– Teljes méretek - 17x11x12 mm 3 .

4.7.3. Gördülési paraméter-érzékelők.

NÁL NÉL Jelenleg a modern technológiák alapján különféle típusú műszerek készültek a hajótest mozgásának paramétereinek mérésére a pályán: egy- és kétkoordinátás dőlésmérők, szögmozgásérzékelők, lineáris elmozdulásérzékelők és kombinált eszközök. , beleértve a szög- és lineáris elmozdulásmérőket mind a hat térbeli szabadságfok esetében.

A hajó görgőn való mozgásának paramétereinek meghatározására szolgáló műszerek, köztük három szögsebesség-érzékelő és három gyorsulásmérő alkalmazása lehetővé teszi a hajótesten és a rakományrögzítésekben a gurulás okozta erők becslését, valamint ésszerűen válassza ki a vihar üzemmódot. A hajó mozgásának paraméterei alapján mért adatok alapján a rakományszabályozásra és a vihar üzemmódok kiválasztására már mintarendszereket készítettek.

A pitching paraméterek értékelésére szolgáló számos műszer szilícium vibrogirométerek és gyorsulásmérők használatán alapul. Információkat adnak a hajótest hullámos mozgásának összes összetevőjéről (Pitch, Roll, Yaw, Surge, Sway, Heave). Az ilyen típusú szenzorokra példaként említhetjük a Silicon Sensing Systems Japan Ltd. által gyártott berendezését.

strapdown technológiák. Lehetővé teszi a következők mérését:

A szögsebesség 0,1-1000 /s tartományban 0,10 /s felbontással, - elfordulási szögek, dőlésszög és gurulás 0,10 pontossággal,

Lineáris gyorsulások négyzetes középhibával 0,01 m/s2.

4.8. Automatikus azonosító rendszerek.

4.8.1. Általános információ.

Automatikus azonosító rendszer – AIS (Automatic Identification System – AIS) a navigáció olyan technikai eszköze, amely a hajók, a hajó és a part, valamint a navigációs segédeszköz és a hajó (vagy parti állomás) közötti kölcsönös információcserét használja. , azért, hogy:

hajó azonosítása,

ütközés elkerülési problémák megoldása,

a navigációs rendszer betartásának ellenőrzése és a tengeren lévő hajók felügyelete,

a navigációs kerítés jellemzőinek javítása.

Az AIS-t a navigációs biztonság terén elért legnagyobb vívmánynak tekintik a radar feltalálása óta. AIS-nek is hívják

automatikus azonosítási és információs rendszerek,

ezzel hangsúlyozva, hogy nem csak azonosítási célokra használják őket.

Az automatikus azonosítási rendszerek lehetővé teszik:

– információcsere a hajók között, amikor azok a tengeren haladnak;

– információkat továbbít a hajóról és rakományáról a part menti szolgálatoknak;

– navigációs adatok küldése a hajóról a szárazföldi forgalomirányítási rendszereknek (VTS) a pontosabb és megbízhatóbb vezetékezés érdekében;

– A VTS navigációs segítséget nyújt a hajóknak;

– információk továbbítása a hajóra vagy a part menti állomásra a kerítés navigációs segédeszközeiből azok azonosítása, időben történő észlelése, pontos koordináták megszerzése érdekében.

Az AIS navigációs és meteorológiai figyelmeztetéseket tud továbbítani a partokról a part menti vizeken közlekedő hajókra.

Az AIS kettőn működik VHF frekvenciák: 161,975 MHz (AIS-1 87-es csatorna) és 162,025 MHz (AIS-2 88-as csatorna) a Nemzetközi Távközlési Unió által kiosztott. Az AIS állomások közötti adatcsere önszerveződő időosztás és szabad hozzáférésű SOTDMA (Self-Organized Time Division Multiple Access) technológia segítségével történik. Ez a technológia lehetővé teszi a multicast üzenetblokkok nagy sebességű továbbítását, garantálva a megbízható egyidejű adatcserét sok más AIS-szel.

Az AIS hatótávolsága az antenna magasságától függ, és körülbelül 20–30 mérföld.

A hajókon az AIS-nek mindig működőképesnek kell lennie, kivéve azokat a helyzeteket és területeket, ahol információbiztonságra van szükség. Ilyen helyzetekben és területeken a kapitánynak jogában áll kikapcsolni az AIS-t, hogy megakadályozza annak lehetőségét, hogy adatait méltatlan célokra használják fel.

4.8.2. AIS fedélzeti berendezés.

A fedélzeti AIS berendezések típusai.A hajón szállított AIS berendezéseket "univerzális transzponder". Tegyen különbséget az A és B osztályú fedélzeti berendezések között.

Az A osztályú berendezéseknek teljes mértékben meg kell felelniük az IMO AIS-re vonatkozó követelményeinek, és a SOLAS-egyezmény 5. fejezetének 19. szabályában meghatározott hajókra kell felszerelni.

A B osztályú AIS követelményei alább találhatók. Előfordulhat, hogy az ebbe az osztályba tartozó berendezések nem felelnek meg teljes mértékben az IMO-szabványoknak. Egyszerűbb, olcsóbb, mint az univerzális A osztályú transzponder, és az AIS-egyezmény hatálya alá nem tartozó kishajókhoz készült.

A berendezés összetétele. A hajón szállított AIS berendezéseket adatcserére, szinkronizálásra, információáramlás generálására és váltására használják.

Az AIS univerzális transzponder (4.27. ábra) a fő egységből (Transponder unit), a vezérlő- és kijelzőmodulból áll

(Multiplexes billentyűzet és kijelző egység), VHF és GPS antennák.

Fő egység

Vezérlő és kijelző egység

Rizs. 4.27. AIS fedélzeti berendezéskészlet.

A fő egység tartalmaz egy adó-vevőt, egy kommunikációs processzort, egy belső GPS-vevőt, egy eszközt a továbbított és vett adatok megbízhatóságának ellenőrzésére, valamint egy beépített automatikus teljesítmény-ellenőrző rendszert.

az adó-vevőbe három független vevőt tartalmaz (két SOTDMA, egy digitális szelektív hívás: DSC – Didital Selective Calling), egy adót, amely a két SOTDMA csatorna valamelyikének kiválasztásával bocsát ki adatokat. Használható arra is, hogy egy digitális szelektív hívócsatornán keresztül megválaszoljon egy megkeresést.

Belső GPS vevő főként pontos időszinkronizálást biztosít az AIS-információk fogadásához/küldéséhez. A fő külső GPS-vevő meghibásodása esetén tartalék érzékelőként is használható a pozíció, a nyomszög és a hajósebesség mérésére.

Kommunikációs processzor adatcsomagokat hoz létre és oszt el az idő függvényében a hajóról szóló statikus, dinamikus információk és az utazással kapcsolatos információk továbbítására. Szabályozza az adatok vételét a kommunikációs vonalon keresztül.

Az AIS visszafejti és rendszerezi ezeket, kezeli az információk megjelenítését a megjelenítő eszközökhöz, szabályozza a navigációs eszközökről történő információolvasás folyamatát, kezeli a tengeri frekvenciák készletét és a csatornaváltást.

Vezérlő és kijelző egység kis szöveges kijelzővel ellátott billentyűzetet tartalmaz a begépelt és a minimálisan szükséges beérkezett információk megjelenítéséhez. A billentyűzet segítségével az átvitelre szánt információk egy része bevihető. A bemeneti adatok megjelennek a kijelzőn, amely lehetővé teszi azok helyességének ellenőrzését. Az AIS billentyűzetének és kijelzőjének függetlennek kell lennie a többi navigációs eszköztől.

AIS interfészes berendezés. A vezérlő- és kijelzőegység rendelkezik az IEC 61162 protokollt megvalósító berendezésekkel való dokkoláshoz szükséges eszközökkel, csatlakoztatható: SNS vevőhöz, giroiránytűhöz, naplóhoz, giroszkópos szögsebesség-jelzőhöz, gördülési és dőlési paraméterek érzékelőihez, Inmarsat-C-hez távolsági kommunikációs állomás, valamint külső rendszerek kijelzői, kijelzői: radar, ARPA, ECDIS, EX, RKDS, PC. A külső SNS vevő adatai a WGS84 geodéziai koordinátarendszerben vétele nem rosszabb, mint egy tízezred ívperc.

Tápegység. Az AIS-t és a hozzá tartozó információs érzékelőket a hajó fő áramforrása táplálja. Ezenkívül alternatív tápegységekkel kell rendelkezniük.

Fedélzeti berendezések funkciói. Az AIS univerzális transzponder:

– hajók automatikus azonosítása;

– a rendszer önszerveződése és a rádiócsatornákhoz való hozzáférés ellenőrzése;

– adatok vétele rádiócsatornán keresztül más hajók, part menti központok és kerítési létesítmények AIS-jétől;

– saját adatok továbbítása a rádiócsatornára más hajók és part menti központok általi használatra;

– saját hajón az AIS-hez csatlakoztatott rendszerekkel és eszközökkel kapcsolatos információk fogadása és feldolgozása;

– statikus, kiegészítő dinamikus adatok és bináris üzenetek bevitele a rádiócsatornára;

– az automatikus sebességváltóhoz szánt statikus adatok tárolása;

– a rádiócsatornán vett információ kiadása megjelenítő eszközökhöz;

– a teljesítményéről, a problémák észleléséről és meghibásodásáról tájékoztatás;

– a bevitt vagy továbbított adatok jogosulatlan módosításának megakadályozása;

– a hajó kapitánya által az AIS letiltásának lehetősége olyan területeken, ahol az AIS-információkat tisztességtelen célokra használhatják fel.

