– Габаритные размеры – 17х11х12 мм 3 .

4.7.3. Датчики параметров качки.

В настоящее время на базе современных технологий созданы различного вида приборы для измерения параметров движения корпуса судна на качке: однокоординатные и двухкоординатные инклинометры, обнаружители угловых движений, датчики линейных перемещений и комбинированные устройства, включая измерители угловых и линейных перемещений по всем шести пространственным степеням свободы.

Применение приборов для получения параметров движения судна на качке, включающих три датчика угловых скоростей и три акселерометра, позволяет оценить вызванные качкой силы на корпусе судна и в креплениях грузов, а также обоснованно выбрать режим штормования. Образцы систем для контроля нагрузок и выбора режимов штормования по измеряемым данным о параметрах движения судна на качке уже созданы.

Ряд приборов для оценки параметров качки основан на использовании кремниевых виброгирометров и акселерометров. Они представляют информацию для определения всех составляющих движения корпуса судна на волнении (Pitch, Roll, Yaw, Surge, Sway, Heave). В качестве примера этого вида датчиков можно привести аппаратуру фирмы Silicon Sensing Systems Japan Ltd, построенную по

strapdown-технологии. Она позволяет измерять:

Угловые скорости в диапазоне от 0.1 до 1000 /с с разрешением 0.10 /с, - углы рыскания, килевой и бортовой качки с точностью 0.10 ,

Линейные ускорения со средней квадратической погрешностью 0.01 м/с2 .

4.8. Автоматические идентификационные системы.

4.8.1. Общие сведения.

Автоматическая идентификационная система - АИС (Automatic Identification System - AIS) является техническим средством судовождения, использующим взаимный обмен информацией между судами, между судном и берегом, а также между средством навигации и судном (или береговой станцией), с целью:

опознавания судов,

решения задач по предупреждению столкновений,

контроля соблюдения режима плавания и мониторинга судов в море,

улучшения характеристик навигационного ограждения.

АИС расценивается как величайшее достижение в навигационной безопасности со времени изобретения РЛС. АИС также называют

автоматическими идентификационно-информационными системами,

подчеркивая этим, что они используется не только для целей идентификации.

Автоматические идентификационные системы позволяют:

– обмениваться информацией между судами при их расхождении в море;

– передавать сведения о судне и его грузе в береговые службы;

– направлять с судна навигационные данные в береговые системы управления движением (СУДС) с целью обеспечения более точной и надежной проводки;

– СУДС оказывать навигационную помощь судам;

– передавать на судно или на береговую станцию информацию с навигационных средств ограждения для их идентификации, своевременного обнаружения, получения точных координат .

По линии АИС с берега могут передаваться навигационные и метеорологические предупреждения на суда, плавающие в прибрежных водах.

АИС работает на двух УКВ частотах: 161,975 МГц (AIS-1, канал 87) и 162,025 МГц (AIS-2, канал 88), выделенных Международным телекоммуникационным союзом. Обмен данными между станциями АИС производится с использованием самоорганизующейся с разделением времени и свободным доступом технологии SOTDMA (Self-Organized Time Division Multiple Access). Эта технология позволяет с большой скоростью передавать блоки составного сообщения с гарантией надежного одновременного обмена данными со многими другими АИС.

Дальность действия АИС зависит от высоты антенны и составляет порядка 20÷ 30 миль.

На судах АИС должна быть в рабочем состоянии все время, за исключением ситуаций и районов, где требуется обеспечивать защиту информации. В этих ситуациях и районах капитан имеет право отключить АИС для предупреждения возможности использования ее данных в неблаговидных целях.

4.8.2. Бортовая аппаратура АИС.

Типы бортовой аппаратуры АИС. Судовое оборудование АИС называется « универсальным транспондером ». Различают бортовую аппаратуру класса А и В.

Оборудование класса А должно полностью удовлетворять требованиям ИМО к АИС и устанавливаться на судах, указанных в правиле 19 главы 5 СОЛАС.

Требования к АИС класса В ниже. Аппаратура этого класса может не в полной мере соответствовать стандартам ИМО. Она проще, дешевле универсального транспондера класса А и предназначена для малых судов, не попадающих под действие конвенции в отношении установки АИС.

Состав аппаратуры . Судовое оборудование АИС используется для обмена данными, синхронизации, формирования и коммутации потоков информации.

Универсальный транспондер АИС (Рис. 4.27) состоит из основного блока (Transponder unit), модуля управления и отображения

(Multiplexed Keyboard and Display unit), УКВ и GPS антенн.

Основной блок

Блок управления и отображения

Рис. 4.27. Комплект бортовой аппаратуры АИС.

Основной блок включает приемопередатчик, связной процессор, внутренний GPS приемник, средство контроля достоверности передаваемых и принимаемых данных, встроенную систему автоматической проверки работоспособности.

В приемопередатчик входят три независимых приемника (два SOTDMA, один цифрового избирательного вызова: DSC - Didital Selective Calling), один передатчик, который излучает данные, выбирая один из двух SOTDMA-каналов. Он также может использоваться для ответа на запрос по каналу цифрового избирательного вызова.

Внутренний GPS приемник обеспечивает главным образом точную временную синхронизацию приема/передачи информации АИС. Он может применяться и как резервный датчик позиции, путевого угла и скорости судна при выходе из строя основного внешнего приемника GPS.

Связной процессор создает и распределяет по времени пакеты данных для передачи статической, динамической информации о судне и сведений о рейсе. Он контролирует прием данных по линии связи

АИС, производит их расшифровку и упорядочивание, управляет выводом информации на устройства отображения, регулирует процесс считывания информации с навигационных приборов, управляет набором морских частот и переключением каналов.

Блок управления и отображения содержит клавиатуру с небольшим текстовым дисплеем для отображения набираемой и минимально необходимой принимаемой информации. С помощью клавиатуры вводится часть из предназначенных к передаче сведений. Вводимые данные отображается на дисплее, что позволяет контролировать их правильность. Клавиатура и дисплей АИС должны быть независимыми от других навигационных устройств.

Сопрягаемая с АИС аппаратура . Блок управления и отображения имеет средства для стыковки с аппаратурой, выполняющей протокол МЭК 61162. К нему могут подсоединяться: приемник СНС, гирокомпас, лаг, гироскопический указатель угловой скорости, датчики крена и параметров качки, станция дальней связи Инмарсат-С, а также внешние системы отображения, дисплеи: РЛС, САРП, ЭКДИС, ЭКС, РКДС, PC. Данные от внешнего приемника СНС принимаются в геодезической системы координат WGS84 с разрешением, не хуже одной десятитысячной минуты дуги.

Электропитание. АИС и связанные с ней датчики информации питаются от основного источника электроэнергии на судне. Дополнительно они должны иметь альтернативные блоки энергоснабжения.

Функции бортовой аппаратуры . Универсальный транспондер АИС обеспечивает:

– автоматическую идентификацию судов;

– самоорганизацию системы и управление доступом к радиоканалам;

– прием данных по радиоканалу от АИС других судов, береговых центров и средств ограждения;

– передачу собственных данных в радиоканал для использования другими судами и береговыми центрами;

– прием и обработку информации подключенных к АИС систем и устройств на собственном судне;

– ввод статических, дополнительных динамических данных и бинарных сообщений для посылки в радиоканал;

– сохранение статических данных, предназначенных для автоматической передачи;

– вывод принятых по радиоканалу сведений на устройства отображения;

– выдачу информации о своей работоспособности, об обнаружении неполадок и при выходе из строя;

– предотвращение несанкционированного изменения введенных или передаваемых данных;

– возможность отключения АИС капитаном судна в тех районах, где информация АИС может быть использована для неблаговидных целей.

