B级AIS技术要求征求意见稿1解析.docx
《B级AIS技术要求征求意见稿1解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《B级AIS技术要求征求意见稿1解析.docx（73页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
B级AIS技术要求征求意见稿1解析
B类自动识别系统技术要求
TechnicalrequirementsforClass-Bautomaticidentificationsystem
（征求意见稿）
目录
前言II
1范围1
2规范性引用文件1
3术语、定义与缩略语1
3.1术语和定义1
3.2缩略语1
4分类3
5要求3
5.1一般要求3
5.2物理层特性4
5.3链路层特性8
5.4功能要求9
5.5接口16
5.6保护16
5.7电源16
5.8环境适应性16
5.9电磁兼容性17
5.10罗经安全距离18
6试验方法19
6.1试验条件19
6.2试验项目21
附 录 A（规范性附录）DSC信道管理34
1前言
本要求对船载B类自动识别系统的技术要求、相应的试验方法和要求的检验结果进行了规定。
本要求技术指标主要参考GB/T20068-2006《船载自动识别系统（AIS）技术要求》、ITU-RM.1371-3《在VHF海上移动频段采用时分多址（TDMA）技术的通用船载自动识别系统（AIS）的技术特征》、IEC60945-2002《海上导航和无线电通信设备及系统——一般要求、测试方法和要求的测试结果》、IEC62287-1《海上航行和通信设备与系统–B类船载自动识别系统（AIS）-第一部分：
载波侦听时分多址技术（CSTDMA）》、IEC61108-12006《海上航行和通信设备与系统–全球卫星导航系统（GNSS）-第一部分：
全球定位系统（GPS）-接收机设备–性能要求，测试方法和要求》、中国船级社GD04-2003《自动识别系统（AIS）检验指南》的主要技术内容制定，环境适应性要求主要参考GD01-2006《电气电子产品型式认可试验指南》，在技术内容上尽量保持与相关标准的协调。
B类自动识别系统技术要求
11 范围
本要求规定了船载B类自动识别系统（AIS）的术语、技术要求、技术特性、试验方法和要求的检验结果。
本要求适用于采用SOTDMA（自组织时分多址，又称“SO”）或CSTDMA（载波侦听时分多址，又称“CS”）协议的船载B类自动识别系统（AIS）。
12 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本要求的引用而成为本要求的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本要求，然而，鼓励根据本要求达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本要求。
IEC60945-2002海上导航和无线电通信设备及系统——一般要求、测试方法和要求的测试结果
IEC61993-2海上导航和无线电通信设备和系统——自动识别系统（AIS）-第2部分:
通用自动识别系统的A级船载设备操作和性能要求、试验方法和要求的试验结果
IEC62287-1海上航行和通信设备与系统——B类船载自动识别系统（AIS）-第一部分：
载波侦听时分多址技术（CSTCDMA）
IEC61162海上导航与无线电通信设备及系统的数字接口
IEC61108-1海上导航及无线电通信设备及系统——全球导航卫星系统（GNSS）——第一部分：
全球定位系统（GPS）——接收设备——性能标准，测试方法及要求的测试结果。
ISO/IEC3309信息技术——系统间无线电通信与信息交换——高层数据链控制（HDLC）过程——帧结构。
ITU-RM.1371-3在VHF海上移动频段采用时分多址接入的船载自动识别系统的技术特性
IMO决议MSC.74（69）：
附录3，关于AIS性能标准的建议。
GB/T20068-2006船载自动识别系统（AIS）技术要求
GB/T16162-2009全球海上遇险和安全系统（GMDSS）术语
GB/T15527-1995船用全球定位系统（GPS）接收机通用技术条件
GB4208-93外壳防护等级（IP代码）