Ez a cikk az AIS transzponder funkcióit, valamint az AIS-berendezések által vett és továbbított statikus és dinamikus adatokat tárgyalja.

Úgy tervezték, hogy információkat jelenítsen meg a felszíni helyzetről, statikus és dinamikus információkat sugározva a hajóról és más objektumokról 161,975 MHz frekvencián, valamint fogadja ezeket az információkat és azok jelzését a hajón és más tárgyakon.

Ez a rendszer növeli a navigáció biztonságát azáltal, hogy tájékoztatja a hajóvezetőket és minden érdekelt felet az adott szektor helyzetéről. Ez javítja a kikötői szolgáltatások, a vízterület biztonságáért felelős struktúrák, a kutató-mentő szolgálatok, valamint közvetlenül a hajók legénységének együttműködését. Ez az AIS-jel vételével és tájékoztató táblázattá alakításával, vagy közvetlenül térképplotter-diagramon vagy speciális térképező szoftveren történő megjelenítésével történik.

Az AIS segítségével továbbított információ— automatikus azonosító rendszer, a következőket tartalmazza: hajó helyzete, sebessége, aktuális állapota, iránya, iránya, fordulási sebessége és egyéb dinamika; hajó neve, IMO-szám, MMSI-szám, méretek, lobogó, hajótípus és egyéb statikus adatok. Ez az információ automatikusan elküldésre kerül a levegőbe ezen keresztül AIS transzponder rendszeres meghatározott időközönként. Maga a rendszer a hajón a következő összetevőkből áll:

Az AIS transzponder használatának jellemzői

Az AIS transzponder előnyei

Ennek a rendszernek az előnyei a radarfrekvenciáktól eltérő frekvenciákon való megvalósítás. Vagyis a radar használatának minden hátránya lefedhető az AIS transzponder használatának előnyével. Ez egy alacsony információtartalom, egy árnyékzóna, több idő az EDC és mások meghatározására. Az AIS transzponder viszont nem teszi lehetővé olyan célpontok megjelenítését és azonosítását, amelyeket az AIS rendszerben működő adó nem hordoz. Ennek megfelelően ezen eszközök együttes használata jelenleg a felületi világítási rendszer optimális eleme.

RF jogszabályi követelmények

Pillanatnyilag az Orosz Föderáció jogszabályai szerint, a Russian Maritime Register of Shipping és a Russian River Register of Shipping felügyelete alatt álló szinte minden nagy és közepes méretű hajót fel kell szerelni AIS transzponderrel. Ezeket az intézkedéseket azért hozták, hogy javítsák a vízterület biztonságának szintjét, és lehetővé tegyék a part menti szolgálatoknak, hogy a bíróságok ellenőrizhessék a tevékenységeket és a jogszabályok betartását.

A többi vízi jármű, beleértve a Vészhelyzeti Minisztérium GIMS-e által felügyelt hajókat is, saját biztonságuk növelése érdekében használhatja ezt a rendszert. Lehetőség van az AIS transzponderektől érkező jelek fogadására és a monitoron való megjelenítésére, és/vagy ezeknek az információknak a navigációs információs rendszerben való felhasználására. Valamint egy teljes értékű AIS transzponder telepítése az önmagunkról szóló információk továbbítására és a környező hajók és part menti szolgálatok általi figyelembevételére, ami természetesen jobban növeli a saját biztonság szintjét.

Az AIS rendszer összetétele

Műszakilag egy adó-vevőből áll - egy AIS transzponderből, egy antennakábelből két csatlakozóval, egy VHF tengeri antennából egy tartóval és ha szükséges, egy kijelzőből, amely jelzi a bejövő információkat. Valójában ez egy rádióállomás (vagy rádiómodem), amely beállított és bejövő adatokat fogad és továbbít automatikus üzemmódban, beállított frekvencián, meghatározott időintervallumban.

A dinamikus információ küldéséhez az AIS transzpondernek csatlakoznia kell a hajó navigációs információs hálózatához, vagy képesnek kell lennie önállóan kiszámítani a navigációs feladatokat, ehhez GNSS vevőantennával (GPS / GLONASS / Glonass) és navigációval is fel kell szerelni. modult. Mint minden más, ebben a frekvenciatartományban működő rádióállomás, az AIS transzponder is ki van téve minden olyan tényezőnek, amely befolyásolja a rádiójel átvitelét.

Működési hatótáv

Az AIS transzponder működési hatótávolsága függ a vevő és adó antennák magasságától, a rádióhullámok terjedési környezetének állapotától, az úton talált akadályoktól stb. Így az AIS transzponder hatótávolsága a 156-163 MHz tartományban egy hajó rádióállomás működési távolságához hasonlítható, és hozzávetőlegesen 15-20 tengeri mérföldnek felel meg, anélkül, hogy figyelembe vennénk a külső tényezőktől eltérő tényezőket. a rádióberendezés normál működési feltételei.

Az alapvető AIS-transzponderek nagy hatótávolságon működhetnek, mivel antennáik a hajókénál magasabban helyezkednek el. Így az AIS-információk vételi és továbbítási távolsága eléri a 40-60 tengeri mérföldet, vagyis a hajókénál nagyobb sugáron belül tudnak információt továbbítani és fogadni. Ez az előny lehetővé teszi, hogy természetes akadályok mögött dolgozzon hegyek, építmények és egyéb objektumok formájában, amelyek rádióárnyékzónákat hoznak létre.

Fogadott és elküldött információk, megjelenítésének jellemzői

A legtöbb esetben az AIS transzpondertől kapott információ szimbólumok és külön táblázatok formájában jelenik meg a monitoron. Ha ezeket az információkat a térképre helyezzük, az eredményül kapott navigációs helyzet teljesebben és informatívabban jelenik meg. A legtöbb esetben a horgonyzó, fél csomónál kisebb sebességgel közlekedő vagy kikötött hajókat négyzet jelzi. A mozgásban lévő hajók általában nyilakként jelennek meg. A navigációt támogató rendszer elemeit körök jelzik. Minden objektum színkóddal van ellátva, a program programozott képességeitől függően. A hajó nyomvonala, iránya és sebessége is jelezhető.

Az AIS transzponder a következő információkat tudja fogadni és küldeni:

statikus információ	Dinamikus információ	Kövesse az Információkat
A hajó MMSI-száma, amelyet az RF központtól szereztünk be Nemzetközi Tengerészeti Szervezet (IMO) száma A hajó neve A hajó hívójele A hajó fő méretei A mesterség típusa Antenna helye	Hajó koordináták Idő küldése Idő legújabb frissítés információ Valódi irány és irányszög Sebesség Gördülési és dőlési szögek dőlésszög Fordulási szögsebesség és egyéb információk az elektro-rádiós navigációs eszközök és rendszerek átjátszóitól és érzékelőitől	Uticél kikötője A hajó kikötőbe érkezésének becsült ideje Piszkozat Információ a rakomány jellegéről és típusáról (ha van) A személyzettel és az utasokkal kapcsolatos információk (ha rendelkezésre állnak) Egyéb információs üzenetek

Katalógusunk a világ vezető gyártóitól származó automatikus azonosítási rendszer (AIS) berendezéseit tartalmazza.

A tengeri tér látszólagos üressége csak félrevezetheti a tudatlan embert. Minden ember, aki valamilyen módon kapcsolódik a hajózáshoz és a hajózáshoz, tudja, hogy a tenger meglehetősen zsúfolt. Ennek példája lehet az olyan eset, amikor egy tartályhajó nekiütközik egy száraz teherhajónak, vagy egy csónak nekiütközik egy jachtnak. Sajnos ezek az esetek nem ritkák. Az ilyen események megelőzése érdekében egy sor AIS berendezést telepítenek a „fedélzetre”.

Az automatikus azonosító rendszer (AIS) valós idejű navigációs és egyéb, a navigáció biztonságával kapcsolatos információk cseréjét biztosítja a hajók és más AIS-állomások között. speciális csatorna rádiókommunikáció. Az AIS-ben történő információk továbbítására és fogadására VHF transzpondert használnak, amely 25-30 mérföldes hatótávolságot biztosít az antennák magasságától függően. Az AIS megjelenésének egyik oka az volt, hogy a radar és az ARPA meglévő korlátai megoldják a hajók közötti ütközések megelőzésének problémáját. Az AIS a radarhoz hasonlóan egy hajó helyzetinformációs érzékelője.

