2023年《安全技术》之AIS海上安全新筹码.docx

AIS海上平安新筹码 如何防止海上船舶碰撞事故，一直是人们关注的研究课题。近年来，几个国际组织，特别是国际海事组织（IMO）、国际航标协会（LALA）和国际电信联盟（ITU）共同研究已斩获新果，那就是船舶自动识别系统（简称AIS）。随着互联网数字技术、无线电/卫星技术的开展，这项新的通信技术日臻成熟 雾里看花的通信导航 现有的导航、通信设备在船舶避碰应用中存在着诸多局限性。 具有50多年历史的船舶导航雷达、约30年历史的ARPA在船舶避碰应用中起到重要作用，但雷达工作易受气象、海况和地形的影响，难以确保检测信息的可靠性，基于雷达目标信息源的ARPA及各种“避碰专家系统〞存在误跟踪和丧失率高、精度与分辨率不高等局限性。 目前船舶间通信依靠VHF无线 。该方式系人工操作、效率低、频道也拥挤，有时还存在语言障碍等原因，因此不能自动获得相遇船舶识别信息，不能及时沟通以便彼此掌握对方的操纵意图。 长期以来，人们对船舶自动避碰问题进行了许多的研究，诸如英国利物浦工业大学的开阔水域中多船避碰知识库系统的设计，日本东京商船大学的“海上导航专家系统〞中避碰子系统，但是一直有个缺陷，那就是不具有能发送（或接收）本船（或他船）的避让操船意图，并对其作出相应处理决策的功能。 AIS：船——看得见！ AIS的目的是使所有船舶都安装无线电应答器系统，使本船让其它装有无线电应答器的船舶“看得见〞。船舶之间“看得见〞，意味着不需人为介入便能够连续交换重要的航行数据，包括当前航行状态和动态。 只有当船舶信息能自动、连续地传送给“所有〞船舶时，AIS才可称为无线电自动识别系统。由于安装AIS的船舶的航行信息都是在“空中〞传播，为处理AIS信息，（VTS vessel traffic service）船舶交通管理系统只需配有AIS基站，操作员无须逐个查询船舶，利用AIS就可以获得所有装有AIS船舶的完整的数据动态。由于AIS完全独立于雷达，也就是说，基于AIS的VTS无须安装雷达。因此，AIS技术在VTS中应用，其作用不可估量。如果将定期船和固定航线的相关信息经常或者按需加在传送信息中，AIS将成为一种有效的船舶报告系统。其附加的静态信息甚至包括船名、船舶呼号和实际吃水等等。 何妨—石三鸟？！ 基于AIS的新型船舶报告系统、VTS船舶自动识别与动态跟踪处理系统、新型航标遥测遥控系统，这些系统功能系统如加以整合，将促成船——岸信息联网，从而建成21世纪的新型船舶导航系统。 播送式AIS，利用国际专用频道，能够向VTS提供包括船舶识别码、船名、呼号及静、动态等诸多详细、精确的航行信息，并显示在电子海图的显示屏上，因而可使VTS自动、快速、可靠地识别船舶。 AIS的出现，为开发基于AIS信息的VTS新型船舶动态跟踪子系统提供了重要的条件。AIS融入船舶报告系统，也可作为沿岸国获取船舶及其货物资料的一种重要手段。 九十年代以来，和AIS根本同步进展，而又比AIS实施更快的海上航行数字记录仪VDR（Voyage Data Recorder俗称“黑匣子〞），与AIS有不可替代的互补功能：AIS能输出VDR所需要的船舶信息，甚至操作的转向速率、船舶横倾角、纵摇和横摇角度等航行状态数据；把船——岸间，船——船间通信的信息供给VDR，而VDR也可将它存贮的信息传回给AIS，通过AIS发送给岸上基站或周围船舶AIS台，这对遇险船舶的救援尤其重要。 AIS海岸网的组网能力十分强大、容错性能好、平安性高。AIS使用的硬件平台和软件系统均为通用产品，又降低了AIS海岸网的建网本钱。 