INMARSATA、B、C、F站的語音、電傳、傳真、E-mail■雷達(dá)掃描系統(tǒng)雷達(dá)掃描系統(tǒng)航海雷達(dá)只能探測目標(biāo)船的位置、平均速度和航（跡）向，不能獲取目標(biāo)船的即時(shí)速度和船首向。存在近距盲區(qū)，近距目標(biāo)圖像和數(shù)據(jù)不能顯示（船用雷達(dá)一般為10-50m）。障礙物和大船對其后的小目標(biāo)遮擋較嚴(yán)重。受海浪暴雨干擾，丟失小目標(biāo)。信息量有限，不能提供目標(biāo)船標(biāo)識(shí)和航行狀態(tài)等信息。與通信設(shè)備未能有機(jī)結(jié)合，不能與目標(biāo)船自動(dòng)交換數(shù)據(jù)；人工操作延誤時(shí)間；語言交換信息易失誤。雷達(dá)的劣勢雷達(dá)對航向的判定的局限解決雷達(dá)存在問題的兩種途徑提高雷達(dá)性能，如采用大時(shí)寬帶寬積雷達(dá)，可使探測目標(biāo)的位置、速度、精度均提高，解決問題（1）；采用抗海雜波技術(shù)，可解決問題（4），但會(huì)使雷達(dá)成本大幅度提高。（2）、（3）、（5）和（1）中航向問題雷達(dá)不能解決。采用（本船動(dòng)靜態(tài)信息+通信）方法，向外播發(fā)本船信息并接收他船信息。上述（1）-（5）問題均能解決，且造價(jià)低。這是一種技術(shù)變革：目標(biāo)跟蹤方法的技術(shù)變革，船舶避碰手段的技術(shù)變革。AIS是這種變革的產(chǎn)物。AIS的產(chǎn)生過程（1990—1992）

(1994—1995）

（1996）

VHF/DSC應(yīng)答器

無線電AIS

通用AIS（通過VHF/DSC將本船信息傳給詢問對方）（用于VTS，SOTDMA，應(yīng)答器式）（SOTDMA廣播式）（1998）通過AIS技術(shù)性能

通過SOLAS公約第五章修正案

（2000）

（確定頻道（87B、88B））（強(qiáng)制裝備AIS）1992年：

IALA向IMO、ITU提議使用DSC應(yīng)答器系統(tǒng)，并以ITU-RM.825號(hào)建議案內(nèi)容作為國際標(biāo)準(zhǔn)。1994—1995年：瑞典、芬蘭首次提出“無線電AIS”的概念。1995年7月：瑞典芬蘭聯(lián)合在IMONAV41會(huì)議上首次提出將自組織時(shí)分多址技術(shù)（SOTDMA）應(yīng)用于船舶間和船岸間海上轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)的建議（草）提案。同時(shí)，根據(jù)英國提案，確定利用VHFCH70的應(yīng)答器性能標(biāo)準(zhǔn)。1996年9月：在IMONAV42會(huì)議上，研討AIS采用兩種信息交換方式（VHF/DSC式和廣播式），對未來船載AIS必須滿足船舶間和船岸間不斷增長的信息交換需求得到共識(shí)。1996年12月：IMOMSC67會(huì)議，同意將廣播式信息交換方案引入AIS。1998年7月：IMONAV44會(huì)議建議2002年起300總噸及以上新船和客輪必須安裝AIS。2000年12月：IMOMSC73會(huì)議通過AIS強(qiáng)制性安裝議案。AIS的產(chǎn)生過程AIS船載設(shè)備的安裝時(shí)間表關(guān)于部分沿海航行船舶安裝船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的通知

各省、自治區(qū)、直轄市交通廳（局、委）、船舶檢驗(yàn)局（處），中遠(yuǎn)集團(tuán)、中海集團(tuán)、長江航運(yùn)集團(tuán)公司，中國船級社，各直屬海事局，地方海事局：

為加強(qiáng)沿海航行船舶安全管理，提高船舶安全航行的技術(shù)條件，改善沿海通航秩序，經(jīng)研究，決定部分沿海航行船舶安裝船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS），現(xiàn)將有關(guān)要求通知如下：

一、沿海航行的所有客船，500總噸及以上的油船、危險(xiǎn)化學(xué)品船、集裝箱船必須于2006年4月30日之前配備船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

二、各省、自治區(qū)、直轄市船舶檢驗(yàn)部門和中國船級社負(fù)責(zé)各自檢驗(yàn)范圍內(nèi)船舶的AIS安裝指導(dǎo)和驗(yàn)收工作，與船公司一起制定上述船舶的AIS安裝計(jì)劃，確保在2006年4月30日前完成AIS的安裝和調(diào)試工作。

三、各有關(guān)船公司要主動(dòng)和船舶檢驗(yàn)部門溝通，根據(jù)船舶數(shù)量制定船舶的AIS安裝計(jì)劃，確保按要求將AIS安裝上船。