Az AIS előnyei, amelyek kiküszöbölnek néhány korlátozást a hajók ütközésének elkerülése érdekében, a következők:

• A GPS segítségével nagy pontossággal meghatározott koordináták kölcsönös cseréje. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy 10 méteres pontossággal meg lehet határozni, hogy a legközelebbi hajó útvonala hol halad el.
• Az AIS működését nem befolyásolja a csapadék és a tengeri hullámok, mint például a radar használata, amely lehetővé teszi a kis hajók megfigyelését erős tengeri körülmények között.
• Az ütközések elkerülését segíti majd a közlekedésben résztvevők kölcsönös információcseréje a hajó típusáról, merüléséről, méretéről és navigációs paramétereiről, valamint a tervezett manőverekről. A célkövetés elvesztésének lehetősége gyakorlatilag kizárt, míg az ARPA és a Radar bizonyos feltételek mellett ezt lehetővé teszi. A hívójelek vagy a hajó nevének továbbítása lehetővé teszi a hajó VHF-en keresztüli megszólítását érthetetlen vagy veszélyes helyzetekben
• Célok észlelésének képessége a radarok árnyékszektoraiban (a szigeten túl, a folyó kanyarulatai körül stb.)
• A hajók közötti kölcsönös információcsere a hajó típusáról, merüléséről, méreteiről és navigációs paramétereiről, valamint a tervezett manőverekről biztosítja a hajók közötti ütközések megelőzését.
• Modern szoftveralkalmazások lehetővé teszi a mobil eszközök (okostelefon, táblagép, személyi számítógép) interakcióját az AIS-sel, ami kényelmesebbé teszi a komplexum használatát

A rendszerhez szükséges berendezések összeszerelésének és telepítésének lehetséges lehetősége:

• AIS Seapilot AIS CTRX Graphene
• Chartplotter STANDARD HORIZON CPN700i
• VHF antenna SCOUT KS-22
• GPS antenna SCOUT NAV-6

Az AIS Seapilot AIS CTRX Graphene leírása:

A Seapilot CTRX Graphene AIS egy B osztályú AIS transzponder, amelyet a svéd True Heading márka fejlesztett ki kompakt modellként, amely bármilyen típusú hajóra felszerelhető, beleértve a kedvtelési célú hajókat és jachtokat is. Az eszköz olyan adatokat továbbít, mint a név, méretek, hajó típusa, MMSI, irány és sebesség más AIS-sel felszerelt hajóknak, és megkapja adataikat térképplottereken vagy többfunkciós kijelzőkön való megtekintéshez. A GPS-vevő hibája a koordináták segítségével - legfeljebb 3 méter. A modell nagyon könnyen telepíthető és könnyen integrálható más berendezésekkel a csatlakozási típusok széles választékának köszönhetően.

Az AIS Seapilot AIS CTRX Graphene jellemzői:

• A hajózás biztonságának biztosítása
• 50 csatornás GPS vevő
• Csendes mód – az adatátvitel letiltása
• Mini-USB port elérhetősége
• Kompakt méretek
• Integrált NMEA multiplexer

A STANDARD HORIZON CPN700i térképplotter leírása

A Standard Horizon CPN700i egy beépített WAAS/GPS antennával rendelkező térképplotter, amelyet a Russian Maritime Register of Shipping (RMRS) tanúsított. A készüléket 7 hüvelykes érintőképernyős LCD kijelzővel látták el, melyről napfényben is jól olvashatóak az információk.



A Standard Horizon CPN700i jellemzői:

• RMRS által hitelesített
• NMEA0183 és NMEA2000 kompatibilis
• Nagy képernyőfelbontás 800x480, erős háttérvilágítás 1000 nit
• Wi-Fi, beépített webböngésző és médialejátszó
• USB port: memóriakártya csatlakoztatásának lehetősége filmek, képek és zene lejátszásához
• Opcionális C-Map 4D térképészet
• Belső 50 csatornás WAAS GPS antenna
• Osszuk két részre a képernyőt a térkép megtekintéséhez különböző beállításokat növekedés
• Kompatibilis az FF525 halkeresővel
• Egy NTSC vagy PAL videó bemenet
• DSC-vel ellátott VHF rádióból vett adatok megjelenítése

SCOUT VHF és GPS/GLONASS antennák leírása: KS-22, NAV-6

SCOUT KS-22- klasszikus tengeri frekvenciasáv antenna az olasz SCOUT gyártótól. Ennek a modellnek a hossza 1,5 m; erősítés - 3 dB. Az antenna tűje üvegszálból készült. Az ultraibolya szűrővel ellátott speciális festék megakadályozza az antenna elszíneződését.
Ez a modell A tengeri sávantennák ideálisak motorcsónakokon való használatra.

Scout NAV-6- aktív GPS és GLONASS antenna, kifejezetten tengeri hajókon való használatra tervezve. A kompakt, vízálló antenna egy nagy teljesítményű GPS-antennát és egy alacsony zajszintű erősítőt (27dB @ 5VDC) kombinál.
A Scout NAV-6 AIS rendszerekkel, térképplotterekkel és más, GPS-adatokat igénylő hajónavigációs eszközökkel való használatra készült.

Uljanovszkban is működik!

Az AIS egy olyan rendszer, amelyet a hajó fedélzetén használnak tengeri azonosításra. Az AIS segít megoldani a hajó helyének meghatározását és azonosítását, ha az nem látható (például éjszaka vagy távolról), azáltal, hogy kicseréli a hajó azonosító adatait, aktuális helyzetét, irányát, sebességét és egyéb adatait az összes többi közeli hajóval, bóják és parti állomások. A Nemzetközi Tengerészeti Szervezet megköveteli az AIS-rendszerek felszerelését a nemzetközi utakon közlekedő, 300 bruttó tonna feletti hajókon. Szinte minden kereskedelmi hajóra AIS rendszert kell telepíteni. A hajóadatok az AIS-kijelzőkön és az AIS-kompatibilis térképplottereken jelennek meg.

Az AIS egy automatikus azonosító rendszer, amelynek célja, hogy segítse a hajókat az ütközések elkerülésében, és segítse a kikötői hatóságokat a tengeri forgalom irányításának javításában. Az AIS egy olyan rendszer, amely azonosító adatokat továbbít és fogad a tengeri VHF kommunikáció két dedikált csatornáján ( frekvencia 161,975 MHz és 162,025 MHz - régi VHF csatornák 87 MHz és 88 MHz). Más hajók vagy part menti bázisállomások képesek fogadni ezeket az információkat, speciális szoftverrel feldolgozni, és térképplotteren vagy számítógépen megjeleníteni az adatokat. Az AIS rendszer dinamikus (például hajó helyzete, sebessége, aktuális állapota, iránya és fordulási sebessége), statikus (például hajó neve, IMO-szám, MMSI-szám, méretek) és utazási (például cél, ETA és projekt) adatokat továbbít. egyenlő időközönként.

A navigáció megnyitása Uljanovszkban

A tengerszint felett 15 méterrel elhelyezkedő külső antennához csatlakoztatott AIS-transzponderrel rendelkező hajók általában 15-20 tengeri mérföldön belül kapják az AIS-információkat. A nagy magasságban elhelyezett bázisállomások a tengerszint feletti magasságtól, az antenna típusától és az időjárási viszonyoktól függően akár 40-60 tengeri mérföldre is kiterjeszthetik a vételi tartományt, akár távoli hegyek felett is. A jobb vétel érdekében a legfontosabb tényező a bázisállomás antennájának felszerelése. Minél magasabb, annál jobb. A horgonyzó (vagy sebességük nem haladja meg a 0,5 csomót) vagy kikötött hajókat kis négyzetek formájában jelenítik meg. Az ikonok és a vágányok a hajó típusától függően (rakomány, tartályhajók, utasok stb.) színezettek.

Kétféle transzponder létezik: A osztály - SOLAS hajókhoz tervezték és B osztály - minden más hajóra szerelhető. És vannak olyan AIS-vevők is, amelyek adatokat fogadnak a VHF lefedettségi területen lévő hajókról. Az AIS a VHF frekvenciatartományban működik. Az AIS fő feladatai a következők:

– a tengeri biztonság javítása

– a tengeri környezet védelme

- segít elkerülni az ütközéseket

- lehetővé teszi a parti államok kikötői szolgálatai számára, hogy ellenőrizzék a mozgást a vizeiken.

Az AIS automatikusan továbbítja az adatokat 2–10 másodpercenként (amikor a hajó úton van) és 3 percenként (amikor a hajó horgonyzik). Ezek az adatok a következőket tartalmazzák:

- A hajó koordinátái és sebessége rendszeres időközönként az AIS transzponderbe épített VHF rádióállomás segítségével

— A hajó helyzete és sebessége. Ezek az adatok a hajó GPS-éből, vagy ennek hiányában az AIS transzponderbe épített GPS-vevőből származnak. Az AIS a hajó iránytűjéből is fogad információkat, és egyúttal továbbítja is

- Fordulási sebesség - balra vagy jobbra, percenként 0 és 720 fok között

- Föld feletti sebesség (SOG)

— Pozícionálási pontosság

— Course Over Ground (COG)

- igaz természetesen

- Időbélyeg – UTC idő a legközelebbi másodpercben, amikor az adat létrejött

- Navigációs állapot - "horgonyban", "mozgásban a motor használatával" vagy "nem parancsra"

— A hajó MMSI-száma — a hajó egyedi azonosítója

- VHF hívójel, amelyet a berendezés telepítése során adnak meg, és ritkább időközönként továbbítják.

A jelek más hajókra vagy parti állomásokra telepített AIS transzponderekbe kerülnek.