GD01-2006中国船级社指导性文件电气电子产品型式认可试验指南
GD04-2003中国船级社指导性文件自动识别系统（AIS）检验指南
13 术语、定义与缩略语
术语和定义
GB/T16162-2009确立的以及下列术语和定义适用于本要求；
自组织时分多址接入self-organizedtimedivisionmultipleaccess
一种依靠自动时隙分配技术的具有避免和解决通信冲突能力的时分多址接入算法。
载波侦听时分多址接入carrier-sensetimedivisionmultipleaccess
一种依靠载波侦测技术的具有避免通信冲突能力的时分多址接入算法。
自动识别系统automaticidentificationsystem
在甚高频海上移动频段采用时分多址接入方式自动广播和接收船舶动态、静态等信息以实现识别、监视和通信的系统。
缩略语
表1的缩略语适用于本要求。
表1
缩略语
缩略语
英文全称
含义
AIS
AutomaticIdentificationSystem
自动识别系统
BER
BitErrorRate
误码率
BT
BandwidthTimeproduct
带宽时间乘积
BIIT
Built-InIntegrityTests
机内自检
COG
Courseoverground
对地航向
CPA
ClosestPointofApproaching
最近会遇点
CRC
CyclicRedundancyCheck
循环冗余校验
CS
Carrier-Sense
载波侦听
CSD
CompassSafeDistance
罗经安全距离
CSTDMA
Carrier-SenseTimeDivisionMultipleAccess
载波侦听时分多址接入
DCPA
DistancetoClosestPointofApproaching
最近会遇距离
DGNSS
DifferentialGlobalNavigationSatelliteSystem
差分全球卫星导航系统
DLS
DataLinkService
数据链服务
DSC
DigitalSelectiveCalling
数字选择呼叫
EUT
EquipmentUnderTest
被测设备
FM
FrequencyModulation
调频
GDOP
Geometric dilutionofprecision
几何精度因子
GMSK
GaussianMinimumShiftKeying
高斯滤波最小移频键控
GNSS
GlobalNavigationSatelliteSystem
全球卫星导航系统
GPS
Globalpositioningsystem
全球定位系统
HDLC
HighlevelDataLinkControl
高级数据链路控制规程
HDOP
Horizontaldilutionofprecision
水平精度因子
IMO
InternationalMaritimeOrganisation
国际海事组织
ITDMA
IncrementalTimeDivisionMultipleAccess
增量时分多址接入
LME
LinkManagementEntity
链路管理实体
MAC
MediumAccessControl
媒体接入控制
MMSI
MaritimeMobileServiceIdentity
海上移动业务标识
NM
NauticalMiles（refertoISO19018）
海里（按照ISO19018定义）
NRZI
NonReturntoZeroInverted
不归零反转码
PER
PacketErrorRate
误包率
PDOP
Positionaldilutionofprecision
定位精度因子
PI
PresentationInterface
表示层接口
RAIM
ReceiverAutonomousIntegrityMonitoring
接收机自主完好性监视
RATDMA
RandomAccessTimeDivisionMultipleAccess
随机访问时分多址
RF
RadioFrequency
射频
Rx
Receive
接收
SA
SelectiveAvailability
选择可用性
（续）表1
缩略语
英文全称
含义
SINAD
SignalInterferenceNoiseandDistortionratio
信纳比
SOG