В данной статье рассмотрены особенности АИС-транспондера, а также статические и динамические данные, принимаемые и передаваемые оборудованием АИС.

Предназначена для отображения информации о надводной обстановке посредством передачи в эфир на частоте 161,975 МГц как статической, так и динамической информации о судне и других объектах, а также приема данной информации и её индикации на судне и других объектах.

Данная система увеличивает безопасность судовождения путем информирования судоводителей и всех заинтересованных лиц об обстановке в определенном секторе. Тем самым улучшается взаимодействие портовых служб, структур, отвечающих за безопасность на акватории, служб поиска и спасения, а также непосредственно экипажей судов. Это происходит путем получения и преобразования сигнала АИС в информативную таблицу или отображения непосредственно на карте картплоттера или специального картографического программного обеспечения.

Сведения, которые передаются с помощью АИС — автоматической идентификационной системы, включают в себя: положение судна, скорость, текущее состояние, ход, курс, скорость поворота и другие динамические; наименование судна, номер IMO, номер MMSI, размеры, флаг, тип судна и другие статические. Данная информация автоматически отправляется в эфир посредством АИС-транспондера через равные определенные промежутки времени. Непосредственно система на судне состоит из следующих компонентов:

Особенности использования транспондера AIS

Преимущества транспондера AIS

Преимущества данной системы в её реализации на частотах, отличных от частот радиолокации. То есть все недостатки при использовании радара могут быть перекрыты преимуществом использования АИС-транспондера. Это малая информативность, зона тени, большее количество времени для определения ЭДЦ и другие. В свою очередь, АИС-транспондер не позволяет отображать и идентифицировать цели, которые не несут передатчик, работающий в системе АИС. Соответственно, совместное использование данных устройств на данный момент является оптимальным элементом системы освещения надводной обстановки.

Требования законодательства РФ

На данный момент по законодательству Российской Федерации , практически все крупные и средние суда, находящиеся под надзором Российского Морского Регистра Судоходства и Российского Речного Регистра Судоходства, должны быть оснащены АИС-транспондером. Данные меры предприняты для повышения уровня безопасности на акватории и позволяют береговым службам контролировать деятельность и соблюдение законодательства судами.

Остальные плавсредства, в том числе и суда, поднадзорные ГИМС МЧС, могут использовать данную систему в ключе повышения собственной безопасности. Существует возможность приема сигналов от АИС-транспондреов и индикации их на мониторе, и/или использования этих сведений в навигационной информационной системы. А также установка полноценного АИС-транспондера для передачи информации о себе и принятии в расчет их окружающими судами и береговыми службами, что, безусловно, является более качественным повышением уровня собственной безопасности.

Состав системы АИС

Технически представляет из себя приемопередающее устройство - АИС-транспондер, антенный кабель с двумя разъемами, УКВ антенну морского диапазона с креплением и по необходимости дисплей для индикации поступающих сведений. По сути это радиостанция (или радиомодем), ведущая прием и передачу установленных и поступающих данных в автоматическом режиме на установленных частотах с заданным интервалом времени.

Для посыла динамической информации АИС-транспондер должен быть коммутирован в навигационную информационную сеть судна или иметь возможность совершать самому расчет навигационных задач, для этого он оснащается дополнительно антенной приемника ГНСС (GPS/ГЛОНАСС/Glonass) и навигационным модулем. Как и любая другая радиостанция, работающая в этом частотном диапазоне, АИС-транспондер подвержен всем факторам, влияющим на передачу радиосигнала.

Дальность работы

Дальность работы АИС-транспондера зависит от высоты расположения приемной и передающей антенны, состояния среды распространения радиоволн, встречающихся на пути преград и т.д. Тем самым дальность действия АИС-транспондера сопоставима с расстоянием работы судовой радиостанции в диапазоне 156-163 МГц и примерно равна 15-20 морским милям, без учета внешнего воздействия факторов, отличных от обычных условий эксплуатации радиоустановки.

Базовые АИС-транспондеры могут работать на большую дальность с учетом расположения их антенн на высотах, превышающих судовые. Тем самым их расстояние приема-передачи АИС-информации достигает 40-60 морских миль, то есть передавать и принимать информацию они могут в радиусе большем, чем плавсредства. Данное преимущество позволяет вести работу за естественными преградами в виде гор, сооружений и других объектов, создающих зоны радиотени.

Принимаемая и отправляемая информация, особенности ее отображения

В большинстве случаев информация, полученная с АИС-транспондера, индицируется на монитор в виде символов и отдельных таблиц. При наложении этих сведений на карту полученная навигационная обстановка представлена более полно и информативно. В большинстве случаев находящиеся на якоре, или идущие со скоростью менее пол-узла, или пришвартованные суда индицируются квадратиком. Суда в движении, как правило, отображаются в виде стрелочек. Элементы системы навигационного обеспечения индицируются кружками. Все объекты имеют цветовую раскраску в зависимости от запрограммированных возможностей программы. Также может указываться трек судна, его курс и скорость.

АИС-транспондер может принимать и отправлять следующую информацию:

Статическая информация	Динамическая информация	Информация о следовании
Номер MMSI судна, полученный в радиочастнотном центре Номер Международной морской организации (IMO) Название судна Позывной судна Основные габариты судна Тип плавсредства Местонахождение антенны	Координаты судна Время передачи посыла Время последнего обновления информации Истинный курс и курсовой угол Скорость Углы наклона по крену и диффереренту Угол килевой качки Угловая скорость поворота и прочая информация от репитеров и датчиков электрорадионавигационных приборов и систем	Порт назначения Расчетное время прибытия судна в порт Осадка Сведения о характере и типе груза (при наличии) Информация об экипаже и пассажирах (при наличии) Иные информационные сообщения

В нашем каталоге представлено судовые оборудование Автоматической идентификационной системы (АИС) от ведущих мировых производителей.

Кажущаяся пустота морского пространства может ввести в заблуждение только неосведомленного человека. Все люди, которые тем или иным образом связаны с судоходством и мореплаванием, знают – в море довольно тесно. Иллюстрацией к этому могут служить случаи, когда танкер врезается в сухогруз, или катер в яхту. К сожалению, данные случаи не редкость. Для предотвращения таких инцидентов и устанавливают «на борт» комплекс оборудования АИС.

Автоматическая идентификационная система (АИС) обеспечивает в режиме реального времени обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи. Для передачи и приема информации в АИС используется транспондер УКВ диапазона, обеспечивающий дальность действия 25-30 миль в зависимости от высоты антенн. Одной из причин появления АИС явились имеющиеся ограничения РЛС и САРП для решения задачи предупреждения столкновения судов. АИС, как и радар является датчиком информации о местоположении судов.

Достоинства АИС, устраняющие некоторые из таких ограничений при решении задач по предупреждению столкновений судов, сводятся к следующему:

• Взаимный обмен координатами, определенными с высокой точностью с помощью GPS. На практике это означает, что с точностью до 10 метров можно определить где пройдет маршрут ближайшего судна
• На работу АИС не влияют осадки и волнения моря, как это имеет место при использовании РЛС, что обеспечивает возможность наблюдения за малыми судами в условиях сильного волнения моря
• Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах. Практически исключается возможность потери сопровождения целей в то время как САРП и Радар допускают такую возможность при определенных условиях. Передача позывных или названия судна представляет возможность адресного вызова судна по УКВ в непонятных или опасных ситуациях
• Возможность обнаружения целей в теневых секторах радаров (за островом, за поворотами реки, и т.п.)
• Взаимный обмен информацией между судами о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах, обеспечивает предупреждение столкновения судов
• Современные программные приложения позволяют взаимодействовать мобильным устройствам (смартфон, планшет, персональный компьютер) с АИС, что делает использование комплекса более удобным

Возможный вариант сборки и установки оборудования, необходимого для системы:

• АИС Seapilot AIS CTRX Graphene
• Картплоттер STANDARD HORIZON CPN700i
• VHF антенна SCOUT KS-22
• GPS антенна SCOUT NAV-6

Описание АИС Seapilot AIS CTRX Graphene:

Seapilot CTRX Graphene AIS - транспондер АИС класса Б, разработан шведским брендом True Heading как компактная модель, пригодная для установки на судах любого типа, в том числе на прогулочных катерах и яхтах. Устройство передает на другие суда, оборудованные аппаратурой АИС, такие данные, как: название, размеры, тип судна, MMSI, направление движения и скорость, и принимать их данные для просмотра на экранах картплоттеров или многофункциональных дисплеев. Погрешность GPS-приемника при определении координат с помощью - не более 3 метров. Модель очень проста в установке и легко интегрируется с другим оборудование благодаря широкому выбору типов подключения.