四、所有安裝上船的AIS產(chǎn)品需經(jīng)過船用產(chǎn)品型式認(rèn)可并具有經(jīng)船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)頒發(fā)的產(chǎn)品證書；船舶檢驗(yàn)部門要嚴(yán)格把關(guān)，確保產(chǎn)品和安裝滿足規(guī)范要求。

五、各直屬海事局、地方海事局要作好船舶安裝的督促工作，

2006年5月1日起開始檢查AIS的安裝情況，對未按要求安裝AIS的船舶禁止離港。

六、各船舶檢驗(yàn)管理處負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)船檢機(jī)構(gòu)AIS安裝檢驗(yàn)工作的管理和督促工作。

二〇〇五年十月十四日瑞典的的HakanLans先生以個(gè)人名名義申請了這這種技術(shù)的專專利，并把他他的專利賣給給了當(dāng)時(shí)屬于于瑞典航天公公司的GP&C（全球定位和和通訊）公司司。后來該公公司被SAAB公司收購。美國Motorola公司已經(jīng)開發(fā)發(fā)了這種系統(tǒng)統(tǒng)，并申請專專利比HakanLans先生還要早。。Motorola公司的“銥星星”衛(wèi)星通訊訊系統(tǒng)就是基基于此類技術(shù)術(shù)。早在九九十年代初，，美國的Motorola公司的一個(gè)雇雇員JamesRidiout曾就專利侵權(quán)權(quán)向SAAB提出訴訟。該該訴訟在美國國專利法庭歷歷經(jīng)五年，在在花了成千上上萬的美元后后，這個(gè)爭論論才私下解。。Lans先生同意不再再卷入衛(wèi)星通通信系統(tǒng)中，，而Motorola公司同意不再再涉足AIS領(lǐng)域。AIS雛形－SOTDMA技術(shù)到1997年，SAAB、ROSS和MDS三家公司均開開發(fā)出了各自自的SOTDMA技術(shù)，并應(yīng)用用在各自的AIS系統(tǒng)中。SOTDMA系統(tǒng)的技術(shù)核核心是如何使使每個(gè)AIS設(shè)備的時(shí)間一一致，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)同步。SODTMA的SAAB版本就是基于于前面提及的的GPS時(shí)域標(biāo)記脈沖沖，也就是說說它通過GPS獲得統(tǒng)一時(shí)間間，并實(shí)現(xiàn)同同步。MDS的SOTDMA是采用一種旗旗語系統(tǒng)?；竞痛皩⒁勒粘叽绾秃皖愋瓦M(jìn)行排排序。發(fā)送時(shí)時(shí)隙的分配基基于主從方式式進(jìn)行。ROSS的SOTDMA是基于世界時(shí)時(shí)的。該系統(tǒng)統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于于大家都認(rèn)可可格林尼治時(shí)時(shí)間且該時(shí)間間可以從許多多時(shí)間服務(wù)提提供者處得到到，例如GPS或GLONAS。三家家技術(shù)各有優(yōu)優(yōu)勢，但是商商業(yè)競爭阻礙礙了產(chǎn)業(yè)發(fā)展展和合作1997年，RossNorsworthy先生（ROSS公司的總裁））將其SOTDMA專利（在瑞士士進(jìn)行了國際際專利注冊））免費(fèi)特許給給了國際電信信聯(lián)盟（ITU），由此產(chǎn)生生了國際電信信聯(lián)盟認(rèn)可的的關(guān)于AIS的新的技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)ITUR-M.1371。GPS/DGPS羅經(jīng)計(jì)程儀監(jiān)視器VHFAIS組成原理框圖圖接口電路信息處理器TDMA接收機(jī)DSC接收機(jī)發(fā)射機(jī)天線共用器TDMA接收機(jī)各組成部分功功能（1）接口電路接口電路主要要接收來自GPS/DGPS或GNSS接收機(jī)的本船船位、同步世界時(shí)時(shí)UTC及來自陀螺羅羅經(jīng)的本船航向，來自計(jì)程儀儀的本船對地航速速等信號(hào)，數(shù)字字化后加到信信息處理器。。GPS、陀螺羅經(jīng)均均采用NEMA-0183格式，計(jì)程儀儀一般以200個(gè)脈沖/1nm，通信接口采采用RS232、RS485/422標(biāo)準(zhǔn)。各組成部分功功能（2）信息處理器器信息處理器包包括兩個(gè)TDMA解碼器和一個(gè)個(gè)TDMA編碼器，以及及一個(gè)DSC編碼器和一個(gè)個(gè)DSC解碼器。它是是AIS的核心部分，，主要作用如如下：存儲(chǔ)本船識(shí)別別碼、船名、、呼號(hào)、船型型等靜態(tài)信息息與船舶吃水水、危險(xiǎn)貨類類、航線等航航行相關(guān)信息息；處理存儲(chǔ)本船船動(dòng)態(tài)信息；；將存儲(chǔ)的本船船最新航線數(shù)數(shù)據(jù)及必要的的靜態(tài)數(shù)據(jù)與與航行相關(guān)的的其他信息進(jìn)進(jìn)行編碼后送送VHF發(fā)射；對接收到的來來自周圍其他他船舶的航行行數(shù)據(jù)進(jìn)行解解碼并存儲(chǔ)解解碼后的數(shù)據(jù)據(jù)；將本船和和其他船舶航航行數(shù)據(jù)等信信息在監(jiān)視器器上顯示。各組成部分功功能信息處理器中中包括船舶靜靜、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)庫，對信息息的處理、管管理及控制，，基于SOTDMA技術(shù)的通訊協(xié)協(xié)議、通訊方式及及顯示等相關(guān)關(guān)的軟件。為為使廣播式AIS系統(tǒng)具有可靠靠、有序的信信息通信，要要求各船舶AIS設(shè)備時(shí)間嚴(yán)格格同步，從而而避免內(nèi)部干干擾。通常用用于同步的參參考時(shí)間均采采用來自GPS的UTC，也可采用與與UTC相關(guān)的時(shí)間源源。各組成部分功功能（3）信息監(jiān)視器器用于顯示各種種數(shù)據(jù)和狀態(tài)態(tài)信息，監(jiān)視視系統(tǒng)的運(yùn)行行狀況，實(shí)際際應(yīng)用的信息息監(jiān)視器將可可能和雷達(dá)ARPA、ECDIS、IBS等監(jiān)視器一體體化，成為多多系統(tǒng)公共的的綜合信息顯顯示終端。（4）VHF收發(fā)機(jī)包括一臺(tái)VHF發(fā)射機(jī)、兩兩臺(tái)VHFSOTDMA接收機(jī)和一一臺(tái)VHFDSC接收機(jī)。由由系統(tǒng)信息息處理器控控制，用CH87B、CH88B兩個(gè)國際專專用頻段自自動(dòng)發(fā)射和和接收按協(xié)協(xié)議通信方方案規(guī)定的的已調(diào)信號(hào)號(hào)，頻帶為為25KHz/12.5KHz，采用半雙雙工通信方方式。已調(diào)調(diào)信號(hào)中含含有本船和和他船的航航行信息，，發(fā)送信息息的編碼和和接收信息息的解碼均均由信息處處理器完成成。標(biāo)準(zhǔn)范圍圖圖例AIS站臺(tái)的分類類A、B類AIS設(shè)備對比船載AIS對比A類B類