Speedoverground
对地航速
SOTDMA
Self-organiziedTimeDivisionMultipleAccess
自组织时分多址接入
TCPA
TimetoClosestPointofApproaching
最近会遇时间
TDMA
TimeDivisionMultipleAccess
时分多址
Tx
Transmit
发射
UTC
UniversalTimeCoordinated
协调世界时
VDL
VHFDataLink
甚高频数据链
VHF
VeryHighFrequency
甚高频
VSWR
VoltageStandingWaveRatio
电压驻波比
14 分类
按照系统VHF数据链路接入协议的不同，B类AIS设备分为两类分别为1、采用自组织时分多址接入协议的“SO”B类AIS；2、采用载波侦听时分多址协议的“CS”B类AIS。
15 要求
一般要求
外观质量
设备各部件的外观质量应符合下列要求：
a）表面不应有凹坑、裂纹、锈蚀、毛刺等明显缺陷；
b）涂镀层应均匀、平滑，不应有脱落、划痕、流痕等明显缺陷；
c）外露器件应固定牢靠、无损伤。
手册
手册至少包括：
●外部接口的类型；
●正确设置GPS天线和VHF天线的相关信息；
●与罗经需要保持的安全距离信息。
标识
当设备安装在适当位置时，每台设备的外部应有下列信息标识：
●生产厂家；
●设备的型号或名称；
●产品序列号；
●供电要求（比如电压、电流等）；
●安全距离确认。
或者，可以在设备启动时显示这些信息。
软件的版本按设备的要求被标记或被显示。
如果软件名称和版本信息仅仅是显示出来的，那么这些信息也应该在设备指南中指明。
组成
B类AIS设备应至少包括：
a）能运行在VHF海上移动服务波段内的通信处理器，以支持近距离（VHF）的应用；
b）一个发射机、2个TDMA接收机和1个为70频道上的DSC接收机（可选）。
DSC接收机可与TDMA接收机采用时分复用的方式或者独立的接收机，采用时分复用在DSC接收周期之外，两个TDMA接收工序在AIS频道A和频道B同时独立地运行。
c）在海上移动波段上的自动频道转换方式（通过Message22和可选择的DSC；Message22享有优先性），不提供手工的频道转换；
d）一台内部GNSS位置检测器，提供万分之一弧分的分辨率，并使用WGS-84基准。
e）天线和线缆。
设备不应包含通话功能和相应的模块。
1注：
DSC要求详见附录A。
物理层特性
一般要求
物理层负责位流从始发者到数据链上的传输。
收发射机基本特性见表2。
表2 收发射机特性
标识
说明
要求
精度
PH.RFR
区域频率（《无线电规则》附录18中的频率范围）
至少为161.5MHz～162.025MHz
（或全频段：
156.025MHz～162.025MHz）
PH.CHS
信道间隔
25kHz
PH.AIS1
AIS信道1（预设信道1-87B）（2087）
161.975MHz
±3×10-6
PH.AIS2
AIS信道2（预设信道2-88B）（2088）
162.025MHz
±3×10-6
PH.BR
调制速率
9600bps
±50×10-6
PH.TS
同步序列
24bits
PH.TXP
发射输出功率
默认2W（仅在内河航行的船舶终端可以分为2W和12.5W两档，默认为2W）
常规条件下：
±1.5dB；
极端条件下：
±3.0dB
PH.TXBT
GMSK调制BT值
0.4
PH.RXBT
GMSK解调BT值
0.5
PH.MI
GMSK调频指数
0.5
调制精度
位0，1﹤3400Hz
位2，32400±480Hz
位4…312400±480Hz
位32…199：
位格式01011740±350Hz
位格式000011112400±480Hz
DSC接收信道
70信道（156.525MHz）
TDMA发射机
频率误差
频率误差应满足下列要求：
a）在正常试验条件下，载波频率误差应不超过标称频率的±0.5kHz；
b）在高低温试验条件下，载波频率误差应不超过标称频率的±1kHz。
载波功率
载波功率应满足下列要求：
a）在正常试验条件下，发射机输出的载波功率应在33dBm±1.5dB以内（40.97dBm±1.5dB仅内河船舶用B类设备）；
b）在高低温试验条件下，发射机输出的载波功率应在上述额定功率±3.0dB以内。
2注：