Особенности АИС Seapilot AIS CTRX Graphene:

• Обеспечение безопасности судоходства
• 50-канальный GPS-приемник
• Silent mode – отключение передачи данных
• Наличие порта mini-USB
• Компактные размеры
• Встроенный NMEA-мультиплексор

Описание картплоттера STANDARD HORIZON CPN700i

Standard Horizon CPN700i - картплоттер со встроенной WAAS/GPS-антенной, сертифицированный Российским морским регистром судоходства (РМРС). Устройство оснащено 7-дюймовым сенсорным ЖК-дисплеем, информация с которого легко считывается даже при солнечном свете.



Особенности Standard Horizon CPN700i:

• Сертифицирован РМРС
• Совместимость с NMEA0183 и NMEA2000
• Высокое разрешение экрана 800x480, яркая подсветка 1000 нит
• Wi-Fi, встроенный веб-браузер и мультимедийный плеер
• USB-порт: возможность подключить карту памяти для просмотра фильмов, изображений и проигрывания музыки
• Опциональная картография С-Map 4D
• Внутренняя 50-канальная WAAS GPS антенна
• Разделение экрана на две части для просмотра карты с разными настройками увеличения
• Совместимость с рыбопоисковым эхолотом FF525
• Один видеовход NTSC или PAL
• Отображение данных, полученных от УКВ радиостанции с DSC

Описание VHF и GPS/ГЛОНАСС антенн SCOUT: KS-22, NAV-6

SCOUT KS-22 - классическая антенна морского диапазона частот от итальянского производителя SCOUT. Длина данной модели составляет 1,5 м; усиление - 3 дБ. Штырь антенны изготовлен из стекловолокна. Специальная краска с анти-ультрафиолетовым фильтром позволяет избежать изменения цвета антенны.
Данная модель антенны морского диапазона частот идеально подходит для использования на моторных лодках.

Scout NAV-6 - активная GPS и GLONASS антенна, разработанная специально для использования на морских судах. Компактная водонепроницаемая антенна комбинирует в себе высокопроизводительную GPS-антенну и усилитель с низким шумом (27 дБ при 5 В постоянного тока).
Scout NAV-6 предназначена для использования с системами АИС, картплоттерами и другими судовыми навигационными устройствами, которым требуются GPS-данные.

Это работает и в Ульяновске!

АИС это система, которая используется на борту судна для идентификации на море. АИС помогает решить трудность определения нахождения и идентификации судна, когда его не видно (например, ночью или на расстоянии) путем обмена идентификационными данными, текущих координат, курса, скорости движения и других данных корабля со всеми другими близлежащими кораблями, буями и береговыми станциями. Международная морская организация требует установки систем АИС на борту всех судов валовой вместимостью более 300 рег.тонн на международных рейсах. Почти все торговые суда являются обязательными для установки на них системы АИС. Данные корабля отображаются на АИС на дисплеях и АИС совместимых картплоттерах.

АИС — это автоматическая идентификационная система, предназначенная помочь судам избежать столкновение, а также оказывает помощь портовым службам улучшить управление морскими перевозками. АИС — это система, которая передает и принимает идентификационные данные на двух выделенных каналах морской УКВ связи (частота 161,975 МГц и 162,025 МГц — старые каналы VHF 87 МГц и 88 МГц). Другие суда или базовые береговые станции имеют возможность получать эту информацию, обрабатывать ее с помощью специального программного обеспечения и отображать данные на картплоттере или на компьютере. Система АИС передает динамические (такие как положение судна, скорость, текущее состояние, ход и скорость поворота), статические (такие как имя судна, номер IMO, MMSI номер, размеры) и Voyage (такие, как назначение, ETA и проект) данные в равные промежутки времени.

Открытие навигации в Ульяновске

Как правило, суда с установленным транспондером АИС, который подключен к внешней антенне, расположенной на высоте 15 метров над уровнем моря, будут получать АИС информацию в пределах 15-20 морских миль. Базовые станции расположенные на большой высоте, могут расширить диапазон приема информации до 40-60 морских миль, даже за отдаленными горами, в зависимости от высоты, типа антенны и погодных условий. Наиболее важным фактором для лучшего приема является установка антенны базовой станции. Чем выше, тем лучше. Суда, которые стоят на якоре (или их скорость не превышает 0,5 узла) или пришвартованы отображаются в виде небольших квадратов. Иконки и треки окрашены в зависимости от типа судна (грузовые, танкеры, пассажирские и т.п.).

Есть два типа транспондеров: класс А — предназначен для судов SOLAS и класс B — для установки на все остальные суда. А также есть приемники АИС, которые принимают данные с судов, находящихся в зоне действия УКВ связи. АИС работает в частотном диапазоне VHF. Основными задачами АИС являются:

— улучшения безопасности на море

— защита морской среды

— помогает предупреждать столкновения

— позволяет портовым службам ​​прибрежных государств контролировать передвижение в своих водах.

АИС автоматически передает данные каждые 2 до 10 секунд (в то время как судно идет полным ходом) и каждые 3 минуты (в то время как судно находится на якоре). Эти данные включают:

— Координаты и скорость движения корабля через регулярные промежутки времени с помощью УКВ-радиостанции встроенной в транспондер АИС

— Положение и скорость движения судна. Эти данные исходят от GPS судна или, если это не удается, от приемника GPS, встроенного в транспондер АИС. АИС также получает информацию из заголовка компаса судна и передает это в то же время

— Скорость поворота — влево или вправо, от 0 до 720 градусов в минуту

— Скорость относительно земли (SOG)

— Точность позиционирования

— Курс относительно земли (COG)

— Истинный курс

— Штамп времени — UTC время с точностью до ближайшей секунды, когда эти данные была создана

— Навигационный статус — «на якоре», «на ходу с использованием двигателя» или «не по команде»

— MMSI номер судна — уникальный идентификатор судна

— УКВ позывной, вводится при установке оборудования и передается в более редкие промежутки времени.

Сигналы поступают в транспондеры АИС, установленные ​​на других кораблях или на береговых станциях.

Не все из приведенных выше данных отображается картплоттером. Обычно вы можете увидеть на картплоттере следующие данные:

— MMSI номер судна

— Скорость относительно грунта

— Курс относительно грунта

Кроме того, следующие данные транслируются каждые 6 минут:

— MMSI номер — уникальный идентификационный судна

— Номер IMO

— Радиопозывной назначенный на судно

— Название судна, не более 20 символов

— Тип судна

— Тип груза

— Размеры судна

— Место нахождения (например, GPS) позиционирование системы антенн на борту судна

— Осадка судна

— Пункт назначения — не более 20 символов

— Расчетное время прибытия в пункт назначения

Чем полезно совместное использование АИС и радаров?

