船载自动识别系统AIS原理及应用Word文件下载.docx

1、2. AIS船用移动设备的分类根据AIS应用的目的，AIS船用移动设备的分类可分为A类和B类。A类AIS设备按照IMO有关AIS配备的必要条件，可以接收和发射有关平安之类的短消息包括重要的航行信息和重要的气象分析警告之类的航行信息。B类AIS设备提供简易的不必要满足IMO有关AIS配备的必要条件，可以接收有关平安之类的短消息。3. AIS系统应用目的AIS系统应用的目的：帮助识别船舶；协助跟踪目标；简化信息交换如减少口头必须的船舶报告；提供船舶附加信息有助于了解各方面的情况。AIS系统在初始阶段主要是为了防止航行船舶在狭窄的航道会时的碰撞，航行中的船舶彼此在了解了对方船舶的航向、航速、船型和位

2、置后，可以迅速作出正确判断，从而操作船舶防止碰撞，增加航行的平安系数。近阶段，由于无线电技术的不断进步，制约无线数据交换的技术障碍被抑制，AIS系统由原先为防止船舶避碰目的而推出，到目前已延伸出对航行船舶的监管。尤其是在9.11事件后，各国政府为了对付日益增多的恐惧袭击，特别是利用船舶对港口设施的袭击。因此，联合国授权IMO出台了海上保安规那么，强制推出AIS系统和海上安保系统。总之，无论是在岸基监视站或者在船上，AIS将提高值班驾驶员的可使用信息的质量，是导航系统包括雷达信息来源的一个补充。4. AIS系统发送数据类型无论是A类还是B类设备，AIS发送信息或数据是一项根本功能，其功能特性述说

3、如下：船舶发送的信息有以下三种类型-固定或静态的信息，即在AIS安装后输入的信息，只要不更改船名也不进展重大船舶类型的改装就无需更改。-动态信息，即除了航行状况信息，从与AIS连接的船舶上其他设备自动提供更新的信息。-与航行有关的信息，可能需要在航行中人工输入和更新。静态信息动态信息 MMSI船舶识别号 提供指示准确的船位 IMO号有些地方需要 提供世界时间UTC 船舶呼号与船名 对地航向COG 船长与船宽 对地航速SOG 船舶类型 船艏向 天线在船上的定位位置 航行状态手动输入 更新率：每6分钟 盘旋速度有些地方需要依据航速和航向交替2秒到3分钟有关航程信息有关航行平安的短消息 船舶吃水 免

4、费的消息 船载危险货物类型按需要 目的地和大约到达的时间ETA由船长作出判断 可选择的-航路图表1 船舶AIS发送信息的容信息按不同更新时间间隔自动发出-动态信息：根据航速和航线变化，如表1所示。-静态和航行有关的数据：每6分钟或者根据要求AIS能自动应答。船舶状态通常报告间隔时间泊锚船舶3分钟航速0-14节12秒航速0-14节并改变航向4秒航速14-23节6秒航速14-23节并改变航向2秒航速23节3秒航速23节并改变航向表2 动态信息报告的更新时间间隔与平安有关的短消息与平安有关的短消息是固定或自由格式的文本信息，可以发往该海域一个特定目标以船舶MMSI识别码为标识，也可以面向该水域的所有

5、船舶。容必须与航行平安有关，信息应尽可能短小。系统允许每条信息最多包含150个字符。5. AIS无线电发射机应答器构造图2 AIS无线电发射机应答器构造方框图AIS无线电发射机应答器包括一个VHF发射机，两个TDMA时分多路寻址工作在两个并行的VHF频道上，一个70频道的DSC数字选择呼叫接收机，接口电路，信息处理器，LCD液晶显示器和置的GPS接收机。置的8或12通道GPS接收机为系统提供UTC世界时参数，用于系统同步，以消除多用户间的冲突。当外接GPS连接失败时，它也能提供位置信息、对地航向COG和对地航速SOG。液晶显示面板显示所有关于静态和动态信息需要的信息，航海信息和有关平安类的短消