A fenti adatok nem mindegyikét jeleníti meg a térképplotter. Általában a következő adatokat láthatja a térképplotteren:

— MMSI hajó száma

- Alapsebesség

— Pálya a föld felett

Ezenkívül 6 percenként sugározzák a következő adatokat:

- MMSI szám – a hajó egyedi azonosítója

— IMO-szám

— A hajóhoz rendelt rádióhívójel

— A hajó neve, legfeljebb 20 karakter

— Hajó típusa

— A rakomány típusa

— A hajó méretei

— Az antennarendszer helyének meghatározása (pl. GPS) a hajó fedélzetén

— A hajó merülése

- Cél - legfeljebb 20 karakter

- A rendeltetési helyre érkezés becsült ideje

Milyen előnyökkel jár az AIS és a radar együttes használata?

A radarok fokozatosan egyre inkább digitálissá válnak. Analóg részük nem tűnik el, de az évek során a radarok funkcionalitása egyre jobban bővült. A régimódi analóg radarok információkat adtak nekünk arról, hogy mi vár ránk. A radar ezután az Automatic Radar Ploting (ARPA) funkcióval lett frissítve, amely kiszámítja a radarcélpont relatív irányát és sebességét, és vektorként jeleníti meg. Ezt az információt pedig a legközelebbi megközelítési pont (CPA) és a legközelebbi megközelítés időpontjának (TCPA) előrejelzésére használták fel. Később GPS-t kapcsoltak a radarhoz, ami lehetővé tette a forgalmi helyzet abszolút, mint relatív megjelenítését. A talaj feletti irányvonal (COG) és a talaj feletti sebesség (SOG) kiszámításával. Ezenkívül lehetővé vált a fő funkciók képernyőinek átfedése az elektronikus térképen.

A bíróságok most kezdik meg a navigációs információk közvetlen cseréjét egymással. Így ahelyett, hogy a cél COG-t és a saját hajó SOG-ját kapná meg a GPS-adatokból, az AIS transzponder elküldi a GPS-információit a VHF-lefedettségben lévő hajóknak, még akkor is, ha más hajók rejtőznek egy köpeny vagy sziget mögött. Az AIS transzponder képes erre, mert a VHF kommunikáció is digitális. Először a 70-es csatornán jelent meg a digitális szelektív hívás (DSC, DSC), amely lehetővé tette koordinátáik vészhelyzetben történő továbbítását és rádiókapcsolat létrehozását egy adott állomással annak MMSI-száma segítségével. Az AIS transzponder pedig más hajókról is fogad információkat, és a VHF-rádiót rendes, bár kissé lassú modemmé alakítja. Adatokat küld és fogad, mint bármely más modem.

A GPS információk mellett az AIS transzponderek is sok információ cseréjére vannak programozva, de ezek közül csak néhány felel meg a magas követelményeknek. Először is nézzük meg, hogyan használható az AIS a radar továbbfejlesztésére.

Öt fő terület van, ahol az AIS rendszer javítja a radarszintet:

1. Segít a radarnak megtalálni és azonosítani a célpontokat a fok túlsó oldalán (sziklás tengerparti vizeken hasznos)

2. Lefordítja a hajó nevét radarjellé, hogy elkerülje a potenciálisan veszélyes összetévesztést (hasznos, ha VHF-en üdvözöljük őket). Az AIS lehetővé teszi a radar számára, hogy megjelöljön egy célpontot (a nevének lerövidítésével), vagy megjelenítse a nevét, amikor kiválasztják.

3. Javítja az út előrejelzését a fordulási sebesség (ROT) figyelembevételével. Ez növeli a forgalmi helyzet pontosabb előrejelzésének valószínűségét.

4. Kiterjeszti a radar hatótávolságát. A kiterjesztett hatótávolság és cél azonosítás lehetővé teszi más hajók azonosítását és a forgalmi helyzet előrejelzését

5. Tisztázza a célpont szándékait. Az AIS nemcsak a célállomást, hanem a tervezett útvonalat is lehetővé teszi. Ez az útvonal ideiglenesen megjeleníthető, hogy előre jelezze a célpont szándékát. Ha a célpont manőverezőképessége korlátozott, például a projektje miatt, az AIS is megadja ezt az információt.

Abban a pillanatban, amikor az AIS már nem kap frissített célhelyadatokat, ikonja villogó vonallal át lesz húzva. Ha a cél továbbra is frissítéseket küld a helyzetéről, de a GPS-e nem működik megfelelően, akkor a pontos hely csak az AIS-en keresztül kapott adatok és a radaradatok összehasonlításával állapítható meg.

A hajó fedélzetén rendszerrel felszerelt AIS radarszerű megjelenítési formátumban mutatja be az irányt és a távolságot a közeli hajóktól.

Az AIS-adatok grafikus megjelenítése a fedélzeten.

Automatikus azonosító rendszer (AIS) képviseli automatikus rendszer nyomkövetés, amely transzpondereket használ a hajókon, és amelyet a Vessel Traffic Services (VTS) használ. Ha műholdakat használnak az AIS-aláírások észlelésére, a kifejezés műholdas AIS használt (S-AIS). Az AIS-információk kiegészítik a tengeri radarokat, amelyek továbbra is az ütközések elkerülésének fő módszere a vízi közlekedésben.

Az AIS berendezés által szolgáltatott információk, például az egyedi azonosítás, a kurzus helyzete és a sebesség megjeleníthetők képernyőn vagy ECDIS-en. Az AIS célja, hogy segítse a hajó őrszolgálatát, és lehetővé tegye a tengerészeti hatóságok számára a hajók mozgásának nyomon követését és ellenőrzését. Az AIS szabványos VHF adó-vevőt egy helymeghatározó rendszerrel, például GPS-vevővel, más elektronikus navigációs érzékelőkkel, például giroiránytűvel vagy sebességjelzőkkel integrál. Az AIS adó-vevőkkel felszerelt hajókat a partvonalak mentén elhelyezett AIS-bázisállomások követhetik, vagy ha számos földi hálózatról érkeznek, egyre több műhold, amelyek dedikált AIS-vevőkkel vannak felszerelve, amelyek nagyszámú aláírást képesek feloldani.

2007-ben az Egyesült Államok tesztelte az AIS űrkövetést a TacSat-2 műholdról. A vett jelek azonban megsérültek a következő műhold sok jelének egyidejű vétele miatt.

2009 júliusában a SpaceQuest elindította az AprizeSat-3-at és az AprizeSat-4-et AIS-vevőkkel. Ezek a vevőkészülékek 2010-ben sikeresen fogadhatták az Egyesült Államok parti őrségének RELI tesztjeladóit Hawaii mellett. 2010 júliusában a SpaceQuest és az exactEarth Canada bejelentette azt a megállapodást, amely szerint az AprizeSat-3 és az AprizeSat-4 adatokat beépítik az exactEarth rendszerbe, és világszerte elérhetővé teszik. pontosAIS(TM) szolgáltatásuk része.

2013. február 25-én, egy éves indítási késleltetés után, az Aalborgi Egyetem elindította az AAUSAT3-at. Ez egy CubeSat 1U magas, 800 gramm súlyú, csak a tanszék hallgatói által fejlesztett elektronikus rendszerek. Két AIS vevőt hordoz – egy hagyományosat és egy SDR-on vevőt. A projektet a Dán Tengerészeti Biztonsági Hivatal javasolta és támogatta. Hatalmas sikert aratott, és az első 100 nap során több mint 800 000 AIS-üzenetet és több 1 MHz-es nyers rádiómintát töltött le. Egyszerre fogadja mindkét AIS csatornát, és fogadja az A és B osztályú üzeneteket.A költség az indulással együtt kevesebb mint 200 000 euró volt.

A kanadai pontosEarth AIS műholdhálózata 8 műhold segítségével biztosít globális lefedettséget. Ez a hálózat nagymértékben kibővül a Harris Corp-pal kötött partnerség bejelentésével a NEXT Iridium konstelláción tárolt 58 rakomány hasznosítására. Ezenkívül az ExactEarth részt vesz az ABSEA technológia fejlesztésében, amely lehetővé teszi a hálózat számára, hogy megbízhatóan észlelje a B és A osztályú üzenettípusok nagy részét.

Az ORBCOMM kezeli a globális műholdas hálózat, amely 18 AIS-t tartalmaz műholdas támogatással. Az ORBCOMM OG2 (ORBCOMM 2. generációs) műholdak automatikus hasznos teherazonosító rendszerrel (AIS) vannak felszerelve, hogy fogadják és jelentsék az AIS-sel felszerelt hajókról érkező adásokat, hogy nyomon követhessék a hajókat és más tengeri navigációs és biztonsági erőfeszítéseket, és feltöltsék a világ 16 meglévő ORBCOMM földi állomására.

2014 júliusában az ORBCOMM felbocsátotta az első 6 OG2 műholdat egy SpaceX Falcon 9 rakéta fedélzetén a floridai Cape Canaveralból. Minden OG2 műhold egy AIS-vevő hasznos terhet hordoz. Mind a 6 OG2 műholdat sikeresen pályára állították, és röviddel az indítás után megkezdték a telemetria küldését az ORBCOMM felé. 2015 decemberében a vállalat további tizenegy AIS-kompatibilis OG2 műholdat lőtt fel egy SpaceXFalcon 9 rakéta fedélzetén.Ez a különleges kilövés jelentette az ORBCOMM második és egyben utolsó OG2 küldetését, hogy befejezze következő generációs műhold-konstellációját. A jelenlegi OG1 műholdakhoz képest az ORBCOMM OG2 műholdait úgy tervezték, hogy gyors szállításüzenetek, nagy üzenetméretek és jobb lefedettség magasabb szélességi fokokon, növelve a hálózati kapacitást.