Радары постепенно становятся все более и более цифровыми. Их аналоговая часть не уходит, но за многие годы функционал радаров расширялся все больше и больше. Старомодные аналоговые радары давали нам информацию о том, что находится впереди. Потом уровень РЛС был повышен за счет автоматической радиолокационной прокладки (САРП), которая вычисляет относительные курс и скорость радиолокационной цели и отображает их в виде вектора. Эта информация, в свою очередь, была использована для прогнозирования ближайшей точки сближения (CPA) и времени ближайшей точки подхода (TCPA). Позже к радару был подключен GPS, что позволило показывает дорожную ситуацию в абсолютных, а не относительных величинах. Путем вычисления курса относительно земли (COG) и скорости относительно земли (SOG). Далее стало возможным наложение экранов основных функций на электронную карту.

Сейчас в судах начинают обмен информацией навигации друг с другом напрямую. Таким образом, вместо того, чтобы получить COG цели и SOG собственного судна по данным GPS, АИС транспондер отправляет свою GPS информацию судам, находящимся в зоне действия УКВ связи, даже если другие суда скрываются за мысом или за островом. АИС транспондер может это сделать, потому что УКВ связь используется тоже цифровая. Сначала появился цифровой избирательный вызов (ЦИВ, DSC) на 70 канале, что дало возможность передавать свои координаты в чрезвычайных ситуациях и установить радиосвязь с конкретной станцией, используя ее номер MMSI. Транспондер АИС в свою очередь еще и принимает информацию от других судов и превращает УКВ радиостанцию в обычный, хотя и несколько медлительный модем. Он посылает и принимает данные, как и любой другой модем.

Наряду с информацией GPS, транспондеры АИС запрограммированы для обмена большим количеством информации, но только некоторые из них соответствует высоким критериям. Во-первых, давайте посмотрим, как АИС могут быть использованы для дальнейшего усовершенствования радаров.

Есть пять основных областей, где система АИС улучшает радар:

1. Помогает радару найти и идентифицировать цели на другой стороне мыса (полезно в скалистых прибрежных водах)

2. Переводит имя корабля в радиолокационный сигнал, что позволяет избежать потенциально опасной путаницы (полезно, когда приветствуют их на УКВ). АИС позволяет радару маркировать цель (сокращая его имя) или показать свое название, когда она выбрано.

3. Улучшает прогнозирование пути, принимая во внимание скорость поворота (ROT). Что увеличивает вероятность более точного предсказывания дорожной ситуации.

4. Расширяет диапазон радара. Расширенный диапазон и идентификация цели позволяет выявлять другие суда и предвидеть заранее дорожную ситуацию

5. Уточняет намерения цели. АИС позволит указать не только место назначения, но и его предполагаемый маршрут. Этот маршрут может быть временно отображен, для предвидения намерения цели. Если цель имеет ограниченные возможности маневрирования, например, в связи с его проектом, АИС будет предоставлять такую информацию тоже.

В тот момент, когда АИС больше не получает обновленные данные местоположения цели — его значок будет перечеркнут мигающей линией. Если цель продолжает посылать обновленные данные своих координат, но его GPS не работает должным образом, то точное местоположение можно найти только путем сравнения данных полученных через АИС и данных радара.

АИС оборудованный системой на борту судна, представляет азимут и расстояние до близлежащих судов в формате отображения радиолокационной как.

Графическое отображение данных AIS на борту судна.

Система автоматической идентификации (AIS ) представляет собой автоматическую систему отслеживания, которая использует ретрансляторы на судах и используется службами движения судов (СДС). Когда спутники используются для обнаружения подписей AIS, термин спутниковой АИС используется (S-АИС). Информация АИС дополняет морской радар , который продолжает быть основным методом предотвращения столкновений для водного транспорта.

Информация, представленная оборудованием АИС, например, уникальной идентификации, положение , конечно же, и скорость, могут быть отображены на экране или ЭКНИС . АИС предназначена для оказания помощи судна, в watchstanding сотрудников и позволяют морским властям отслеживать и контролировать движения судов. АИС интегрирует стандартизированный УКВ приемопередатчик с системой позиционирования, таких как GPS - приемником, с другими датчиками электронных навигационных, например, гирокомпас или скорости указателей поворота . Суда, оснащенные приемопередатчиков АИС могут быть отслежены с помощью базовых станций АИС, расположенных вдоль береговых линий или, когда из ряда наземных сетей, за счет растущего числа спутников, которые снабжены специальными приемниками AIS , которые способны deconflicting большое количество подписей.

В 2007 году США испытания космического слежения AIS с TacSat-2 спутника. Тем не менее, принимаемые сигналы были повреждены из-за одновременного приема множества сигналов от спутника след.

В июле 2009 года SpaceQuest запущен AprizeSat -3 и AprizeSat-4 с приемниками AIS. Эти приемники были успешно смогло получить тестовые РЕЛИ маяки береговой охраны США прочь Гавайи в 2010 г. В июле 2010 года SpaceQuest и exactEarth Канады объявили соглашение, согласно которому данные AprizeSat-3 и AprizeSat-4 будет включен в exactEarth систему и доступны во всем мире как часть их службы exactAIS (TM).

25 февраля 2013 года, после того, как один год запуск delay- Ольборгского университета начал AAUSAT3 . Это CubeSat высотой 1U, вес 800 грамм, только разработанные студентами кафедры электронных систем. Он несет в себе два AIS приемников-традиционные и в SDR -На приемник. Проект был предложен и спонсируется администрацией Danish безопасности на море . Это был огромный успех, и имеет в первые 100 дней скачали более 800000 сообщений AIS и несколько 1 МГц сырых образцов радиосигналов. Он получает оба канала AIS одновременно и получил класса А, а также сообщений класса B. Стоимость включая запуск был меньше, чем € 200 000.

Спутниковая сеть АИС канадской exactEarth обеспечивает глобальное покрытие с использованием 8 спутников. Эта сеть будет значительно расширена с объявлением о партнерстве с Harris Corp , чтобы использовать 58 полезных нагрузок, размещенных на СЛЕДУЮЩИЙ Iridium созвездие. Кроме того exactEarth участвует в разработке технологии ABSEA , которая позволит сеть надежно обнаруживать высокую долю сообщений типа класса B, а также класс А.

ORBCOMM управляет глобальной спутниковой сети, которая включает в себя 18 АИС с поддержкой спутников. ORBCOMM в OG2 (ORBCOMM Generation 2) Спутники оснащены автоматической идентификационной системы (АИС) полезной нагрузки для приема и сообщать передач от AIS-судов, оснащенных для отслеживания судов и других морских навигационных и безопасности усилий и загрузки на 16 существующих земных станций ORBCOMM вокруг земной шар.

В июле 2014 года ORBCOMM запустила первые 6 OG2 спутников на борту SpaceX ракеты Falcon 9 с мыса Канаверал, штат Флорида. Каждый OG2 спутник несет полезную нагрузку приемника AIS. Все 6 OG2 спутники были успешно развернуты на орбиту и начал посылать телеметрию на ORBCOMM вскоре после запуска. В декабре 2015 года компания запустила одиннадцать дополнительных AIS с поддержкой OG2 спутников на борту ракеты SpaceXFalcon 9. Этот специальный запуск отмечен второй и заключительный OG2 миссии ORBCOMM, чтобы завершить его следующего поколения спутниковой группировки. По сравнению с его текущими OG1 спутников, OG2 спутников ORBCOMM разработаны для более быстрой доставки сообщений, больших размеров сообщений и лучшего покрытия на более высоких широтах, увеличивая пропускную способность сети.

В августе 2017 года, Spire Global Inc. выпустила API, который обеспечивает данные S-АИС расширенного машинного обучения (суды и Предсказывать), подкрепленную ее 40+ созвездием нано-спутники.