基于AIS的新型航标遥测遥控系统仅由自动化航标设备及AIS应答器两局部构成。无需专门申请遥测遥控频道，无需专用的通信网建设，具有设备少、投入本钱低、建设周期短、接入Internet，甚至可使全世界航标资源信息共享的优势。 关键是，AIS融入国际互联网，将改变船运企业的经营方式和管理手段，推进船运企业走向电子商务模式的步伐。 技术的前瞻是集成与整合 长期以来，船舶驾驶台从早期的单凭磁罗经跑天下，到如今已开展到“设备叠陈、仪器成灾〞的状况了。新的系统还在层出不穷，如GPS、DGPS、GLONASS、ECDIS，以及最新出现的AIS、VRD。这让我们不得不考虑的问题是，保存以往的“系统集成〞，还是选择“技术集成〞？此处的“技术集成〞概念，是指将分散应用到各种系统中的各种导航新技术及提供的各种住处集成到一个新的导航系统中。从平安与效益角度考虑，AIS能自主、连续地提供船舶丰富的航行信息，信息之多几乎是现有各种设备之最、之和，毫无疑问应该成为我们选择的技术集成的路线。 AIS的出现将为这种新型的导航系统准备了充分的信息条件。采取综合的信息采集（气象、海况）、综合的接口（通用、公用的PC机接口卡）、综合的信息处理（快速的航线设计、修改、存储）、综合的显示终端（高精度的船位、航向、航速、水深）、综合的报警与记录（航迹保持、监控），综合的辅助决策功能等，集船舶航行平安与高效的各种功能于一体。 AIS上船进入倒记时 从1998年IMO MSC69会议确立了AIS性能标准后，各国大多数厂商均在按照IMO.ITU最新标准尽快改造旧产品、开发新产品。1999年，IMO NAV45次会议通过AIS强制性安装决定：2023年7月1日后建造的新船和2023年7月1日起在航营运船必须装备AIS。之后，世界上一些航运兴旺的国家先后开发出AIS产品，并有了自己的数据格式、标准。 欧洲、北美开展AIS较活泼。加拿大最早从1993年起先后对几种AIS技术进行了评估试验。1997年夏天，加拿大海岸警备队（CCG）和航运界船舶，西海岸VTS中心，引船员等合作进行了AIS试验。瑞典，北欧一些国家，在舰船上利用全球定位和通信系统作了大量的实验工作。美国，加拿大，法国，丹麦和芬兰实验播送式AIS。阿拉斯加州的巴尔法斯VTS也设置了DSC式应答器系统。 2022年12月，IMO MSC73次会议又通过了AIS强制性安装议案：“按照SOLAS公约第五规那么，要求所有在2023年7月1日或以后建造的，等于300总吨从事国际航运的船舶，等于500总吨不从事国际航运的货船和所有客船均须装备AIS设备；要求所有于2023年7月1日前建造的从事国际航运的各类船舶，必须在2023年7月1日前装备AIS设备。但在此期限后2年内将永久退役的船舶可被免装AIS设备。〞 AIS，在我国目前亟待马上进入研究的课题有：基于AIS的新型船舶避碰专家决策系统的研究；基于AIS的新型VTS船舶航行平安监测与评价及其辅助决筹划系统的研究；AIS与ECDIS等相结合，构建21世纪新型船舶集成导航系统的研究等等。 中国航运科技界一直十分关注AIS 的开展，但对AIS的研究尚处于起步阶段。研发具有自主知识产权的AIS产品，推进AIS国产化，是航运科技人士肩头必须担负的那一份沉甸甸的责任。 小资料 AIS又称全球无线电应答器系统，是“数字地球〞时代的产物。它能连续自动发送船舶呼号、船位、航向、航速、船首向和转向角速度等避碰相关信息，所提供的两船最小会遇距离和两船到达最小会遇点的时间等碰撞参数，不受气象和海况的干扰。