2017 augusztusában a Spire Global Inc. kiadott egy API-t, amely fejlett gépi tanulási (Suds and Predict) S-AIS-adatokat biztosít, amelyet több mint 40 nanoműhold-konstellációja támogat.

Adatforrás korreláció

Az optikai és radarképek S-AIS aláírásokkal való korrelációja lehetővé teszi a végfelhasználó számára, hogy gyorsan azonosítsa az összes hajótípust. Az S-AIS nagy erőssége abban rejlik, hogy könnyen korrelálható más forrásokból, például radarból, optikailag, ESM-ből és más kapcsolódó SAR-műszerekből, például GMDSS SARSAT-ból és AMVER-ből származó további információkkal. A radarműhold és más források hozzájárulhatnak a tengeri felügyelethez azáltal, hogy észlelik az összes hajót meghatározott tengeri területeken, ami különösen hasznos tulajdonság a mentési erőfeszítések nagy távolságokon történő koordinálásakor vagy az STS-problémák kezelésekor.

Alkalmazások

Csak az AIS szöveges megjelenítése Egy hajó, a távolságok listája, a csapágyak és a közeli hajótervek nevei

Az AIS eredeti célja kizárólag az ütközések elkerülése volt, de azóta számos más alkalmazást fejlesztettek és fejlesztenek tovább. Az AIS-t jelenleg a következőkre használják:

Az ütközés elkerülése Az AIS-t az IMO műszaki bizottságai fejlesztették ki, hogy elkerüljék a tengeren olyan nagyméretű hajók ütközését, amelyek nincsenek a parti rendszerek hatókörén belül. A technológia minden hajót egyedileg azonosít, annak konkrét helyzetével és mozgásával együtt, így valós időben virtuális kép készíthető. Az AIS szabványok számos automatikus számítást tartalmaznak ezeken a helyzetjelentéseken, például a legközelebbi megközelítési pontokon (CPA) és az ütközési riasztásokon. Mivel nem minden hajó használja az AIS-t, az AIS-t általában radarral együtt használják. Amikor egy hajó a tengeren vitorlázik, a környéken lévő többi hajó mozgásával és azonosságával kapcsolatos információk kritikus fontosságúak a navigátorok számára a más hajókkal való ütközések és a veszélyek (zátonyok vagy sziklák) elkerülése érdekében. A vizuális megfigyelést (például segédeszköz nélküli távcsöveket és éjjellátó szemüvegeket), az audiokommunikációt (például síp-, kürt- és VHF-rádió), valamint a radar vagy az automatikus radarrajzoló segédeszközt használták erre a célra. Ezek a megelőző mechanizmusok azonban néha meghibásodnak késések, radarkorlátozások, téves számítások és kijelzőhibák miatt, és ütközéseket okozhatnak. Míg az AIS megjelenítési követelményei nagyon egyszerűek szöveges információk, a megszerzett adatok grafikus elektronikus térképpel vagy radarkijelzővel integrálhatók, így egyetlen képernyőn konszolidált navigációs információkat biztosítanak. Flottafigyelés A halászati ​​és ellenőrzési AIS-t a nemzeti hatóságok széles körben használják nemzeti halászflottáik tevékenységének nyomon követésére és ellenőrzésére. Az AIS lehetővé teszi a hatóságok számára, hogy megbízhatóan és költséghatékonyan nyomon kövessék a halászhajók tevékenységét a partvonaluk mentén, jellemzően 100 km-es (60 mérföldes) hatótávolságon belül, a kiegészítő műholdas adathálózatokkal rendelkező parti vevők/bázisállomások elhelyezkedésétől és minőségétől függően. A tengeri biztonsági AIS lehetővé teszi a hatóságok számára, hogy azonosítsanak bizonyos hajókat és tevékenységeiket egy ország kizárólagos gazdasági övezetében vagy annak közelében. Ha az AIS-adatokat egyesítik a meglévő radarrendszerekkel, a hatóságok könnyebben megkülönböztethetik a hajókat. Az AIS-adatok automatikusan feldolgozhatók, hogy normalizált tevékenységi mintákat hozzanak létre az egyes hajók számára, amelyek megzavarása esetén riasztást adnak, így kiemelve a potenciális veszélyeket a biztonsági funkciók hatékonyabb használatához. Az AIS növeli a tengeri terület tudatosságát, és fokozott biztonsági és ellenőrzési intézkedéseket tesz lehetővé. Ezenkívül az AIS édesvízi rendszerekre, folyókra és tavakra is alkalmazható. Navigációs segédeszközök Az AIS Navigation Aid (AtoN) szabványos terméket úgy fejlesztették ki, hogy képes legyen a hajókon kívüli objektumok pozícióinak és nevének sugárzására, mint például a navigációs segédeszközök és a jelölők pozíciói, valamint a dinamikus adatok tükrözése. környezet jelzők (például aktuális és éghajlati viszonyok). Ezek a létesítmények a parton, például világítótoronyban, vízi platformokon vagy bójákon helyezkedhetnek el. Az amerikai parti őrség azt javasolta, hogy az AIS felválthatná a jelenleg elektronikus navigációs segédeszközökhöz használt Racont (radarjelzőket). Az AtoN-ok lehetővé teszik a hatóságok számára a bója állapotának távolról történő megfigyelését, például a lámpás állapotát, valamint a bóján elhelyezett érzékelők működési adatainak (például időjárási és tengeri körülmények) visszaküldését az AIS adó-vevővel felszerelt hajókra vagy a helyi hatóságokra. , az AtoN minden egyéb információval együtt közvetíti pozícióját és személyazonosságát. Az AtoN szabvány lehetővé teszi a „virtuális” ATON pozíciók továbbítását is, így az egyik eszköz „hamis” pozícióból képes üzeneteket továbbítani oly módon, hogy elektronikus kártyák akkor is megjelenik egy AtoN marker jel, ha fizikai AtoN nem lehet jelen ezen a helyen. Kutatás és mentés A tengeri kutatási és mentési (SAR) erőforrások helyszíni koordinálásához adatokkal kell rendelkezni a közvetlen közelben lévő többi hajó helyzetéről és navigációs állapotáról. Ilyen esetekben az AIS képes biztosítani További információés felhívja a figyelmet a rendelkezésre álló erőforrásokra, még akkor is, ha az AIS hatótávolsága a VHF rádiósávra korlátozódik. Az AIS szabvány előírja a repülőgép SAR-on való használatát is, és tartalmaz egy üzenetet (AIS 9. üzenet) a légi járművek számára, hogy közöljék helyzetüket. A bajba jutott személyeket kereső hajók és repülőgépek felkutatásának és mentésének megkönnyítése érdekében az IEC kidolgozott egy specifikációt (IEC 61097-14 Ed 1.0) az AIS-alapú SAR-adóhoz (AIS-SART). munkacsoport TC80 AIS. Az AIS-SART 2010. január 1-je óta bekerült a globális tengeri vészhelyzeti biztonsági rendszer szabályai közé. Az AIS-SART-ok 2009 óta állnak rendelkezésre a piacon, legalábbis a legújabb szabályozások engedélyezték az AIS-rendszerek telepítését az életbiztonság teljes időtartama alatt: Tengeri (SOLAS) pálya és több 300 tonna. balesetek kivizsgálása A VTS által kapott AIS-információk nélkülözhetetlenek a balesetek kivizsgálásához, mivel pontos előzményadatokat biztosítanak az időről, a személyazonosságról, a GPS-alapú pozícióról, az iránytűről, a talajról, a sebességről (log/SOG) és a sebességről, és nem kevésbé pontos információkat. a radar biztosítja. Az eseményekről teljesebb képet kaphat a Voyage Data Recording (VDR) adatai, ha rendelkezésre állnak és a fedélzeten vannak, a hajó mozgásának részletei, a hangkommunikáció és a radarképek a balesetek során. A VDR-adatok azonban nem támogatottak az IMO-követelményenként korlátozott tizenkét órás tárolás miatt. Jelenlegi óceáni becslések Az AIS-adatok elemzésén alapuló jelenlegi óceánfelszíni becslések 2015 decembere óta elérhetők a francia Electronic Odyn cégtől: Infrastruktúravédelem Az AIS-információkat a tengeri infrastruktúra, például kábelek vagy csővezetékek tengerfenékének tulajdonosai használhatják közel valós időben nyomon követheti a hajók tevékenységét eszközeik közelében. Ez az információ arra használható, hogy riasztást indítson el, hogy tájékoztassa a tulajdonost, és potenciálisan elkerülhető legyen az olyan incidens, amelyben az eszköz megsérülhet. A flotta- és rakománykövető online AIS elterjedt, és a flotta- vagy hajóvezetők használhatják hajóik globális helyzetének nyomon követésére. A rakomány diszpécserek vagy a tranzit áruk tulajdonosai nyomon követhetik a rakomány haladását, és előre jelezhetik a kikötőbe érkezés időpontját.