Корреляция источников данных

Корреляция оптические и радиолокационные изображения с подписями S-AIS позволяет конечному пользователю быстро идентифицировать все типы судна. Большая сила S-АИС является легкость, с которой она может быть соотнесена с дополнительной информацией из других источников, таких как радар, оптическая, ESM, и более связанных SAR , инструменты, такие как ГМССБ САРСАТ и AMVER . Радиолокационные Спутниковый и другие источники могут внести свой вклад в морское наблюдение пути обнаружения всех судов в конкретных морских районах, представляющего интереса, особенно полезного атрибут при попытке координировать спасательные усилия на больших расстояниях или при решении вопросов СДСА.

Приложения

только текст АИС дисплей A судна, список диапазонов, подшипники, и названия ближайших конструкции судов

Первоначальная цель АИС была исключительно для предотвращения столкновений, но и многие другие приложения, с тех пор разработаны и продолжают разрабатываться. АИС в настоящее время используется для:

Избежание столкновения АИСЫ были разработаны ИМО техническими комитетами в качестве технологии, чтобы избежать столкновений между крупными судами в море, которые не в пределах досягаемости береговых систем. Технология идентифицирует каждое судно по отдельности, вместе с его конкретной позиции и движения, что позволяет виртуальную картинку, которая будет создана в режиме реального времени. Стандарты АИС включают разнообразные автоматические расчеты на основе этих отчетов о местоположении, таких как точки наибольшего сближения (CPA) и столкновения сигнализации. Как АИС не используется всеми судами, АИС, как правило, используется в сочетании с РЛС. Когда судно совершает плавание в море, информация о движении и самобытности других судов в районе имеет решающее значение для навигаторов, чтобы принимать решения, чтобы избежать столкновений с другими судами и опасностями (мели или скалами). Визуальное наблюдение (например, без посторонней помощи, бинокли и приборы ночного видения), аудио обмены (например, свисток, рога и УКВ - радио), а также радар или автоматической радиолокационной Plotting Aid исторически используются для этой цели. Эти превентивные механизмы, однако, иногда не из - за задержки, радиолокационные ограничения, просчеты и отображение неисправностей и могут привести к столкновению. В то время как требования АИС для отображения только очень простой текстовой информации, полученные данные могут быть интегрированы с графической электронной картой или дисплеем радара, обеспечивая консолидированную навигационную информацию на одном экране. Мониторинг флота Рыбалка и контроль АИС широко используется национальными органами для отслеживания и контроля за деятельностью своих национальных рыболовных флотов. АИС позволяет власти надежно и экономически эффективно контролировать деятельность рыболовного судна вдоль их береговой линии, как правило, из в диапазон 100 км (60 миль), в зависимости от местоположения и качества береговых приемников на основе / базовые станций с дополнительными данными сетей на основе спутниковых. Морская безопасность АИС позволяет органы выявлять конкретный суд и их деятельность в пределах или вблизи нация исключительной экономической зоны . Когда данные АИС слит с существующими радарные системы, власти могут дифференцироваться между судами более легко. Данные АИС могут быть автоматически обработаны для создания нормализованных моделей деятельности для отдельных судов, которые при нарушенного, создать оповещение, таким образом, выделяя потенциальные угрозы для более эффективного использования средств безопасности. АИС повышает осведомленность морской области и позволяет повышенные меры безопасности и контроля. Кроме того, АИС может быть применен к пресной воде рек систем и озер . Средства для навигации АИС средство навигации (AtoN) стандартный продукт было разработано с возможностью транслировать позиции и имена других, чем суда объектов, такие как навигационная помощь и маркерные позиции и динамические данные, отражающих окружающую среду маркеров (например, тока и климатические условия). Эти средства могут быть расположены на берегу, например, в маяке , или на воде, платформ или буев . США береговая охрана предположила, что АИС может заменить Racon (радиолокационные маяки) в настоящее время используется для электронных навигационных средств. AtoNs позволяют органам удаленно следить за состоянием буй, например, состояние фонаря, а также передачи оперативных данных от датчиков (таких как погода и состояние моря) , расположенный на буй обратно в сосудах, снабженных приемопередатчиками АИС или местных властей, AtoN будет транслировать свою позицию и идентичность вместе со всей прочей информацией. Стандарт AtoN также позволяет передающую «виртуального» АТОН позиций причем одно устройство может передавать сообщения с «» ложной позиции таким образом, что на электронных карт появляется сигнал маркера AtoN, хотя физический AtoN не может присутствовать в этом месте. Поиск и спасение Для координации на месте происшествия ресурсов морского поиска и спасательные операций (SAR), то необходимо иметь данные о положении и навигации состоянии других судов в непосредственной близости. В таких случаях, АИС может предоставить дополнительную информацию и повысить осведомленность о доступных ресурсах, даже если диапазон AIS ограничивается диапазоном УКВ - радио. Стандарт АИС также предусматривается возможность использования на SAR воздушного судна, и включает в себя сообщение (AIS сообщение 9) для самолетов, чтобы сообщить свою позицию. Для облегчения поиска и спасания судов и самолетов в поиске людей, терпящих бедствие, спецификация (IEC 61097-14 Ed 1,0) для АИС на основе SAR передатчика (AIS-SART) был разработан в МЭК рабочей группы TC80 АИС. AIS-SART был добавлен в Global Maritime Distress безопасности системы правил с 1 января 2010 года АИС-сартах были доступны на рынке с 2009 года, по крайней мере последних правил уполномочили установку систем АИС по всей безопасности жизни на море (СОЛАС) суд и суд более 300 тонн. расследование несчастных случаев Информация АИС, полученная VTS имеет важное значение для расследования несчастного случая, так как он обеспечивает точные исторические данные о время, идентичности, положении GPS на основе, компас, конечно, над землей, скорость (по логу / SOG), а ставки в свою очереди, а не менее точная информация, предоставляемая радаром. Более полная картина событий может быть получена путем Voyage записи данных (VDR) данных, если таковой имеется и поддерживается на борту деталей движения судов, голосовой связи и радиолокации снимков во время аварий. Однако данные VDR не поддерживается из - за ограниченное хранение двенадцать часов по ИМО требованию. оценки океанических течений текущие оценки поверхности океана на основе анализа данных АИС были доступны от французской компании, электронного одына, начиная с декабря 2015 года.: Защита инфраструктуры информация АИС может использоваться владельцами морского дна инфраструктуры морской, такие как кабели или трубопроводы, чтобы следить за деятельностью судов, близких к их активам в близком к реальному времени. Эта информация может быть использована для запуска оповещения, чтобы информировать владельца и потенциально избежать инцидента, в котором может произойти повреждение актива. Fleet и отслеживание грузов Интернет распространен АИС может использоваться флотом или судовыми менеджерами следить за глобальное расположение своих кораблей. Грузовые диспетчеры, или владельцы товаров в пути могут отслеживать ход груза и предвидеть время прибытия в порт.

Как это устроено

Обзор системы от береговой охраны США

Общий обзор

АИС приемопередатчики автоматически транслировать информацию, например, их положение, скорость и навигационного состояния, через регулярные промежутки времени с помощью передатчика, встроенного в УКВ трансивера. Информация исходит от навигационных датчиков судна, как правило, его (GNSS) приемника и гирокомпаса . Другая информация, например, название судна и знак VHF вызова запрограммирован при установке оборудования и регулярно передаются. Сигналы принимаются приемопередатчиков АИС, установленных на других судах или на наземных систем, таких как системы СДС. Полученная информация может быть отображена на экране или плоттер, показывая позиции других судов во многом таким же образом, как дисплей радара. Данные передаются через систему слежения, которая делает использование САМООРГАНИЗОВАННОЙ Отдел множественного доступа с временным (SOTDMA) Datalink разработан шведским изобретателем Хакан Ланс .