1、输出负载阻抗为50。
调制频谱
a）频率在载波频率±10kHz以内时，调制边带应在0dBc以下，参考电平（0dBc）为5.2.2.2测得的载波功率值；
b）频率在载波频率±10kHz时，调制边带应在-25dBc以下；
c）频率在载波频率+25kHz～+62.5kHz和-25kHz～-62.5kHz时，对于SOB类设备调制边带应在-70dBc以下，或应低于-30dBm；对于CSB类设备调制边带应在-60dBc以下，或应低于-30dBm，取这二者较低值；
d）频率在载波频率+10kHz～+25kHz和-10kHz～-25kHz范围内，调制边带应在上述b）和c）的连线以下，见图1和图2。
图1 SOB类设备调制频谱掩模
图2 CSB类设备调制频谱掩模
发射启动时间
SOB类AIS发射启动时间要求如表3所示。
表3 SOB类AIS发射时序
参考
比特
时间（ms）
定义
T0
0
0
发射时段的开始
TA
0~6
0~0.625
功率不能超过Pss的－50dB
TB
TB1
6
0.625
功率需达到Pss的＋1.5dB至－3dB
TB2
8
0.83233
功率需达到Pss的＋1.5dB至－1dB
TE（增加1个填充位）
231
24.06
功率需保持在Pss的＋1.5dB至－1dB
TF（增加1个填充位）
239
26.896
功率回到Pss的－50dB并保持低于该值
TG
256
26.667
该时隙结束，开始下一发射时隙
注：
Pss为额定发射功率。
CSB类AIS发射启动时间要求如表4所示。
表4 CSB类AIS发射时序
参考
比特
时间（ms）
定义
T0
0
0
发射时段的开始
TA
20
2.083
功率不能超过Pss的－50dB
TB
TB1
23
2.396
功率需达到Pss的＋1.5dB至－3dB
TB2
25
2.604
功率需达到Pss的＋1.5dB至－1dB
TE（增加1个填充位）
248
25.833
功率需保持在Pss的＋1.5dB至－1dB
TF（增加1个填充位）
251
26.146
功率回到Pss的－50dB并保持低于该值
TG
256
26.667
该时隙结束，开始下一发射时隙
注：
Pss为额定发射功率。
发射释放时间
SOB类AIS发射释放时间如表3所示；
CSB类AIS发射释放时间如表4所示。
发射机杂散发射
在9kHz～1GHz频段内，发射机传导性杂散发射应≤-36dBm；在1GHz～4GHz频段内，发射机传导性杂散发射应≤-30dBm。
TDMA接收机
灵敏度
灵敏度应满足下列要求：
a）在正常试验条件下，灵敏度应优于-107dBm，且误包率应≤20%；
b）在正常试验条件下，当载波频率偏离标称频率±500Hz时，灵敏度应优于-104dBm，且误包率应≤20%；
c）在高低温试验条件下，灵敏度应优于-101dBm，且误包率应≤20%。
高输入电平下的误码率
当输入标准信号电平为-77dBm时，误包率应不超过2％；
当输入标准信号电平为-7dBm时，误包率应不超过10％。
共道抑制
信号电平为-101dBm时，共道抑制应≥-10dB，且误包率应≤20%；
当载波频率偏离标称频率±1kHz时，共道抑制要求同上。
邻道选择性
信号电平为-101dBm时，邻道选择性应≥70dB，且误包率应≤20%。
杂散响应抑制
在信号电平为-101dBm时，杂散响应抑制应≥70dB，且在所有的杂散响应频率上误包率应≤20%。
互调响应抑制
在信号电平为-101dBm时，互调响应抑制应≥65dB，且在所有的互调响应频率上误包率引应≤20%。
阻塞和减敏
在信号电平为-101dBm时，对频偏≥500kHz、且＜5MHz的单载波干扰信号，阻塞和减敏性能优于78dB；
在信号电平为-101dBm时，对频偏≥5MHz、且≤10MHz的单载波干扰信号，阻塞和减敏性能优于86dB；
在所有的阻塞频率上，误包率应≤20%。
接收机杂散发射
在9kHz～1GHz频段内，接收机杂散发射应≤-57dBm；在1GHz～4GHz频段内，接收机杂散发射应≤-47dBm。
GNSS接收机
定位精度
当HDOP≤4（或PDOP≤6）时，水平静态定位精度应优于13m（95%置信度，无SA情况下）。
首次定位时间
首次定位时间应小于2min。
定位更新率
定位更新率应≥1Hz。
链路层特性
TDMA同步
同步用于确定TDMA帧和每一个时隙使得AIS信息的发送在所需的时隙上完成。