Hogyan működik

A rendszer áttekintése az amerikai parti őrségtől

általános áttekintés

Az AIS adó-vevők rendszeres időközönként automatikusan sugároznak információkat, például helyzetüket, sebességüket és navigációs állapotukat a VHF adó-vevőbe épített adón keresztül. Az információ a hajó navigációs érzékelőitől, jellemzően a (GNSS) vevőjétől és giroiránytűjétől származik. Az egyéb információkat, például a hajó nevét és a VHF hívójelet a berendezés telepítésekor programozzák és rendszeresen továbbítják. A jeleket más hajókra vagy földi rendszerekre, például VTS-rendszerekre telepített AIS adó-vevők fogadják. A kapott információ megjeleníthető egy képernyőn vagy plotteren, amely nagyjából ugyanúgy mutatja a többi hajó helyzetét, mint egy radar kijelzőn. Az adatok továbbítása egy nyomkövető rendszeren keresztül történik, amely a Hakan Lans svéd feltaláló által kifejlesztett SOTDMA (SELF-ORGANIZED Division of Time Multiple Access) adatkapcsolatot használja.

Az AIS szabvány több alszabványt is tartalmaz, úgynevezett "típusokat", amelyek meghatározzák az egyes terméktípusokat. Az egyes terméktípusok specifikációi részletesen ismertetik műszaki specifikáció amely biztosítja a globális AIS rendszer átfogó integritását, amelyen belül minden terméknek működnie kell. Az AIS rendszerszabványokban leírt főbb terméktípusok a következők:

A osztályú, hajóra szerelt AIS adó-vevő (adás és vétel), amely SOTDMA használatával működik. A nagy kereskedelmi hajókra tervezett SOTDMA megköveteli az adó-vevőtől, hogy folyamatosan frissített slot térképet tartson a memóriájában, hogy előzetesen ismerje az átvitelhez rendelkezésre álló nyílásokat. A SOTDMA adó-vevők ezután előre bejelentik adásukat, gyakorlatilag elhagyva az átviteli résüket. A SOTDMA átvitel ezért prioritást élvez az AIS rendszeren belül. Ezt 2 vevő folyamatos üzemben éri el. Az A osztálynak integrált kijelzővel kell rendelkeznie, 12,5 watt átviteli teljesítménnyel kell rendelkeznie, képesnek kell lennie több hajórendszerrel való interfészre, valamint a funkciók és funkciók kifinomult választékát kínálni. Az alapértelmezett adatátviteli sebesség néhány másodpercenként. Az A osztályú kompatibilis AIS típusú eszközök minden típusú AIS üzenetet elfogadnak. B osztályú, hajóra szerelt AIS adó-vevő (adás és vétel), amely vagy Carrier Polling Time Division Multiple Access (TCTDMA) vagy SOTDMA használatával működik; Jelenleg 2 külön IMO-specifikáció létezik a B osztályra. A könnyű kereskedelmi és szabadidős piacokat célozza meg. A CSTDM adó-vevők hallgatják a kártyahelyet közvetlenül az átvitel előtt, és olyan nyílást keresnek, ahol a nyílásban lévő „zaj” megegyezik vagy hasonló a háttérzajhoz, jelezve ezzel, hogy a nyílást nem használja más AIS-eszköz. Bs átviteli osztály 2W-on, és nincs szükség beépített kijelzőre: A B osztály a legtöbb kijelzőrendszerhez csatlakoztatható, ahol a fogadott üzenetek listákban vagy grafikonokon jelennek meg. Az alapértelmezett adatátviteli sebesség általában 30 másodpercenként, de ez a hajó sebességétől vagy a bázisállomások utasításaitól függően változhat. A B osztályú szabványos típushoz integrált GPS és néhány szükséges LED kijelzők. A B osztályú berendezések minden típusú AIS-üzenetet elfogadnak. Bázisállomás AIS parti adó-vevő (adás és vétel), amely SOTDMA használatával működik. a bázisállomások rendelkeznek összetett készlet olyan funkciókat és funkciókat, amelyek az AIS szabványban képesek vezérelni az AIS rendszert és az abban működő összes eszközt. Lehetőség az egyes adó-vevők lekérdezésére állapotjelentésekhez, valamint átvitelhez vagy frekvencia módosításához. Navigációs segédeszközök (AtoN) Vagy parti bója alapú adó-vevő (adás és vétel), amely rögzített időosztásos többszörös hozzáféréssel (FATDMA) működik. A tengeri és időjárási viszonyokkal kapcsolatos adatok, valamint AIS közvetítő üzenetek gyűjtésére és továbbítására tervezték a hálózati lefedettség bővítése érdekében. Search and Rescue Transceiver (SART) Specialista AIS-eszköz, amelyet vészjelzőként hoztak létre, és amely előre bejelentett időosztásos többszörös hozzáféréssel (PATDMA) működik, vagy néha "módosított SOTDMA-nak" nevezik. Az eszköz véletlenszerűen választ ki egy réshelyet az átvitelhez, és percenként nyolc üzenetből álló sorozatot küld, hogy maximalizálja a sikeres átvitel esélyét. A SART-nak legfeljebb öt mérföldes átvitelre van szüksége, és a más AIS-eszközök által felismert speciális üzenetformátumot továbbítja. A készülék csak alkalmi és vészhelyzeti használatra készült, PATDMA típusú működése miatt, amely feszültséget ad a slot kártyára. Speciális AIS adó-vevők Az IMO/IEC által közzétett AIS specifikációk elérhetősége ellenére számos hatóság engedélyezte és ösztönözte a hibrid AIS-eszközök fejlesztését. Ezek az eszközök igyekeznek megőrizni az AIS átviteli magstruktúrájának integritását és a működési megbízhatóságot szolgáló tervezést, de számos további jellemzőkés sajátos követelményeik szerint működik. Az „ID” AIS adó-vevő egy ilyen termék, ahol a CTDMA B osztályú magtechnológiát úgy tervezték, hogy az eszköz az IMO specifikációinak teljes mértékben megfelelõen sugározzon, de számos változtatást hajtottak végre annak érdekében, hogy akkumulátorról üzemelhessen. költségesebb és könnyebben telepíthető és nagy mennyiségben telepíthető. Az ilyen eszközök nem kapnak nemzetközi tanúsítást az IMO-specifikáció szerint, mivel követik a vonatkozó specifikáció arányait. Általános szabály, hogy a hatóságok saját maguk végzik el a részletes műszaki értékeléseket és ellenőrzéseket, hogy az Eszközmag működése ne sértse a nemzetközi AIS rendszert.

Az AIS-vevők nem szerepelnek az AIS-szabványokban, mert nem adnak tovább. Bármely AIS-rendszer integritását fenyegető fő veszélyt a nem megfelelő AIS-átvitel jelenti, ezért az összes AIS-átviteli eszköz gondos működése. Figyelemre méltó azonban az is, hogy az AIS adó-vevők mindegyike több csatornán továbbít az AIS szabványok követelményeinek megfelelően. Egyetlen vagy multiplexelésként a vevőkészülékek nem kapnak meg minden AIS-üzenetet. Csak a kétcsatornás vevőkészülékek fogadják az összes AIS üzenetet.

Tesztek és jóváhagyás

Az AIS olyan technológia, amelyet az IMO égisze alatt, annak műszaki bizottságain keresztül fejlesztettek ki. A műszaki bizottságok egy sor AIS termékspecifikációt dolgoztak ki és tettek közzé. Mindegyik specifikáció egy adott AIS-terméket határoz meg, amelyet gondosan úgy alakítottak ki, hogy pontosan működjön az összes többi, jól meghatározott AIS-eszközzel, így biztosítva az AIS-rendszer interoperabilitását világszerte. A specifikáció integritásának fenntartása kritikus fontosságú az AIS-rendszer működése, valamint az e technológiát használó hajók és hatóságok biztonsága szempontjából. Ezen országok többsége megköveteli, hogy az AIS-termékeket függetlenül teszteljék és tanúsítsák egy meghatározott közzétett specifikáció szerint. Azok a termékek, amelyeket nem tesztelt és nem tanúsított az illetékes hatóság, nem felelnek meg az AISAM által megkövetelt közzétett specifikációknak, és ezért nem teljesíthetnek az elvárásoknak megfelelően a terepen. A legszélesebb körben elismert és elfogadott tanúsítványok az R&TTE-irányelvek, az Egyesült Államok Kanadai Szövetségi Kommunikációs és Ipari Bizottsága, amelyek mindegyike független ellenőrzést igényel egy minősített és független tesztelő ügynökségtől.

üzenettípusok

27 van különféle típusok Az ITU Rec. M.1371-4 (a 64-es képességtől) meghatározott felső rétegbeli üzenetek, amelyek AIS adó-vevőkön keresztül küldhetők.

A 6-os, 8-as, 25-ös és 26-os AIS-üzenetek „Alkalmazásspecifikus üzeneteket” (ASM) biztosítanak, amelyek lehetővé teszik az „illetékes hatóságok” számára, hogy további AIS-üzenet-altípusokat határozzanak meg. Létezik „name” (PRO) és „broadcast” (BBM) üzenetopció is. A címzett üzenetek, bár tartalmaznak egy MMSI-célpontot, nem privátak, és bármely fogadó által visszafejthetők.