Стандарт АИС включает в себя несколько подстандартов называемых «типов», которые определяют отдельные виды продукции. Спецификация для каждого типа продукта предоставляет подробную техническую спецификацию, которая обеспечивает общую целостность глобальной системы АИС в рамках которой все виды продукции должны работать. Основные виды продукции, описанные в стандартах системы AIS являются:

Класс A Судно монтажа АИС трансивер (передача и прием), который работает с использованием СОТДМА. Предназначенная для крупных торговых суден, SOTDMA требует приемопередатчика, чтобы поддерживать постоянно обновленную карту слота в своей памяти таким образом, что он имеет предварительное знание слотов, которые доступны для его передачи. SOTDMA приемопередатчики будет затем предварительно объявить их передачу, эффективно оставляя их слот передачи. передачи СОТДМА поэтому приоритет в рамках системы АИС. Это достигается за счет 2 приемников в непрерывном режиме. Класс А, должны иметь встроенный дисплей, передавать на 12,5 Вт, возможность интерфейса с несколькими системами корабля, и предлагают сложный выбор возможностей и функций. Скорость передачи по умолчанию каждые несколько секунд. совместимые устройства типа АИС класса А принимать все типы сообщений AIS. Класс B Судно монтажа АИС трансивер (передача и прием), который работает с использованием либо опросом несущей с временным разделением множественного доступа (КСТДМА) или СОТДМА; Есть в настоящее время 2 отдельные спецификации ИМО для класса B. Прицельный на легких коммерческих и отдыха рынках. КСТДМЫ приемопередатчики слушать слот карту непосредственно перед передачей и искать слот, где «шум» в слоте является тем же самым или похожим на фоновый шум, тем самым указывая, что слот не используется другим устройством АИС. Bs класса передачи в 2 Вт и не требуется иметь встроенный дисплей: Класс Bs может быть подключен к большинству систем отображения, где полученные сообщения будут отображаться в списках или наложенные друг на друге на графиках. Скорость передачи по умолчанию, как правило, через каждые 30 секунд, но это может варьироваться в зависимости от скорости судна или инструкций от базовых станций. Стандартный тип класса B требует комплексного GPS и некоторые светодиодные индикаторы. Класс B оборудование принимает все типы сообщений AIS. Базовая станция Береговое приемопередатчик АИС (передача и прием), который работает с использованием СОТДМА. Базовые станции имеют сложный набор функций и функций, которые в стандарте АИС способны управлять системой AIS и всех устройств, работающих в ней. Возможность опрашивать отдельные приемопередатчики для отчетов о состоянии и передавать или изменения частоты. Средства для навигации (AtoN) Или буй стороны берега на основе приемопередатчик (передача и прием), который работает с использованием фиксированного доступа с временным разделением множественного доступа (FATDMA). Предназначен для сбора и передачи данных, связанных с морских и погодных условий, а также релейные сообщений AIS для расширения зоны покрытия сети. Поиск и спасание приемопередатчик (РЛО) Специалист устройства АИС создан в качестве аварийного радиомаяка, который работает с использованием предварительно объявить с временным разделением множественного доступа (PATDMA), или иногда называют «модифицированной SOTDMA». Устройство случайным образом выбирает слот для передачи и будет передавать взрыв восьми сообщений в минуту, чтобы максимизировать вероятность успешной передачи. РЛО требуется передавать до не более пяти миль и передает специальный формат сообщения распознается другими устройствами АИС. Устройство предназначено для периодического использования и только в экстренных случаях из-за его работы PATDMA типа, который размещает напряжение на слот-карте. Специалист приемопередатчики АИС Несмотря на наличие ИМО / IEC опубликованы спецификации AIS, ряд органов позволили и поощрять развитие гибридных устройств АИС. Эти устройства стремятся сохранить целостность структуры ядра передачи AIS и конструкцию для обеспечения эксплуатационной надежности, но добавить ряд дополнительных функций и функций в соответствии с их конкретными требованиями. «Идентификатор» АИС трансивер является одним из таких продуктов, где технология КСТДМА класса B сердечник предназначен для того, чтобы устройство передает в полном соответствии со спецификациями ИМО, но ряд изменений были сделаны, чтобы дать ему возможность быть с питанием от батарей, низкий стоимость и более проста в установке и развертывании в больших количествах. Такие устройства не будут иметь международный сертификат против спецификации ИМО, так как они будут соблюдать пропорции соответствующей спецификации. Как правило, власти будут делать свои собственные подробные технические оценки и проверки, чтобы убедиться, что операция Ядра устройства не вредит международную систему AIS.

приемники AIS не указаны в стандартах AIS, потому что они не передают. Основная угроза целостности любой системы АИС являются несоответствующие передачи AIS, поэтому заботливые характеристики всех передающих устройств AIS. Тем не менее, это также отметить, что АИС трансиверов все передачи по нескольким каналам в соответствии с требованиями стандартов АИС. В качестве такого одноканального или мультиплексирования, приемники не будут получать все сообщения АИС. Только приемники двухканальных будут получать все сообщения АИС.

Испытания и утверждение

АИС представляет собой технологию, которая была разработана под эгидой ИМО по своим техническим комитетам. Технические комитеты разработали и опубликовали серию спецификаций продукции AIS. Каждая спецификация определяет конкретный продукт АИС, который был тщательно создан, чтобы работать в точном пути со всеми другими устройствами АИС четко определенными, обеспечивая таким образом АИСА интероперабельности системы по всему миру. Поддержание целостности спецификации считается критическим для функционирования системы АИС и безопасности судов и органов, использующих эту технологию. В таких большинстве стран требуют, чтобы продукты АИС независимо протестированы и сертифицированы на соответствие конкретной опубликованной спецификации. Продукты, которые не были испытаны и сертифицированы компетентным органом, не могут соответствовать требуемым АИСАМ опубликованной спецификации и, следовательно, не могут работать, как ожидаются, в полевых условиях. Наиболее широко признаны и приняты сертификаты являются R & TTE Директивы, США Федеральная комиссия по связи и промышленности Канады , каждый из которых требует независимой проверки квалифицированного и независимого тестирования агентства.

типы сообщений

Есть 27 различных типов сообщений верхних уровней, определенные в Рекомендации МСЭ M.1371-4 (из возможности 64), которые могут быть отправлены по приемопередатчикам АИС.

АИС сообщений 6, 8, 25 и 26 обеспечивают "Application Specific Messages" (ASM), что позволяет "компетентные органы" , чтобы определить дополнительные сообщения подтипы AIS. Есть и «имя» (ПРО) и «широковещательные» (BBM) варианты сообщения. Обращались сообщения, в то время как содержащее назначение ММСИ , не являются частными и может быть расшифрована любым приемником.

Одним из первых применений ПКРА был Сент - Лаврентий использование АИС двоичных сообщений (типа сообщения 8) предоставлять информацию об уровнях воды, блокировки заказах и погоде. Панамский канал использует тип АИС 8 сообщений для предоставления информации о дожде вдоль канала и ветра в замках. В 2010 году Международная морская организация издал циркуляр 289 , который определяет следующую итерацию ПКР для типа 6 и 8 сообщений. Александр, Schwehr и Зеттерберг предложили сообщество компетентных органов работать вместе, чтобы поддерживать региональный регистр этих сообщений и их мест использования. Международная ассоциация морских средств навигации и маячных (IALA-AISM) в настоящее время установлен процесс сбора региональных конкретных приложений сообщений.