SOB类AIS同步
“SO”B类AIS的同步直接使用或间接使用UTC，ClassB“SO”同步不使用指令式。
“SO”B类AIS应满足ITU-RM.1371-3规定的直接或间接UTC同步的时序。
CSB类AIS同步
15.1.1.1.1 收到非“CS”B类台站信号
如果接收到符合IEC61993－2标准的AIS台站或基站信号，ClassB“CS”将它们的位置报告用来同步自己的时段（应计算该台站的传播延时）。
报文1，2，3，4，18，19都能被利用，只要这些报文提供了位置信息，并确认没有被中继（repeatindicator=0）。
与接收到的位置报告平均值比较，同步抖动不得超过±3比特（±312μs）。
平均值计算周期应为一个滚动的60秒周期。
如果不能再接收到这些台站的信息，工作单元应至少保持同步30秒然后再切换到同步模式2。
除了以上的方法，其他的同步源可以用来完成相同的要求（如采用内部GNSS同步源）。
15.1.1.1.2 同步模式2：
仅能接收到CSB类设备
在只能接收到“CS”B类台站信息时（缺少其它类型台站作为同步源），其将根据自身的内部计时来决定时段的开始（T0）。
基站通过20号报文要求保留的时段应该被重视。
如果ClassB“CS”台站（工作在同步模式2）收到可以用作同步源的AIS台站，ClassB“CS”台站将使用该AIS台站重新计算时隙，并对下一次发射进行同步。
载波侦听
载波侦听门限
载波侦听（CS）检测门限单独在每个接收通道上通过60s时间确定，将测量的最低信号电平（表示背景噪声）加10dB作为门限。
最低载波侦听检测门限应为-107dBm，最高门限为-77dBm（即跟踪范围为30dB）。
当背景噪声超过-77dBm，应告警，且输出合适的ALR语句。
3注：
本项仅适用于采用CSTDMA协议的设备。
载波侦听时机
在计划用于发射的时间段起始时间（T0）之后，自833s至1979s的1146s的时间窗中（11比特，即为CS检测窗）,CSB类设备应进行载波侦听。
考虑到其他台站信号传播延时、关断延时和同步误差，不应采用前8比特（即T0至833s）的信号，见图3。
如在CS检测窗中有信号超过载波侦听门限，则不应发射；否则，CSTDMA数据包应在T020比特后开始发射（即发射时刻TA为T0+2083s）。
4注：
5.3.2项仅适用于采用CSTDMA协议的设备。
图3 载波检测时机
时隙占用
CSB类设备应不能主动发射超过一个时隙的消息。
5注：
本项仅适用于采用CSTDMA协议的设备。
功能要求
AIS工作模式
自主模式
应能自动工作在自主模式下，自动周期性地发送位置报告和扩展位置报告（或静态数据报告）。
指配模式
当基站通过消息23（组指配指令）指配设备的工作模式（包括设置收发模式、报告间隔和静默模式）时，设备应自动对指配命令作出正确响应。
基站消息23格式如表5所示，报告间隔定义如表6所示。
当设置报告间隔4min～8min后，设备应自动恢复到先前的报告速率；当接收到不属于本机的指配指令，设备应不受影响。
对于SOB类设备，当基站通过消息16（指配模式指令）指配设备的报告间隔时，设备应自动对指配命令作出正确响应。
表5 消息23信息
参数
比特数
说明
消息识别码
6
该消息的识别码，为23。
转发指示符
2
中继器用，用于显示消息已被重发的次数。
（0表示默认值，3表示不应再转发）
源识别码
30
指配站的MMSI
备用
2
备用位，为0。
经度1
18
组指配区域的右上角（东北角）经度，单位1/10′
（±180°，东为正，西为负）
纬度1
17
组指配区域的右上角（东北角）纬度，单位1/10′
（±90°，北为正，南为负）
经度2
18
组指配区域的左下角（西南角）经度，单位1/10′
（±180°，东为正，西为负）
纬度2
17
组指配区域的左下角（西南角）纬度，单位1/10′
（±90°，北为正，南为负）
台站类型
4
0表示各类船台（移动站），为默认值；1为备用；2表示各类B类船台（移动站）；
3表示SAR飞机移动站；4表示航标站；5表示仅CSB类船台（移动站）；6表示内河；
7～9为区域使用；10～15备用。
船舶及载货类型
8
0表示所有船舶，为默认值；
1～99：
见ITU-RM.1371-3中表50的定义；
100～199为地区性使用保留；
升级会员 