發(fā)送功率12.5W（缺?。?2W(低功率）2W

通信協(xié)議SO-TDMACS-TDMA

頻帶156.025-162.025MHz@12/25KHz161.500-162.025MHz@25kHz

定位源和外部輸入外部GPSAIS集成GPS

顯示和數(shù)字界面昀小鍵盤顯示（MKD），多個(gè)輸入輸出口可選

位置，靜態(tài)消息以及報(bào)告速率位置信息由AIS消息1，2或3位置信息通過AIS18號(hào)消息回報(bào)，靜態(tài)消息通過24號(hào)消息匯報(bào)

安全信息發(fā)送和傳輸發(fā)送可選

價(jià)格$2,800-4000$700-1,500

AIS船臺(tái)AIS船臺(tái)架構(gòu)AIS基站AIS基站臺(tái)臺(tái)系統(tǒng)統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)擴(kuò)展無無線船船舶障障礙物物周圍圍的覆覆蓋轉(zhuǎn)發(fā)接接受到到的AIS數(shù)據(jù)通過岸岸基通通信鏈鏈路連連接兩兩個(gè)或或兩個(gè)個(gè)以上上的地地理上上被分分開的的區(qū)域域付出的的代價(jià)價(jià)：降降低系系統(tǒng)容容量，，增加加了系系統(tǒng)復(fù)復(fù)雜性性AIS轉(zhuǎn)發(fā)站站轉(zhuǎn)發(fā)器器（單單工））轉(zhuǎn)發(fā)器器（雙雙工））R：覆蓋蓋半徑徑H(M):岸臺(tái)天天線高高度h(m):船臺(tái)天天線高高度AIS覆蓋范范圍AIS可以同同時(shí)在在兩個(gè)個(gè)頻率率上交交替進(jìn)進(jìn)行，，可以以避免免RF干擾和和增加加系統(tǒng)統(tǒng)容量量。此此外，，主管管部門門還可可以指指配AIS的區(qū)域域性使使用頻頻率，，使AIS可工作作于一一組頻頻率，，并具具有頻頻道選選擇和和切換換手段段，既既可以以工作作于近近程，，也可可工作作于遠(yuǎn)遠(yuǎn)程。。AIS專用兩兩個(gè)VHF頻道：：CH87Bf=161.975MHz；CH88Bf=162.025MHz。AIS信息種種類(1)靜態(tài)信信息:MMSI、IMO編號(hào)、、呼號(hào)號(hào)及船船名、、船長長和船船寬、、船舶舶種類類、GPS天線位位置等等。(2)動(dòng)態(tài)信信息:MMSI、UTC時(shí)間、、船舶舶位置置、對對地航航向（（COG）、對對地速速度（（SOG）、船船首向向（HDG）、航航行狀狀態(tài)和和轉(zhuǎn)向向速率率等。。(3)航行相相關(guān)信信息:吃水、、貨物物類型型、目目的地地、ETA、計(jì)劃劃航線線等。。(4)與安全全相關(guān)關(guān)的信信息:廣播和和通知知信息息。AIS消息類類型（（22種）AIS消息類類型（（22種）中國AIS網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)示示意圖圖AIS基站AIS基站