Az RCC egyik első alkalmazása az volt, hogy a St. Lawrence AIS bináris üzeneteket (8-as típusú üzenet) használt a vízállásokról, a blokkolási parancsokról és az időjárásról való tájékoztatásra. A Panama-csatorna AIS 8-as típusú üzeneteket használ, hogy tájékoztatást adjon a csatorna mentén eső esőről és a zsilipeknél tapasztalható szélről. 2010-ben a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet kiadta a 289. körlevelet, amely meghatározza az RCC következő iterációját a 6. és 8. típusú üzenetekhez. Alexander, Schwehr és Zetterberg azt javasolta, hogy az illetékes hatóság közössége működjön együtt ezen üzenetek és felhasználási helyeik regionális nyilvántartásának fenntartásában. A Navigációs és Világítótornyok Tengeri Segédeszközei Nemzetközi Szövetsége (IALA-AISM) most egy folyamatot hozott létre a regionális specifikus üzenetalkalmazások összegyűjtésére.

Részletes leírás: A osztályú blokkok

Minden AIS adó-vevő egy U-adóból, két VHF TDMA vevőből, egy U-Digital Selective Call (DSC) vevőből, valamint szabványos tengeri elektronikus kommunikációt (például NMEA 0183, más néven IEC) használó linkeket tartalmaz a hajó kijelző- és érzékelőrendszereihez. 61162 ). Az időzítés létfontosságú az A osztályú blokkok megfelelő szinkronizálásához és intervallumkijelzéséhez (átviteli ütemezéshez), így minden blokknak rendelkeznie kell egy belső időalappal, amely szinkronizálva van a Globális Navigációs Műholdrendszer (pl. GPS) vevőjével. Ez a belső vevő helyzetinformációra is használható. A pozíciót azonban általában egy külső vevő, például GPS, Loran-C vagy inerciális navigációs rendszer biztosítja, és a belső vevőt csak a helyzetinformációk tartalékaként használják. Egyéb információk a légi AIS-ről, ha rendelkezésre állnak, itt elektronikus formában szabványos tengeri adatkapcsolatok segítségével a hajó fedélzeti berendezéseiből szerezték be. Az irányinformációkat, a pozíciót (szélességi és hosszúsági fok), a "föld feletti sebességet" és a fordulási sebességet általában minden AIS-sel felszerelt hajó biztosítja. Egyéb információk is megadhatók, például úti cél és várható érkezési idő.

Az AIS adó-vevő normál esetben működik offline módbanés folyamatos, akár a nyílt tengeren, akár a tengerparton vagy a szárazföldön működik. Az AIS adó-vevők két különböző frekvenciát használnak, a 87b (161,975 MHz) és a 88b (162,025 MHz) VHF tengeri csatornákat, és 9,6 kbps Gaussian minimum keying (GMSK) modulációt használnak a 25 kHz-es csatornákon magas szintű adatkapcsolat-vezérlő (HDLC) protokollcsomag segítségével. Bár csak egy rádiócsatornára van szükség, minden állomás két rádiócsatornán ad és vesz, hogy elkerülje az interferencia okozta problémákat, és lehetővé tegye a csatornák eltolását anélkül, hogy elveszítené a kommunikációt más hajókkal. A rendszer automatikus konfliktusfeloldást biztosít önmaga és más állomások között, és a kommunikáció integritása torlódásos helyzetekben is megmarad.

Annak biztosítására, hogy a különböző adó-vevőktől származó VHF adások ne egy időben történjenek, a jeleket a SELF Time Division Multiple Access (SOTDMA) nevű technológia segítségével időmultiplexeljük. Ennek a technológiának a kialakítása szabadalmaztatott, és az AIS-rendszerek gyártói és a szabadalom tulajdonosa, Hakan Lans vita tárgya, hogy a szabadalmat visszavonták-e a SOLAS-hajók számára. Ezenkívül az Egyesült Államok Szabadalmi és Védjegyhivatala (USPTO) 2010. március 30-án törölte az eredeti szabadalom összes igényét.

A rendelkezésre álló kapacitás leghatékonyabb kihasználása érdekében a lekötött vagy lassan mozgó hajók ritkábban haladnak el, mint azok, amelyek gyorsabban haladnak vagy manővereznek. A frissítési sebesség horgonyzott vagy kikötött hajók esetén 3 perc, gyorsan mozgó vagy manőverező hajók esetében 2 másodpercig terjed, ez utóbbi hasonló a hagyományos tengeri radarhoz.

Minden AIS állomás meghatározza a saját átviteli ütemezését (rését) az adatok alapján, hogy összekapcsolja a mozgási előzményeket és a többi állomás lehetséges jövőbeli tevékenységeinek tudatát. Az egyik állomás helyzetjelentése a frekvenciánként 60 másodpercenként beállított 2250 időrés egyikébe illeszkedik. Az AIS állomások folyamatosan szinkronizálják magukat egymással, hogy elkerüljék az átfedő játékátviteleket. Az AIS-állomás segítségével történő réskiválasztás egy bizonyos intervallumon belül véletlenszerűen történik, és 4-8 perces véletlenszerű időtúllépéssel jelölve. Amikor egy állomás megváltoztatja a réskiosztást, bejelenti az új helyet és az adott hely időtúllépését. Így az új állomásokat, beleértve azokat az állomásokat is, amelyek hirtelen érkeznek a rádió hatótávolságába más hajók közelében, ezek a hajók mindig fogni fognak.

A szükséges hajójelentési kapacitás az IMO teljesítményszabványa szerint percenként minimum 2000 időrés, bár a rendszer percenként 4500 időrést biztosít. A SOTDMA sugárzási mód lehetővé teszi a rendszer 400-500%-os túlterhelését az időszeletek felcserélésével, és továbbra is közel 100%-os áteresztőképességet biztosít az egymáshoz 8-10 NMI-nél közelebb lévő hajók számára hajó üzemmódban. A rendszer túlterhelése esetén csak a távolabbi célpontok esnek ki, hogy előnyben részesítsék a közelebbi célpontokat, amelyek nagyobb aggodalomra adnak okot a hajóüzemeltetők számára. A gyakorlatban a rendszer kapacitása gyakorlatilag korlátlan, ami lehetővé teszi egy nagy szám hajók, amelyek egyszerre lehetnek.

A rendszer lefedettsége hasonló a többi UHF-alkalmazáséhoz, bármely VHF rádió hatótávolságát több tényező határozza meg, melyek közül a legfontosabbak: az adóantenna magassága és minősége, valamint a vevőantenna magassága és minősége. Terjedése nagyobb hullámhossza miatt jobb, mint a radaré, így a kanyarokban és a szigetek felett is elérhető, ha nem túl nagy a szárazföld. Proaktív a tengeri távolság névlegesen 20 NMI (37 km). Az átjátszók segítségével mind a hajók, mind a VTS állomások lefedettsége jelentősen javítható.

A rendszer visszafelé kompatibilis a digitális szelektív hívórendszerekkel, lehetővé téve a part menti GMDSS-rendszerek számára, hogy olcsón működő AIS-csatornákat hozzanak létre, és azonosítsák és nyomon kövessék az AIS-sel felszerelt hajókat, valamint a meglévő adó-vevő-alapú DSC-rendszerek teljes helyettesítésére is szolgál.

Tengerparti hálózatok Az AIS-rendszereket jelenleg világszerte építik. Az egyik legnagyobb teljesen működőképes, valós idejű rendszer teljes útválasztási támogatással Kínában. Ezt a rendszert 2003 és 2007 között építették, és a Saab TranspondereTech szállította. Az egész kínai partot mintegy 250 bázisállomás fedi le, amelyek készenléti állapotban vannak, köztük három fő régióban hetven számítógépes szerver. Több száz part menti felhasználó, köztük körülbelül huszonöt hajóforgalmi szolgálati (VTS) központ, amelyek csatlakoznak a hálózathoz, és képesek látni a tengeri képet, és az SRS (Safety Related Messages) segítségével kommunikálni tudnak minden hajóval. ) . Minden adat valós időben. Ezt a rendszert a hajók és a kikötői létesítmények biztonságának javítására fejlesztették ki. Ezenkívül a socket alapú SOA architektúra szerint készült, és a szabványos IEC AIS protokollt használja egészen a VTS felhasználókig. A bázisállomások forró készenléti egységekkel rendelkeznek (IEC 62320-1), a hálózat pedig egy harmadik generációs hálózati megoldás.