6、息。6. AIS无线电发射机应答器主要技术参数工作频率：AIS1： 161.975MHzCH87B：2087AIS2： 162.025MHzCH88B：2088频率围： 156.025-162.025MHzCH60-CH88VHF数字选择呼叫DSC频道：CH70接收来自VTS指令AIS调制：25KHz信道：GMSK BT 0.5AIS数据率：9600 bits/s输出功率：12.5W或2W7. A类AIS设备根本最简配置A类AIS设备根本配置由无线电发射应答器、GPS接收机、电罗经及电源包括后备电源等组成，如图3所示。图3 A类AIS设备根本组成从外接GPS接收机中输入本船位置信息对地航向CO

7、G和对地航速SOG，从罗经上取得方位信息，通过置的GPS接收机取得UTC时间用于AIS信号同步。如有需要，本船位置信息对地航向COG和对地航速SOG也可通过置的备用GPS接收机获得。三、船舶AIS设备应用指南现以我局疏浚公司已安装的日本FURUNO公司出产的AIS“FA-100设备为例，进展AIS安装后船舶信息的输入和设置及使用操作流程。对其他类型的AIS设备的操作具有参考性。 FA-100主菜单和外型如以下列图所示：MENU菜单1 TARGET DATA 目标信息2 PLOTTER. 标绘器3 OWN DATA 本船信息 4 SET MSG （设置短消息） 5 INIT SETTINGS.

8、（初始设置） 6 SYSTEM SETTINGS （系统设置） 7 DIAGNOSTICS （诊断程序）图4 FA-100主菜单与外型图如需选择菜单条款，按相应的数字键或通过按“NEXT键选择，选中后，按“ENT键调用。1. 船舶AIS设置步骤1MMSI船舶识别号设置在控制面板上按住0号数字键同时翻开电源，直到出现“ENTER PASSWORD输入口令字符出现。在“ENTER PASSWORD项下，输入口令。口令通过后，输入9位MMSI号，注意：当船舶的IMO号是7位时，在7位数字前，输入数字00，充足9位数。然后，输入船名、输入船舶呼号。2亮度和比照度的调整通过控制面板上底下的2个CLR和S

9、FT键，按压CLR-和SFT+键来对亮度和比照度进展调整，直到亮度和比照度适宜为止。3标绘器显示PLOTTER在每次开机之后，标绘器显示都将自动出现如图5所示的容。在显示距离，附近水域装有AIS的船舶都会以“目标标志的方式在标绘器显示自动呈现出。图5 标绘器显示容注意：如果在1分30秒没有接收到来自于AIS的目标信号，它将认为目标丧失开场闪动，三分钟后，它将去除屏幕记录。当目标的CPA预计相遇最近点和TCPA预计相遇最近点的时间都小于菜单中的设定值时，目标标志将会闪动并且响起报警声如果菜单中已设定好。2. 初始设置INIT SETTINGS在主菜单中选择第5行“INIT SETTINGS初始设

10、置，在初始设置菜单中选第1行“SET SHIP DATA设置船舶信息，进入设置船舶信息菜单。“DRUGHT吃水可以从0.0到25米间选择，“DTE设置不要改动，永远设成“KEYDISP键盘和显示，在完成上述选择后，按“ENT输入键，再按“MENU菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。3. 设置目的地港SET DESTINATION在主菜单中选择第5行“INIT SETTINGS初始设置，在初始设置菜单中选第1行“SET DESTINATION设置目的地港。在该设置页，输入目的地名，在完成上述输入后，按“ENT输入键，再按“MEN

11、U菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。4. 设置航行状态SET NAV STATUS在主菜单中选择第5行“INIT SETTINGS初始设置，在初始设置菜单中选第5行“SET NAV STATUS设置航行状态，在该设置页，设定航行状态编号，在完成上述选择后，按“ENT输入键，再按“MENU菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。航行状态编号定义如表3所示：状态编号英文中文译意00：Underway using enginedefault机器推进航行缺省值01：At

12、 anchor锚泊02：Not under mand失控NUC03：Restricted maneuverability操纵能力受限04：Constrained by draught被强迫拖引05：Moored系泊06：Aground搁浅07：Engaged in fishing从事捕渔08：Underway by sailing用帆航行09：Reserved for high speed craftHSC保存用于高速艇HSC高速艇10：Reserved for wing in groundWIG，for example，hydrofoil保存用于飞翼船飞翼船，例如水翼艇11-15：Reser