AIS基站AIS基站

海區(qū)中心服務(wù)器海區(qū)中心服務(wù)器國家中心服務(wù)器局域網(wǎng)代理服務(wù)器Internet代理服務(wù)器終端用戶終端用戶中國AIS網(wǎng)絡(luò)AIS國家中中心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)示示意圖圖AIS的主要要功能能（1）系統(tǒng)統(tǒng)可在在無需需人工工介入入的情情況下下，自自動(dòng)連連續(xù)地地向同同樣配配備AIS的主管管當(dāng)局局的岸岸臺(tái)和和其他他船舶舶提供供信息息，包包括船船舶識(shí)識(shí)別碼碼、船船型、、船位位、航航向、、航速速、航航行狀狀態(tài)和和其他他與安安全相相關(guān)的的信息息。（2）系統(tǒng)能接收收并處理船位位、航向、航航速等傳感信信息，自動(dòng)接接收來自具有有相同配備（（AIS）的船舶、管管理當(dāng)局及其其他來源的上上述信息。（3）以適當(dāng)?shù)母滤俾侍峁┕┐缓筒倏v縱信息以便于于管理當(dāng)局和和其他船舶精精確跟蹤和監(jiān)監(jiān)視船舶動(dòng)態(tài)態(tài)。AIS的主要功能（4）與AIS岸臺(tái)交換數(shù)據(jù)據(jù)，以使主管管部門指定工工作模式，控控制數(shù)據(jù)傳輸輸?shù)臅r(shí)間和時(shí)時(shí)隙。（5）自主模式下下的信息更新新率因船舶類類型不同而不不同。對高優(yōu)優(yōu)先級以及有有關(guān)安全的呼呼叫以最快的的速率確定。。（6）數(shù)據(jù)的傳輸輸響應(yīng)來自于于船舶或主管管部門的問詢詢，有輪詢和和受控兩種模模式。（7）提供國際海海事標(biāo)準(zhǔn)界面面，并有人工工輸入和輸出出數(shù)據(jù)的接口口。AIS與雷達(dá)相比的的優(yōu)越性(1)實(shí)現(xiàn)船——船，船——岸間自動(dòng)交換換數(shù)據(jù)(2)信息量大(3)不受海浪、暴暴雨等干擾(4)不存在近距盲盲區(qū)(5)目標(biāo)位置精度度高，可得目目標(biāo)的即時(shí)速速度和航向(6)VHF電波傳播繞射射作用比雷達(dá)達(dá)（微波）強(qiáng)強(qiáng)，因而AIS作用距離比雷雷達(dá)遠(yuǎn)，可與與小島、山腳腳及彎曲河道道后的船載AIS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換換?！鯝IS不是萬能的只能預(yù)預(yù)警，具體響響應(yīng)仍需要人人為干預(yù)并非所所有船只都裝裝備了AISAIS信息也會(huì)出錯(cuò)錯(cuò)AIS信息系統(tǒng)沒有有足夠的安全全保障IMO：國際海事組組織ITU：國際無線電電通信大會(huì)IEC：國際電工委委員會(huì)IALA：國際航標(biāo)協(xié)協(xié)會(huì)AIS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織織AIS協(xié)議分類ITU協(xié)議組規(guī)定了AIS系統(tǒng)的總體要要求ITU-RM1371-1ITU-RM1371-2ITU-RM1371-3三個(gè)協(xié)議的改改進(jìn)之處在于于對協(xié)議的一一些細(xì)節(jié)上的的完善和報(bào)文文種類的增加加。ITU-RM1371-3的相對1371-1版本的主要變變化有：1、在數(shù)據(jù)幀中中加入了通信信狀態(tài)位。包包含同步狀態(tài)態(tài)和時(shí)隙相關(guān)關(guān)信息。2、在報(bào)文中加加入了轉(zhuǎn)發(fā)計(jì)計(jì)數(shù)位，初始始狀態(tài)位為1或2。當(dāng)報(bào)文被轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)站轉(zhuǎn)發(fā)后后，該位+1，當(dāng)該位等于于3時(shí)，報(bào)文將不不再被轉(zhuǎn)發(fā)。。該機(jī)制可以以避免報(bào)文反反復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)造成成的時(shí)隙利用用效率的急劇劇下降。1371協(xié)議的演進(jìn)3、對6號(hào)和8號(hào)報(bào)文的二進(jìn)進(jìn)制信息進(jìn)行行詳細(xì)的定義義，以提高數(shù)數(shù)據(jù)利用效率率。4、增加了對報(bào)報(bào)文7、報(bào)文13、報(bào)文17和報(bào)文22的描述。5、增加了23號(hào)組指派命令令報(bào)文、24號(hào)靜態(tài)數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)文、25號(hào)單時(shí)隙二進(jìn)進(jìn)制報(bào)文、26號(hào)含通信狀態(tài)態(tài)的多時(shí)隙二二進(jìn)制報(bào)文。。