2007 elejére jóváhagyták az AIS bázisállomásokra vonatkozó új, világméretű szabványt, az IEC 62320-1 szabványt. A régi IALA ajánlás és az új IEC 62320-1 szabvány egyes funkciókban nem kompatibilis, ezért a csatlakoztatott hálózati megoldásokat frissíteni kell. Ez nem érinti a felhasználókat, de a rendszerfejlesztőknek frissíteniük kell szoftvereiket, hogy megfeleljenek az új szabványnak. Az AIS bázisállomásokra vonatkozó szabvány már régóta esedékes volt. Jelenleg az A osztályú mobiltelefonokkal peer-to-peer hálózatok léteznek, a bázisállomások figyelhetik az AIS üzenetforgalmát a régióban, ami remélhetőleg csökkenti a csomagütközések számát.

sugárzott információkat

Az AIS adó-vevő a következő adatokat küldi el 2–10 másodpercenként, a hajó sebességétől függően, és 3 percenként, amíg a hajó horgonyzik:

• Maritime Mobile Service Vessel (MMSI) – egyedi kilencjegyű azonosító szám.
• Navigáció állapota – „horgonyon”, „motor(ok) használatával folyamatban”, „nem irányítás alatt” stb.
• Fordulási sebesség - jobbra vagy balra, percenként 0 és 720 fok között
• alapsebesség- 0,1 csomó (0,19 km/h) Felbontás 0 és 102 csomó között (189 km/h)
• Pozicionálási pontosság:
  • Hosszúság - 0.000-ig 1 percek
  • Szélesség - 0.000-ig 1 percek
• Pálya a föld felett- a valódi északhoz képest 0,1 °-ig
• Valódi irány - 0 és 359 fok között (például giroiránytűről)
• Igazi csapágy a maga helyzetében. 0 és 359 fok között
• UTC Seconds – Az adatok előállítása során az UTC idő másodperces mezője. Nincs teljes időbélyeg.
.
• Hajó kialakítása - 0,1 méter és 25,5 méter között
• Cél - max. 20 karakter
• ETA (becsült érkezési idő) a rendeltetési helyre - UTC hónap/nap óra: perc
• Opcionális: nagy pontosságú időkérés, a hajó kérhet másik hajót is, amely nagy pontosságú UTC-időt és időbélyeget biztosít

Részletes leírás: B osztályú blokkok

A B osztályú adó-vevők kisebbek, egyszerűbbek és olcsóbbak, mint az A osztályú adó-vevők. Mindegyik egy VHF adóból, két VHF Sense Carrier Multiple Access Time Division Multiple Access (TCTDMA) vevőből, valamint egy változó VHF digitális szelektív hívás (DSC) vevőből áll. és egy aktív GPS antenna. Bár az adatkimeneti formátum támogatja az irányinformációkat, a közös egység nincs párosítva iránytűvel, ezért ezeket az adatokat ritkán továbbítják. A kimenet egy szabványos AIS adatfolyam 38 400 kbps sebességgel, RS232 és/vagy NMEA formátumokban. A rendelkezésre álló sávszélesség túlterhelésének elkerülése érdekében az adási teljesítmény 2 W-ra korlátozódik, ami körülbelül 5-10 mi hatótávolságot biztosít.

Négy üzenet van meghatározva az In units osztályhoz:

14. üzenet Biztonsággal kapcsolatos üzenet: Ezt az üzenetet kérésre küldjük el a felhasználónak - egyes adó-vevőkben van egy gomb, amely lehetővé teszi az elküldést, vagy elküldhető szoftveres interfészen keresztül. Előre meghatározott biztonsági üzenetet küld. 18. üzenet Standard B osztályú CS helyzetjelentés: Ez az üzenet 3 percenként kerül elküldésre, ahol alapsebesség(SOG) kisebb, mint 2 csomó, vagy 30 másodpercenként nagyobb sebesség esetén. MMSI, idő, SOG, COG, hosszúság, szélesség, valós irányüzenet 19. B osztályú, továbbfejlesztett berendezés helyzetjelentés: Ez az üzenet a SOTDMA protokollra vonatkozik, és túl hosszú ahhoz, hogy STDMA-ként továbbítsák. A parti állomás azonban lekérdezheti az adó-vevőt az üzenet elküldésére. MMSI, idő, SOG, COG, hosszúság, szélesség, valódi irány, hajó típusa, méretek. 24. üzenet B osztályú CS statikus adatjelentés: Ezt az üzenetet 6 percenként küldik el, az A osztályú adó-vevővel megegyező időközönként. Ezt az üzenetet az eredeti AIS-specifikáció után határozták meg, ezért egyes A osztályú egységek firmware-frissítést igényelhetnek az üzenet megfejtéséhez. MMSI, hajó neve, hajó típusa, hívójel, méretek és felszerelés Eladói azonosító.

Részletes leírás: AIS vevők

Számos gyártó kínál AIS-vevőket az AIS-forgalom figyelésére. Lehet két vevőjük mindkét frekvencia egyidejű figyelésére, vagy válthatnak a frekvenciák között (így hiányoznak az üzenetek egy másik csatornáról, de alacsonyabb költséggel). Általában RS232-, NMEA-, USB- vagy UDP-adatokat adnak ki az elektronikus diagramplottereken vagy számítógépeken való megjelenítéshez.

Adatlap

RF jellemzők

Az AIS a globálisan harmonizált kijelölt tengeri sáv 87-es és 88-as csatornáit használja.

Az AIS két VHF rádió "csatornáról" (87B) és (88B) magas oldali duplexet használ

• A csatorna 161,975 MHz (87B)
• B csatorna 162,025 MHz (88B)

A 87A és 88A szimplex csatornák alacsonyabb frekvenciát használnak, így nem szenvednek ebben a kiosztásban, és továbbra is a tengeri mobil frekvenciatervben meghatározott módon használhatók.

A legtöbb AIS átvitel több üzenetsorból áll. Ezekben az esetekben az üzenetek között az AIS-adónak csatornát kell váltania.

Az AIS-üzenetek továbbítása előtt NRZI-kódolásúnak kell lenniük.

Az AIS üzenetek továbbítása GMSK moduláció segítségével történik. Az adatátvitelhez használt GMSK modulátor BT termék maximum 0,4 legyen (nagy névleges érték).

A GMSK-ban a kódolt adatoknak modulálniuk kell a VHF adó frekvenciáját. A modulációs indexnek 0,5-nek kell lennie.

Az átviteli sebesség 9600 bit/s

A normál VHF-vevők AIS-t tudnak fogadni letiltott szűrés mellett (a szűrés tönkreteszi a GMSK-adatokat). Ekkor azonban a rádió hangkimenetét dekódolni kell. Számos számítógépes alkalmazás képes erre.

üzenetszervezés

Mivel számos automatikus AIS jelentéskészítő eszköz létezik, az ütközések elkerülése érdekében az RF tér keretekbe van rendezve. Minden képkocka pontosan 1 perces, és a szegély minden percében kezdődik. Minden keret 2250 slotra van osztva. Mivel az átvitel 2 csatornán történhet, percenként 4500 szabad hely áll rendelkezésre. A berendezés típusától és állapotától, valamint az AIS-kártyanyílás állapotától függően minden AIS-adó a következő sémák valamelyikével küld üzenetet:

1. ITDMA (inkrementális időosztásos többszörös hozzáférés)
2. RATDMA (Random Access Time Division Multiple Access)
3. FATDMA (fix hozzáférésű többszörös hozzáférésű időosztás)
4. SOTDMA (önszervező időosztásos többszörös hozzáférés)

Az ITDMA hozzáférési séma lehetővé teszi, hogy az eszköz előre bejelentse a nem ismétlődő jellegű átviteli intervallumokat, az ITDMA réseket úgy kell megjelölni, hogy azok egy további keret számára legyenek fenntartva. Ez lehetővé teszi az eszköz számára, hogy előre bejelentse az offline és folyamatos működéshez való hozzárendelését.

Az ITDMA-t három esetben használják:

• hálózati belépési adatcsatorna;
• az időszakos jelentési időközönkénti átmeneti változások és átmenetek;
• biztonsági üzenetek előzetes bejelentése.

A RATDMA akkor használatos, ha egy eszköznek olyan nyílást kell lefoglalnia, amelyet korábban nem hirdettek meg. Ez általában az első átviteli intervallumra, vagy nem ismétlődő jellegű üzenetekre történik.

A FATDMA-t csak a bázisállomások használják. A FATDMA lefoglalt helyek az ismétlődő üzenetekhez használatosak.

SOTDMA használatban mobil eszközök offline és folyamatos munkavégzés. A hozzáférési séma célja olyan hozzáférési algoritmus javaslata, amely gyorsan megoldja a konfliktusokat a vezérlőállomások beavatkozása nélkül.

üzenetformátum

Az AIS slot 26,66 ms hosszú. Az adatmoduláció 9600 bps, így az egyes slotok maximális kapacitása 256 bit. A keretezés az ISO/IEC 13239:2002 szabványban leírt HDLC szabványból származik.

Minden slot a következőképpen épül fel:<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 preambulum bit: ez a sorozat 01...
• Kezdőjelző: 0x7E
• 168 bites hasznos terhelés, ez az AIS Message Body. A több adatot igénylő üzeneteknél több nyílást kell használni (maximum 5).
• 16 bites CRC-16-CCITT: 16 bites polinom az ellenőrző összeg kiszámításához.
• Lezárási jelző: 0x7E
• 24 bites puffer a bitek feltöltésére

  Minden AIS üzenet 3 alapvető információt közvetít:

  1. Annak a hajónak vagy berendezésnek az MMSI száma, amellyel az adó rendelkezik (bázisállomás, bója stb.)
  2. Az üzenetazonosító továbbításra kerül (lásd az alábbi táblázatot)
  3. Ismétlésjelző, amelyet arra terveztek, hogy ismétlődő üzeneteket küldjön át egy akadályon reléeszközök segítségével.

  A következő táblázat mutatja Rövid leírás az összes jelenleg használt AIS üzenet közül.

  jég üzenet	használat