13、ved for future use保存用于将来使用表3 航行状态编号定义5. 设置船舶类型和乘员人数SET TYPE&CREW在主菜单中选择第5行“INIT SETTINGS初始设置，在初始设置菜单中选第4行“SET TYPE&CREW设置船舶类型和乘员人数，在该设置页，设定所有乘客和船员人数并选择船舶类型，在“TYPE CLASSAIS类型选项中，总是选A，在完成上述选择后，按“ENT输入键，再按“MENU菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。船舶类型编号详见航海手册或AIS使用说明书。6. 设置CPA和TCPASET CP

14、A/TCPA在主菜单中选择第5行“INIT SETTINGS初始设置，在初始设置菜单中选第5行“SET CPA/TCPA设置预计相遇最近点/预计相遇最近点的时间，在该设置页，设定预计相遇最近点和预计相遇最近点的时间的报警，“ACTV可选DSBL不用，也可选ENBL可用，在完成上述选择后，按“ENT输入键，再按“MENU菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。7. 设置GPS天线位置SET ANTENNA POS在主菜单中选择第5行“INIT SETTINGS初始设置，在初始设置菜单中选第6行“SET ANTENNA POS设置天线

15、位置，在GPS天线位置设置分菜单，选择1为部GPS天线位置，选择2为外部GPS天线位置，根据GPS天线安装位置实际尺寸输入，在完成上述选择后，按“ENT输入键，再按“MENU菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。8. 设置I/O输入/输出通信口SET I/O PORT在主菜单中选择第5行“INIT SETTINGS初始设置，在初始设置菜单中选第1行“SET I/O PORT设置输入/输出口，在“I/O设置分菜单，按1号键，进入用于速度传感器的输入/输出口，在该设置页，可根据传感器类型按“向下键选择适宜的项。在“I/O设置分菜单，

16、按2号键，进入功能菜单页。在“I/O设置分菜单，按3号键，进入下一页菜单, 设置I/O输入/输出优先级。在“I/O设置分菜单，按4号键，进入网络IP地址设置，在完成上述选择后，按“ENT输入键，再按“MENU菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。9. 设置I/O输入/输出优先级在“I/O设置分菜单，按3号键，进入下一页菜单。在该菜单页，可设置I/O输入/输出优先级。按1号键，可选择“L/L COG SOG船位、对地航向、对地航速项。按2号键，可选择“HDG罗经方位项。按3号键，可选择“ROT旋回角速率项。按4号键，可选择“AIS

17、项。在完成上述选择后，按“ENT输入键，完毕输入。10. 查看频道SET CHANNEL在主菜单中选择第6行“SYSTEM SETTINGS系统设置，在系统设置菜单中选第2行“SET CHANNEL频道设置，在频道设置页，有二项容可供选择，“查看频道和“频道编辑，如选择“查看频道项，可以查看功率、频道号CH-A：2087、CH-B：2088。11. 编辑频道EDIT CHANNEL在查看频道页，第2项就是“频道编辑，如选择“频道编辑就可对频道进展编辑，按“向下键，可以选择频道号，选择好频道号后，就可对频道进展编辑，在完成编辑后，按“ENT输入键，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCE

18、L 三个选项中选择“YES要储存，再按“ENT输入键，出现要求输入口令页，在该页，输入口令后，按“ENT键退出。12. 设置蜂鸣器SET BUZZER在主菜单中选择第6行“SYSTEM SETTINGS系统设置，在系统设置菜单中选第5行“SET BUZZER 蜂鸣器设置，在该设置页，可以对“ALARM、CPA/TCPA、MSG ALM报警、相遇最近点和预计相遇最近点的时间的报警、短消息报警等进展设置，在完成上述选择后，按“ENT输入键，再按“MENU菜单键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。13. 设置频道和功率SET CH&FWR

19、在主菜单中选择第7行“DIAGNOSTICS诊断程序，在诊断程序菜单中选第7行“FOR SERVICE用于维护，在该设置页出现要求输入口令，口令输入后，进入维护菜单页，在该页选择第4行“SET CH&FWR设置频道和功率，根据要求输入频道号和功率，在完成上述选择后，按“ENT输入键，退回到主菜单，出现是否要储存字符，在“YES，NO，CANCEL 三个选项中选择“YES要储存。14. 测试程序TEST PROGRAM在主菜单中选择第7行“DIAGNOSTICS诊断程序，在诊断程序菜单中共有4个测试程序，“MEMORY TEST储存测试；“KEY TEST按键测试；“LCD TEST液晶面板测试