1371協(xié)議的演進(jìn)IEC61993-2CLASSA船臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)IEC62287-1CSTDMA標(biāo)準(zhǔn)IEC61162-1數(shù)據(jù)界面標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)IEC61163-2CLASSA船臺(tái)的試驗(yàn)和和檢測標(biāo)準(zhǔn)IEC62320-1AIS基站標(biāo)準(zhǔn)IEC協(xié)議組IALA對于ITU-1371標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)澄澄清A-126建議自自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)統(tǒng)在航標(biāo)助航航上的應(yīng)用A-124建議AIS岸臺(tái)網(wǎng)絡(luò)建議議A-123建議AIS岸臺(tái)建議IALA建議SN/Circ.227AIS船臺(tái)安裝建議議SN/Circ.245AIS船臺(tái)安裝修正正建議A22/Res.917AIS船臺(tái)的操作建建議IMO建議ITU1371-3協(xié)議解析ITU-RM.1371建議案中提出出了AIS技術(shù)特性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，包括：將將比特流傳輸輸?shù)綌?shù)據(jù)鏈的的物理層；特特性參數(shù)；帶帶寬參數(shù)、發(fā)發(fā)射媒體；頻頻帶寬度；收收發(fā)特性；調(diào)調(diào)制方案；數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)射速率率；同步序列列；數(shù)據(jù)編碼碼；前向糾錯(cuò)錯(cuò)；交錯(cuò)、比比特倒頻；數(shù)數(shù)據(jù)鏈讀出；；發(fā)射機(jī)穩(wěn)定定時(shí)間；發(fā)射射功率；關(guān)機(jī)機(jī)程序。AIS協(xié)議OSI模型應(yīng)用層表示層對話層傳輸層信道1網(wǎng)絡(luò)層信道2鏈路層LME鏈路層DLS鏈路層MAC鏈路層LME鏈路層DLS鏈路層MAC物理層物理層發(fā)送比比特流同步，，定時(shí)功率控控制數(shù)據(jù)調(diào)調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)編編碼發(fā)射機(jī)機(jī)管理物理層主要功功能符號(hào)參數(shù)名最小值最大值PH.RFR區(qū)域頻率MHZ156.025162.025PH.CHS信道間隔KHz12．525PH.AIS1AIS信道1（CH87B）161.975161.975PH.AIS2AIS信道2（CH88B）162.025162.025PH.TS對準(zhǔn)序列bit2432PH.TST發(fā)射機(jī)穩(wěn)定時(shí)間ms1.0PH.TXP發(fā)射輸出功率W125物理層的參數(shù)數(shù)傳輸介介質(zhì)：AIS1和AIS2雙信道運(yùn)行：：2個(gè)TDMA接收機(jī)分別在在2個(gè)獨(dú)立的頻道上同時(shí)接收收信息，同時(shí)時(shí)，使用1個(gè)TDMA發(fā)射機(jī)在2個(gè)獨(dú)立的頻道道上交替進(jìn)行行TDMA發(fā)射。帶寬：：25kHz或12.5kHz。公海應(yīng)采用用25kHz的帶寬，而在領(lǐng)領(lǐng)海應(yīng)根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)貦?quán)力機(jī)關(guān)關(guān)的要求采用用25kHz或12.5kHz帶寬。幾個(gè)參數(shù)□調(diào)制制方案：最小小移頻鍵控（（GMSK/FM）□信道道編碼：不歸歸零倒置：遇遇0電平變化□數(shù)據(jù)據(jù)速率：9.6kbitps+/-50PPM□對準(zhǔn)序列：：24比特的0和1交替組成□無前前向糾錯(cuò)和交交織，無位擾擾調(diào)制方式采用GMSK/FM。MSK是移頻鍵控（（FSK）的一種改進(jìn)。。在移頻鍵控控中，每一碼碼元的頻率不不變或跳變一一個(gè)固定值，，而兩個(gè)相鄰鄰的頻率跳變變碼元信號(hào)，，其相位通常常是不連續(xù)的的。而MSK是FSK信號(hào)的相位始始終保持連續(xù)續(xù)變化的一種種特殊方式，，它由于移頻頻小而且相位位連續(xù)，因此此頻帶利用率率優(yōu)于一般的的FSK方式。GMSK是將數(shù)字基帶帶信號(hào)先經(jīng)過過一個(gè)高斯濾濾波器整形后后進(jìn)行調(diào)頻，，從而使功率率譜高頻分量量滾降更快，，降低帶外輻輻射。發(fā)射機(jī)功率2種標(biāo)標(biāo)稱功率：2W和12.5W缺省高高功率發(fā)射機(jī)穩(wěn)定時(shí)時(shí)間發(fā)射機(jī)RF啟動(dòng)時(shí)間：為TX-ON信號(hào)后，RF功率達(dá)到正常常電平的80%時(shí)（穩(wěn)定定狀態(tài)）時(shí)間間。