Подробное описание: блоки класса А

Каждый приемопередатчик АИС состоит из одной У передатчика, два ОВЧ TDMA приемников, один У - цифровая избирательный вызова (DSC) приемник, и ссылки на корабельный дисплей и сенсорные системы с помощью стандартных морских электронных сообщений (например, NMEA 0183 , также известного как IEC 61162). Сроки имеют жизненно важное значение для надлежащей синхронизации и отображения интервала (планирование передачи) для блока класса А. Таким образом, каждый блок должен иметь внутреннюю базу времени, синхронизированный с глобальной навигационной спутниковой системы (например, GPS) приемника. Этот внутренний приемник может также использоваться для информации о местоположении. Однако позиция обычно обеспечивается с помощью внешнего приемника, такие как GPS , Loran-C или инерциальной навигационной системы и внутреннего приемника используется только в качестве резервного для информации о местоположении. Другая информация в эфире АИС, если имеется, в электронном виде получают из судового оборудования с помощью стандартных соединений морских данных. Возглавляя информация, положение (широта и долгота), «скорость над землей», и скорость поворота, как правило, обеспечивается всеми судами, оснащенных АИС. Другая информация, например, назначения, и ETA также могут быть предоставлены.

Приемопередатчик AIS обычно работает в автономном режиме и непрерывном, независимо от того, работают в открытом море или прибрежных или внутренних районах. АИСЫ приемопередатчики используют две различные частоты, ОВЧ морских каналы 87b (161,975 МГц) и 88b (162,025 МГц), а также использовать 9,6 кбит / с гауссовой минимальной манипуляцией (GMSK) модуляцию по каналам 25 кГц с использованием высокого уровня управления каналом передачи данных (HDLC) пакет протокола. Хотя только один радиоканал необходимо, каждая станция передает и принимает в течение двух радиоканалов, чтобы избежать проблем с помехами, и позволить каналы, которые будут сдвинуты без потери связи с других судов. Система обеспечивает автоматическое разрешения конфликтов между собой и другими станциями, и целостность связи поддерживается даже в ситуациях перегрузки.

Для того, чтобы гарантировать, что УКВ передачи различных приемопередатчиков не происходят в то же время, сигналы мультиплексируются по времени с использованием технологии под названием САМООРГАНИЗОВАННОЙ Time Division Multiple Access (СОТДМА). Конструкция этой технологии запатентованы, и имеет ли этот патент был отменен для использования судами СОЛАС является предметом дискуссий между производителями систем АИС и патентообладателем, Хакан Ланс . Кроме того, США по патентам и товарным знакам (USPTO) отменили все претензии в оригинале патента на 30 марта 2010 года.

Для того, чтобы наиболее эффективно использовать пропускную способность имеющихся, судов, которые привязаны или движущиеся медленно передавать реже, чем те, которые движутся быстрее или маневрировании. Частота обновления составляет от 3 минут для анкерными или пришвартованных судов, на 2 секунды для быстрого перемещения или маневрирования судов, причем последний аналогичен обычной морской радар.

Каждая станция AIS определяет свой собственный график передачи (слот), основываясь на данных связать историю движения и осознание возможных будущих действий других станций. Отчет о положении от одной станции вписывается в одну из 2250 временных интервалов, установленных через каждые 60 секунд на каждой частоте. Станции АИС непрерывно синхронизировать себя друг с другом, чтобы избежать перекрытия игровых передач. Выбор слота с помощью станции АИС рандомизированы в пределах определенного интервала и отмеченных со случайным тайм - аут от 4 до 8 минут. Когда станция изменяет свое назначение слотов, он объявляет как новое положение и тайм - аут для этого места. Таким образом, новые станции, в том числе тех станций, которые внезапно приходят в радио диапазоне, близком к другим судам, всегда будут получены этими судами.

Требуемая мощность судовых сообщений в соответствии со стандартом производительности ИМО составляет минимум 2000 временных интервалов в минуту, хотя система обеспечивает 4,500 временных интервалов в минуту. Широковещательный режим SOTDMA позволяет системе быть перегружена от 400 до 500% путем обмен временных интервалов, и по-прежнему обеспечивает почти 100% пропускную способность для судов ближе, чем от 8 до 10 NMI друг с другом на корабле в режиме корабля. В случае перегрузки системы, только цели еще дальше будут подвергаться отсева, чтобы дать предпочтение ближе цели, которые имеют большую озабоченность операторов судов. На практике, емкость системы практически неограничен, что позволяет для большого количества судов, которые могут находиться одновременно.

Диапазон охвата системы аналогичен другим приложений У. Диапазон любого УКВ радио определяется несколькими факторами, основными факторами являются: высота и качество передающей антенны, а высота и качество приемной антенны. Его распространение лучше, чем у радара, в связи с большей длиной волны, так что можно достичь вокруг изгибов и за островами, если массы суши не слишком высоки. Упреждающее расстояние в море номинально 20 NMI (37 км). С помощью ретрансляторов, покрытие для обоих судов и станций СУДС могут быть значительно улучшены.

Система имеет обратную совместимость с цифровыми системами селективных вызовов, позволяя береговые системы ГМССБ недорого создать рабочие каналы АИС и идентифицировать и отслеживать АИС-оборудованных судов, а также предназначено для полной замены существующих DSC-систем на базе трансивера.

Береговые сети АИС система в настоящее время строится по всему миру. Одна из самых больших в полном объеме, реальные систем времени с полной поддержкой маршрутизации в Китае. Эта система была построена между 2003 и 2007 годами и была доставлена Saab TranspondereTech. Все китайское побережье покрыто около 250 базовых станций в горячем режиме ожидания конфигураций, включая семьдесят компьютерных серверах в трех основных регионах. Сотни пользователей, базирующихся на берегу, в том числе около двадцать-пять службы управления движением судов (СУДС) центров, которые подключены к сети и имеют возможность увидеть морскую картину, а также может взаимодействовать с каждым судном, используя (Safety Связанные сообщения) СУР в. Все данные в режиме реального времени. Эта система была разработана с целью повышения безопасности и охраны судов и портовых сооружений. Он также разработан в соответствии с архитектурой SOA с розеткой подключения на основе и с использованием стандартизированного протокола IEC АИС весь путь к пользователям СДС. Базовые станции имеют горячие резерв единиц (IEC 62320-1) , а сеть является решением сети третьего поколения.

К началу 2007 года, новый мировой стандарт для базовых станций АИС был утвержден, стандарт IEC 62320-1. Старая рекомендация IALA и новый стандарт IEC 62320-1 в некоторых функциях несовместимы, и поэтому подключенные сетевые решения должны быть обновлены. Это не повлияет на пользователей, но разработчики систем необходимо обновить программное обеспечение, чтобы приспособить новый стандарт. Стандарт для базовых станций АИС был долгожданный. В настоящее время одноранговых сетей существует с мобильных телефонов класса А. Базовые станции могут контролировать трафик сообщений АИС в регионе, который будет надеяться, уменьшить количество столкновений пакетов.