20、；“GPS TESTGPS测试。根据需要可以对上述4个容进展测试，以判断程序是否正常。15. 船舶信息显示显示“目标信息TARGET DATA在下面主菜单中选第1行“TARGET DATA目标信息，当AIS没有收到目标信息时，屏幕会显示“NO TARGET！，如接收到目标信号时，通过按“NEXT键，选择目标船名，离本船最近的船舶详细信息将显示在屏幕的顶部，显示的容有：船名，离开本船的距离等。如要进一步了解该船的信息，按“ENT键，该船的MMSI，船名，船舶呼号，IMO号，距离和时间都会出现在屏幕上。在“目标信息分菜单，共有7层显示屏幕，通过按击“向下键进入。当“目标的距离和时间都小于CPA预计

21、相遇最近点和TCPA预计相遇最近点的时间设定值时，在屏幕的右上方会出现“DNGDANGER字符，意即危险。当目标信号丧失时，在屏幕的右上方会出现“LOST字符，意即丧失。三分钟后，它将去除屏幕上已丧失的目标。显示本船信息显示本船静态信息图7 本船信息项中的5页子菜单显示本船静态信息OWN STATIC DATA在主菜单上，选择第3项，“OWN DATA本船信息，在本船信息菜单页，选择第1行“OWN STATIC DATA（本船静态信息）。在本船静态信息显示分菜单，共有5层分菜单显示屏幕，通过按击“向下键一层一层进入。静态信息的容如表1所示。显示本船动态信息OWN DYNAMIC DATA在“O

22、WN DATA本船信息项，选择第2项进入“OWN DYNAMIC DATA本船动态信息，在本船动态信息显示分菜单，有经纬度；对地航向；对地航速；旋回角速率；罗经方位等。当收到本船发射信号时，在屏幕的右上角会出现一个闪动的天线符号。显示报警状态ALARM STATUS显示报警状态。报警状态的容见操作手册。显示传感器状态SENSOR STATUS在主菜单上，选择第3项，“OWN DATA本船信息，在本船信息菜单页，选择第4行“SENSOR STATUS（传感器状态），进入显示传感器状态页，在该页有二项容可观察到，即“INTRL GNSS、INTRL SOG/COG。显示部的GPSINTERNAL

23、GPS在主菜单上，选择第3项，“OWN DATA本船信息，在本船信息菜单页，选择第5行“INTERNAL GPS（部的GPS），进入显示部的GPS页，在该页可观察到经纬度；UTC时间；模式和定位方式。创立短消息CREATE MSG在主菜单上，选择第4项，“SET MSG设置短消息，在设置短消息页，选择第1项“CREATE MSG创立短消息，在该页共有3个选择，1.“SET MSG TYPE短消息类型；2.“SET MSG设置短消息；3.“SEND MSG发送短消息，可根据要求选择。如选择“SET MSG TYPE短消息类型，在该页将需要单独投递的船舶地址MMSI号输入，对所有船舶投递可以通过播

24、送方式进展。在“SET MSG设置短消息页，可以编写短消息。在“SEND MSG发送短消息页，可以发送短消息，当短消息发送时，屏幕会出现提示语：“SEND MESSAGE，如发送成功会提示：“SUCCESSFUL，如发送失败会提示：“SEND FAILED。显示发送的短消息XMIT MSG在主菜单上，选择第4项，“SET MSG设置短消息，在设置短消息页，选择第2项“XMIT MSGS发送短消息，在该页可观察到发送短消息的数量、发送类型、日期、时间、地址MMSI号等，短消息最多只能发送150个字符。S字符为平安类消息。显示接收到的短消息RCVD MSG在主菜单上，选择第4项，“SET MSG设置短消息，在设置短消息页，选择第3项“RCVD MSGS接收到的短消息，在该页可观察到接收到的短消息的数量、类型、日期、时间、来自于哪里MMSI号等，短消息最多只能接收150个字符。该短消息如尚没有读过，在时间信息旁会出现黑底白字的“NEW！新！。四、完毕语以上设置程序是在AIS设备安装完成后由设备供给商帮助设置，船公司应提供必要的船舶信息来完成设置。在设备供给商设置完成后，日常航行信息设置就应由船舶驾驶员单独完成，为了方便我局船舶驾驶人员，在以上设置程序中，子目录中打号的就是日常航行应由船舶驾驶员自行设置和检查的信息。也可依据打