故在TX-ON信號(hào)后，發(fā)射射機(jī)RF啟動(dòng)時(shí)間將不不能超過1ms。發(fā)射機(jī)RF釋放時(shí)間：從TX-OFF信號(hào)起1ms內(nèi)，關(guān)閉發(fā)射射機(jī)RF功率。鏈路層作用：如何打打包數(shù)據(jù)，適適應(yīng)錯(cuò)誤檢測測和正確的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸。媒媒介存取控控制（MAC）1.TDMA同步：(1)直接同同步UTC(2)間接同步UTC如果設(shè)備不能能直接獲取UTC,但能接收到其其他采用UTC直接計(jì)時(shí)的臺(tái)臺(tái)站，則應(yīng)調(diào)調(diào)到與這些臺(tái)臺(tái)站同步。(3)同步于于基地臺(tái)若移動(dòng)臺(tái)既無無法直接同步步UTC，也無法間接同同步UTC，但能接收到從從基地臺(tái)發(fā)射射的信息，則則應(yīng)將其同步步于能接收的的臺(tái)站數(shù)量最最多的基地臺(tái)臺(tái)。AIS幀格式AIS系統(tǒng)采用幀的的概念，一幀幀為1分鐘，，分為2250個(gè)時(shí)隙，，每個(gè)時(shí)隙為為26.67ms，每一幀開始和和結(jié)束都是以以UTC分鐘一致的。。AIS幀格式數(shù)據(jù)鏈服務(wù)（（DLS）（1）數(shù)據(jù)鏈的激活活和釋放；（2）數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送（3）錯(cuò)錯(cuò)誤檢測與控控制□RATDMA(隨機(jī)訪問TDMA):-動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)登陸陸，暫時(shí)傳輸輸-沒有預(yù)先聲明明的傳輸-避免預(yù)先聲明明或者已經(jīng)分分配的鏈路-傳輸計(jì)劃突發(fā)發(fā)性.□SOTDMA(自組織TDMA):-穩(wěn)定（周期））廣播位置報(bào)報(bào)告-預(yù)先聲明使用用時(shí)隙并定義義時(shí)隙使用時(shí)時(shí)長;-避免已經(jīng)分配配的鏈路;-時(shí)隙在一個(gè)預(yù)預(yù)定義的范圍圍內(nèi)隨機(jī)選擇擇-自主性、連續(xù)續(xù)性傳輸-可支持過載.四種數(shù)據(jù)鏈路路訪問協(xié)議□ITDMA(增量TDMA):用于預(yù)先聲明明臨時(shí)傳輸，，網(wǎng)絡(luò)登陸，，第一個(gè)幀，，發(fā)送由特殊殊原因（例如如船轉(zhuǎn)向）臨臨時(shí)增加的報(bào)報(bào)告只支持自主/連續(xù)和分配模模式（不支持持詢問模式）），一個(gè)ITDMA分配時(shí)隙可以以保持到下一一個(gè)幀時(shí)隙在待選時(shí)時(shí)隙中隨機(jī)選選定□FATDMA(固定訪問TDMA):靜態(tài)分配，僅僅用于岸臺(tái)報(bào)報(bào)告預(yù)先聲明并且且固定的傳送送計(jì)劃不會(huì)避免使用用已分配時(shí)隙隙四種數(shù)據(jù)鏈路路訪問協(xié)議工作模式l自主和連續(xù)模模式：采用這種模式式的臺(tái)站應(yīng)能能自行確定其其位置信息的的發(fā)射時(shí)間安安排，并自動(dòng)動(dòng)解決與其他他臺(tái)站在發(fā)射射時(shí)間安排上上的沖突。l指定模式：采用管理部門門的基地臺(tái)或或轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)所指指定的發(fā)射時(shí)時(shí)間表。包括括報(bào)告速率的的指定和發(fā)射射時(shí)隙的指定定。l輪詢模式：自動(dòng)回應(yīng)船臺(tái)臺(tái)或管理部門門的詢問。輪輪詢模式的運(yùn)運(yùn)行不應(yīng)和其其他兩種模式式的運(yùn)行發(fā)生生沖突，回應(yīng)應(yīng)信息的發(fā)射射在接收到的的詢問信息的的頻道上進(jìn)行行。網(wǎng)絡(luò)層作用:(1)信信道管理，建建立和保持信信道連接AIS工作信道為87B和88B,只能在下列情情況下轉(zhuǎn)換到到其他信道上上工作。人工輸入命令令（人工轉(zhuǎn)換換）基地臺(tái)發(fā)來的的TDMA命令（通過TDMA命令自動(dòng)轉(zhuǎn)換換）基地臺(tái)發(fā)來的的DSC命令（通過DSC命令自動(dòng)轉(zhuǎn)換換）缺省模式下，，AIS同時(shí)在兩個(gè)信信道上接收信信息，因此包包括兩個(gè)TDMA接收機(jī)。信息的傳輸應(yīng)應(yīng)該在兩個(gè)信信道上交替進(jìn)進(jìn)行。（2）確定報(bào)報(bào)告速率（3）解決信信道阻塞問題題傳輸層（1）將數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)當(dāng)大小的發(fā)射射信息包；（2）數(shù)據(jù)包包排序（3）為上一一層提供連接接協(xié)議。AIS信息數(shù)據(jù)包格格式上升沿