информация о вещании

Приемопередатчик АИС отправляет следующие данные каждые 2 до 10 секунд в зависимости от скорости этих судов на ходу, и каждые 3 минуты в то время как судно находится на якоре:

• Судна морской подвижной службы (MMSI) - уникальный девятизначный идентификационный номер.
• Навигации статус - «на якоре», «на ходу с использованием двигателя (ей)», «не под командованием» и т.д.
• Скорость поворота - вправо или влево, от 0 до 720 градусов в минуту
• Скорость относительно земли - 0,1-узел (0,19 км / ч) Разрешение от 0 до 102 узлов (189 км / ч)
• Позиционная точность:
  • Долгота - до 0,000 1 минуты
  • Широта - до 0,000 1 минуты
• Курс относительно земли - относительно истинного севера до 0,1 °
• Правда заголовок - от 0 до 359 градусов (например, от гирокомпаса)
• Правда подшипник на собственной позиции. 0 до 359 градусов
• UTC Секунды - Секунды поле времени UTC, когда были произведены эти данные. Полная метка времени нет.
.
• Проект судна - 0,1 метра до 25,5 метров
• Назначение - макс. 20 символов
• ETA (расчетное время прибытия) в пункт назначения - UTC месяц / день час: минута
• Дополнительно: высокая точность запрос времени, судно может запросить другой суд обеспечивает высокую точность время UTC и штамп времени

Подробное описание: блоки класса B

Класс B трансиверов меньше, проще и дешевле, чем приемопередатчики класса А. Каждый состоит из одного передатчика УКВ, двух УКВ множественного доступа с несущей Sense с временным разделением каналов (КСТДМА) приемников, так как переменного ОВЧ цифрового избирательного вызова (DSC) приемник и активной антенны GPS. Хотя формат вывод данных поддерживает информацию о курсе, в общей единицы не сопряжена с компасом, поэтому эти данные передаются редко. Выход это стандартный поток данных АИС в 38,400 кбите / с, форматами, как RS232 и / или NMEA. Для того, чтобы предотвратить перегрузку доступной полосы пропускания, мощность передачи ограничена 2 Вт, что дает диапазон около 5-10 ми.

Четыре сообщения определены для класса В единицах:

Сообщение 14 Безопасность Связанного Сообщение: Это сообщение передаются по запросу для пользователя - некоторые трансивер есть кнопка, которая позволяет ему быть отправлен, или он может быть направлен через программный интерфейс. Он посылает заранее заданное сообщение безопасности. Сообщение 18 Стандартный класс B CS Position Report: Это сообщение отправляются каждые 3 минут, где скорость относительно земли (SOG) составляет менее 2 узлов, или каждые 30 секунд в течение большей скорости. MMSI, время, SOG, COG, долгота, широта, истинный курс Сообщение 19 Расширенное Оборудование класса B Position Report: Это сообщение предназначено для протокола SOTDMA, и слишком долго, чтобы быть передана как КСТДМО. Однако береговая станция может опрашивать трансивер это сообщение будет отправлено. MMSI, время, SOG, COG, долгота, широта, истинный курс, тип судна, размеры. Сообщение 24 Класс B CS Статический отчет с данными: Это сообщение отправляется каждые 6 минут, один и тот же промежуток времени, как и для приемопередатчики класса А. Из-за своей длины, это сообщение разделено на две части, отправленных в течение одной минуты друг от друга. Это сообщение было определено после первоначальной спецификации AIS, поэтому некоторые блоки класса А, может потребоваться обновление встроенного программного обеспечения, чтобы иметь возможность расшифровать это сообщение. MMSI, название лодки, тип судна, позывной, размеры и оборудование Vendor ID.

Подробное описание: AIS приемников

Ряд производителей предлагают AIS - приемники, предназначенные для мониторинга трафика AIS. Они могут иметь два приемника, для мониторинга обе частоты одновременно, или они могут переключаться между частотами (тем самым недостающими сообщениями на другом канале, но по сниженной цене). В общем, они будут выход RS232 , NMEA , USB или UDP данных для отображения на электронных плоттеры диаграммы или компьютеров.

Техническая спецификация

характеристики РЧ

АИС использует Согласованная на глобальном Обозначенная Marine Band каналы 87 & 88.

АИС использует высокую сторону дуплекса от двух УКВ-радио «каналов» (87B) и (88B)

• Канал A 161.975 МГц (87B)
• Канал B 162,025 МГц (88B)

Симплекс каналы 87А и 88А используют более низкую частоту, так что они не страдают от этого выделения и до сих пор могут быть использованы в качестве предназначенных для морской подвижной частотного плана.

Большинство передач AIS состоят из очередей из нескольких сообщений. В этих случаях между сообщениями, передатчик АИС должен изменить канал.

Перед тем, как передаются сообщения АИС должны быть NRZI закодированы.

Сообщения АИС передаются с использованием GMSK модуляции. GMSK модулятор BT-продукт, используемый для передачи данных должна быть 0,4 максимума (высокое номинальное значение).

В GMSK кодированные данные должны модулировать частоту передатчика УКВ. Индекс модуляции должен составлять 0,5.

Скорость передачи битов передачи 9600bit / с

Обычные УКВ приемники могут получить AIS с фильтрацией отключенной (фильтрация уничтожает данные GMSK). Тем не менее, аудио выход из радио должен был бы быть затем декодируют. Есть несколько приложений для ПК, которые могут сделать это.

организация сообщений

Поскольку существует множество автоматических устройств передачи сообщений AIS, чтобы избежать конфликта, РФ пространство организовано в кадрах. Каждый кадр длится ровно 1 минуту и ​​начинается каждую минуту границы. Каждый кадр делится на 2250 слотов. Как передача может происходить на 2-х каналов, есть 4500 доступных слотов в минуту. В зависимости от типа и состояния оборудования и состояния слот карты AIS, каждый передатчик AIS будет посылать сообщения, используя один из следующих схем:

1. ITDMA (инкрементные с временным разделением множественного доступа)
2. RATDMA (с временным разделением каналов произвольного доступа множественного доступа)
3. FATDMA (с временным разделением каналов фиксированного доступа множественного доступа)
4. SOTDMA (самоорганизующиеся с временным разделением множественного доступа)

Схема доступа ITDMA позволяет устройство предварительно объявить интервалы передачи из не-повторяемого характера, ITDMA слоты должны быть помечены таким образом, чтобы они зарезервированы для одного дополнительного кадра. Это позволяет устройство предварительно объявить его распределение для автономной и непрерывной работы.

ITDMA используется в трех случаях:

• канал передачи данных входа в сеть;
• временные изменения и переходы в периодических интервалах отчетности;
• предварительное объявление о сообщениях, связанных с безопасностью.

RATDMA используется, когда устройство должно выделить слот, который не был предварительно объявлено. Это обычно делается для первого интервала передачи, или для сообщений не-повторяемого характера.

FATDMA используется только базовыми станциями. FATDMA выделены слоты используются для повторяющихся сообщений.

SOTDMA используется мобильных устройств, работающих в автономном режиме и непрерывной. Цель схемы доступа должен предложить алгоритм доступа, который быстро устраняет конфликты без вмешательства со стороны контролирующих станций.

формат сообщения

Слот АИС длиной 26,66 мс. Модуляции данных 9600 бит / с, так что каждый паз имеет максимальную емкость 256 бит. Кадрирование происходит от HDLC стандарта, описанного в ISO / IEC 13239: 2002.

Каждый слот структурирован как таковой: <8 bit ramp up><24 bit preamble><8 bit start flag><168 bit payload><16 bit CRC><8 bit stop flag><24 bit buffer>

• 24 бита преамбулы: это последовательность 01 ...
• Начало флаг: 0x7E
• 168 бит полезной нагрузки, это Тело сообщения АИС. Для сообщений, требующих большего количества данных, необходимо использовать несколько слотов (максимум 5).
• 16 бит CRC-16-CCITT : 16-разрядный полином для вычисления контрольной суммы.
• Прекратить флаг: 0x7E
• 24 - битовый буфер, используемый для вставки бит

  Все сообщения АИС передают 3 основных элементов информации:

  1. MMSI номер судна или оборудования, которое имеет передатчик (базовую станцию, буй и т.д.)
  2. Идентификация сообщения передается (см таблицу ниже)
  3. Индикатор повтора, который был разработан для использования повторяющихся сообщений через препятствие с помощью релейных устройств.

  В следующей таблице приведено краткое описание всех используемых в настоящее время сообщений AIS.

  Айс сообщение	использование