對準(zhǔn)序列

開始標(biāo)志

數(shù)

據(jù)

幀校驗(yàn)序列

結(jié)束標(biāo)志

緩

沖

8bits24bits8bits168bits16bits8bits24bits對準(zhǔn)序列對準(zhǔn)序列稱為為位同步碼（（或比特同步步碼），其作作用是把收發(fā)發(fā)兩端時(shí)鐘對對準(zhǔn)，使碼位位對齊，以給給出每個(gè)碼元元的判決時(shí)刻刻。對準(zhǔn)序列列是由0、1交替的數(shù)碼碼組成的一段段信號(hào)，用NRZI（反向不歸零））編碼，并以以0作為對準(zhǔn)準(zhǔn)序列的結(jié)束束碼。開始標(biāo)志和結(jié)結(jié)束標(biāo)志開始標(biāo)志稱字字同步，又稱稱幀同步碼，，它表示信息息的開始位。。為了能在接接收端實(shí)現(xiàn)正正確區(qū)分碼字字、碼句或碼碼幀，需要在在信息傳輸中中設(shè)置幀同步步。AIS幀同同步步碼碼為為8比比特特長長，，由由標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的HDLC標(biāo)志志01111110組組成成，，用用于于檢檢測測一一個(gè)個(gè)發(fā)發(fā)射射數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包的的開開始始，，作作為為信信息息起起始始的的時(shí)時(shí)間間標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。幀幀同同步步一一般般是是在在位位同同步步的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的的。。結(jié)束標(biāo)志表表示信息傳傳輸結(jié)束，，與開始標(biāo)標(biāo)志相同，，也是由標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的HDLC標(biāo)志組成。。數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)是是真正所需需傳輸?shù)男判畔?nèi)容。。它分為兩兩個(gè)部分：：信息標(biāo)志志和信息內(nèi)內(nèi)容。信息標(biāo)志是是用來表示示信息類型型、信息數(shù)數(shù)量、優(yōu)先先級和路徑徑的；信息內(nèi)容是是通信雙方方所需求的的數(shù)據(jù)，對對于船舶自自動(dòng)識(shí)別系系統(tǒng)而言，，主要是指指航行信息息。幀校驗(yàn)序列列由于脈沖噪噪音、白噪噪聲和衰落落等原因的的影響，會(huì)會(huì)使通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)每次傳傳送數(shù)據(jù)可可能出現(xiàn)某某種類型的的錯(cuò)誤。誤誤碼檢測是是任何數(shù)據(jù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的一個(gè)很很重要的部部分，誤碼碼檢測技術(shù)術(shù)是為了判判斷傳送的的數(shù)據(jù)是否否有錯(cuò)誤。。AIS中數(shù)據(jù)傳輸輸運(yùn)用的誤誤碼檢測技技術(shù)是循環(huán)環(huán)冗余校驗(yàn)驗(yàn)。循環(huán)冗余校校驗(yàn)CRC（CyclicRedundancyCheck）碼是是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通通信信中中用用得得最最廣廣泛泛的的錯(cuò)錯(cuò)誤誤檢檢測測碼碼，，是是一一種種漏漏檢檢率率低低得得多多也也便便于于實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的的檢檢錯(cuò)錯(cuò)碼碼。。緩沖區(qū)緩沖區(qū)共有24比特長，，它包括4比比特的比特填填充，12比比特距離延遲遲，2比特轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)器延遲以以及6比特同同步抖動(dòng)。l比特填充：比比特填充就是是在輸出比特特流中有超過過5個(gè)連續(xù)的的1，則要插插入一個(gè)0。。l距離延遲：為為不同距離的的電臺(tái)發(fā)送的的子幀提供保保護(hù)時(shí)間。l轉(zhuǎn)發(fā)器延遲：：為雙工轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)器提供轉(zhuǎn)換換時(shí)間。l同步抖動(dòng)□靜態(tài)態(tài)IMO號(hào)碼，呼號(hào)，，船名，船長長，型寬，船船舶類型，船上定位天線線的位置□動(dòng)態(tài)態(tài)船位，UTC時(shí)間，對地航航向、航速，，航首向，航航行狀態(tài)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向率，傾角角，縱搖和橫橫傾□與航航次有關(guān)的信信息船舶吃水，危危險(xiǎn)貨物，目目的港和預(yù)計(jì)計(jì)到達(dá)時(shí)間（ETA）（由船長決決定），航線線計(jì)劃（轉(zhuǎn)向向點(diǎn)）與安全有關(guān)的的短消息AIS信息種類報(bào)告速率率報(bào)告速率率報(bào)告速率率數(shù)據(jù)長度度168比特?cái)?shù)據(jù)據(jù)幀解析析，以一一號(hào)報(bào)文文為例AIS數(shù)據(jù)區(qū)信信息解析析對于從Dotalog服務(wù)器中中提取的的一條AIS數(shù)據(jù)!ABVDM,1,1,3,A,169DvlgP1R8KPtvFBfOCt3?h0@RT,0*03AB指的是SAAB的AIS數(shù)據(jù)，VDM表示本臺(tái)臺(tái)站收到到的船舶舶的信息息，SAAB公司以!ABVDM開頭的數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)文文和以!AIVDM開頭的國國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的報(bào)文文編碼是是完全一一致的。。1，1，3，第一位位表示傳傳遞本消消息需要要的報(bào)文文總條數(shù)數(shù)，第二二位數(shù)字字表示該該報(bào)文是是整個(gè)消消息的第第幾條，，最后一一位是報(bào)報(bào)文的序序列標(biāo)識(shí)識(shí)，當(dāng)同同時(shí)存在在多條需需要分段段的消息息時(shí)，該該字段用用來區(qū)分分隸屬于于不同消消息的報(bào)報(bào)文。其其下的A表示該報(bào)報(bào)文是通通過A信道接收收的。數(shù)據(jù)區(qū)段段共168bit，具體含含義如下下：0*03中，0表示填充充的比特特?cái)?shù)，03為數(shù)據(jù)區(qū)區(qū)段CRC校驗(yàn)結(jié)果果。AIS岸基網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)的的作用（1）對監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶進(jìn)進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)識(shí)別，，并簡化化其船舶舶報(bào)告程程序；（2）對監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶的的靜態(tài)信信息、動(dòng)動(dòng)態(tài)信息息、航次次相關(guān)信信息、安安全相關(guān)關(guān)信息等等進(jìn)行收收集和管管理；（3）對監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶進(jìn)進(jìn)行信息息服務(wù)和和數(shù)據(jù)鏈鏈路管理理，包括括用默認(rèn)認(rèn)更新率率發(fā)射基基站報(bào)告告，對非非直接同同步的移移動(dòng)站提提供同步步信息；；船舶指指配和輪輪詢工作作模式的的控制（（指配發(fā)發(fā)射時(shí)隙隙和移動(dòng)動(dòng)站報(bào)告告率，解解決移動(dòng)動(dòng)站擁塞塞問題））；發(fā)射射數(shù)據(jù)鏈鏈管理電電文等。。（4）應(yīng)用于于船舶交交通管理理（VTS）、航標(biāo)標(biāo)（A-to-N）、搜救救（SAR）等岸基基系統(tǒng)中中，可提提高和改改善這些些系統(tǒng)對對船舶的的安全、、有效航航行和搜搜救等方方面的服服務(wù)功能能。（5）向海事事部門提提供監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶的的信息。。AIS岸基網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)的的作用AIS在VTS中的作用用1.自動(dòng)船舶舶識(shí)別與與提高船船舶數(shù)據(jù)據(jù)質(zhì)量對管理水水域的船船舶進(jìn)行行識(shí)別，，對船舶舶交通及及其他相相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)采集集，是VTS對船舶交交通實(shí)態(tài)態(tài)進(jìn)行評評估和做做出正確確反應(yīng)的的基礎(chǔ)。。由于船船載AIS具有自動(dòng)動(dòng)播發(fā)船船舶靜態(tài)態(tài)數(shù)據(jù)、、動(dòng)態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)、航航次相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)等等功能，，使VTS自動(dòng)識(shí)別別船舶成成為可能能，VTS收集的船船舶數(shù)據(jù)據(jù)更豐富富、質(zhì)量量更高。。AIS在VTS中的作用用2.擴(kuò)展跟蹤蹤范圍和和改善跟跟蹤性能能在目前基基于雷達(dá)達(dá)技術(shù)的的VTS目標(biāo)跟蹤蹤中，由由于目標(biāo)標(biāo)數(shù)據(jù)精精度還不不夠高，，海浪雨雨雪干擾擾存在、、跟蹤方方法和技技術(shù)還不不夠完善善等，使使跟蹤存存在“誤誤、漏、、丟、混混”等質(zhì)質(zhì)量問題題。采用用AIS進(jìn)行目標(biāo)標(biāo)跟蹤，，可使VTS的目標(biāo)跟跟蹤性能能得到很很大改善善，并能能使跟蹤蹤范圍得得到擴(kuò)展展。AIS在VTS中的作用3.改善和擴(kuò)展展VTS服務(wù)功能VTS對船舶的服服務(wù)功能一一般是通過過VHF話音通信來來完成的。。AIS提供了船—岸數(shù)據(jù)傳輸輸通道，VTS對船舶的部部分服務(wù)功功能可利用用AIS的數(shù)據(jù)通道道完成。這這將使VHF話音信息減減少，可提提高通信效效率，減少少因語言問問題造成的的船舶對VTS服務(wù)信息誤誤解的機(jī)率率。AIS在航標(biāo)方面面的應(yīng)用航標(biāo)AIS有兩種類型型：（1）AIS航標(biāo)：配備了AIS的實(shí)體航標(biāo)標(biāo)（燈塔、、浮標(biāo)等）），可用報(bào)報(bào)文21向覆蓋區(qū)域域內(nèi)的船舶舶和岸站