基于AIS岸基網(wǎng)絡(luò)的船舶報(bào)告技術(shù)

姜凌++舒之兵++武樹斌++尹慧

摘 要船舶報(bào)告能夠有效的確保船舶行業(yè)安全，目前主要是依靠無線電通信技術(shù)進(jìn)行。就目前的情況來看，船舶報(bào)告種類比較多，同時(shí)也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且也沒有實(shí)現(xiàn)電子化和自動(dòng)化，不能進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)共享。對(duì)于這種情況，國(guó)際海事組織提出使用電子的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化的船舶報(bào)告，使用該種技術(shù)能夠有效的確保船舶報(bào)告的信息傳輸，同時(shí)也能夠進(jìn)一步統(tǒng)一船舶報(bào)告的形式，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享，能夠進(jìn)一步提高工作效率，降低人力消耗，確保整個(gè)船舶運(yùn)行安全，因此需要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)其的研究?；诖吮疚姆治隽嘶贏IS岸基網(wǎng)絡(luò)的船舶報(bào)告技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】AIS岸基網(wǎng)絡(luò) 船舶 報(bào)告技術(shù)

1 AIS岸基網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀

AIS全稱是Automatic Identification System（自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)），其最早出現(xiàn)在二十世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于這方面的研究也是越來越深入，該方面也是得到了進(jìn)一步發(fā)展，具有很多的優(yōu)勢(shì)，其屬于集現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)于一體的多門類高科技新型航海設(shè)施和系統(tǒng)。如今，基站數(shù)量越來越多，為了方便進(jìn)行管理工作，工作人員將AIS基進(jìn)行了組網(wǎng)，也就形成了現(xiàn)在的AIS岸基網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)狀世界各國(guó)都加大了對(duì)AIS岸基網(wǎng)絡(luò)的研究，相繼建立了該方面的網(wǎng)絡(luò)，成為了海事信息服務(wù)平臺(tái)，AIS岸基網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了越來越重要的位置，因此也是越來越受到重視。在國(guó)際上也相應(yīng)的提出了VHP數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VHP Data Exchange System，VDES），在未來的發(fā)展中系統(tǒng)主要是e-navigation的通信系統(tǒng)，進(jìn)一步拓展了信道，采取了有效的措施解決其中的負(fù)載問題，能夠更好的促進(jìn)發(fā)展。

2 基于AIS岸基網(wǎng)絡(luò)的船舶自動(dòng)報(bào)告技術(shù)

2.1 基站自動(dòng)選擇方法

一般情況下港口VTS中屯會(huì)設(shè)置很多的AIS基站，船舶在進(jìn)行VTS報(bào)告的時(shí)候需要解決的非常重要的一個(gè)問題是進(jìn)行基站的選擇，因此在應(yīng)用中進(jìn)行基站自動(dòng)選擇的設(shè)計(jì)，通過基站VTS臺(tái)站信息進(jìn)行，并進(jìn)行計(jì)算，從而能夠及時(shí)的將其中消息進(jìn)行對(duì)外船舶，為基站的選擇提供有效的基礎(chǔ)。

2.2 基于位置的船舶自動(dòng)報(bào)告算法

就目前的情況來看，VTS報(bào)告線主要是根據(jù)形狀進(jìn)行劃分，分為了2種，即圓弧型和折線型。

2.2.1 圓弧型報(bào)告線自動(dòng)報(bào)告算法

報(bào)告線是一個(gè)圓弧，整個(gè)過程需要將圓弧型報(bào)告線補(bǔ)充成圓，然后能夠進(jìn)行圓和點(diǎn)位置的確定，而主要的確定方式是通過報(bào)告線和船位點(diǎn)的關(guān)系進(jìn)行。在運(yùn)行的時(shí)候是知道VTS報(bào)告線的圓屯、和半徑，而船位點(diǎn)是需要通過船載GPS才能夠得到的，因此在運(yùn)行中最為主要的就是要了解船位點(diǎn)與圓心的距離與半徑之間存在的關(guān)系，然后通過分析和計(jì)算得到船位和報(bào)告線之間的位置，其模型如圖1。其中，VTS報(bào)告線主要是由于圓實(shí)線進(jìn)行代表，而自動(dòng)報(bào)告觸發(fā)線（當(dāng)船舶到達(dá)該線時(shí)自動(dòng)發(fā)送報(bào)告）則主要是圓虛線代替的，半徑r主要是由線段OA代表，而報(bào)告提前量s（船速與提前時(shí)間的乘積）主要是由線段AB來代表，船位點(diǎn)與圓心與O間的距離主要是通過線段OC來表示的。

2.3 船舶報(bào)告動(dòng)態(tài)信息自動(dòng)獲取方法

AIS主機(jī)中有GNSS接收機(jī)，其主要是依靠外部接口進(jìn)行參數(shù)傳感器的接受，對(duì)此AIS能夠提供船舶報(bào)告中所需要的相關(guān)動(dòng)態(tài)信息，具體是表1。

船舶向VTS報(bào)告的船舶動(dòng)態(tài)信息目前涉及的內(nèi)容也比較多，主要是通過AIS主機(jī)獲得當(dāng)前位置、航向和航速方面的信息，也可以選擇解析AIS消息VDO語(yǔ)句得到相關(guān)參數(shù)，完成信息同步控制，從而得到相關(guān)訊息。

VDO語(yǔ)句主要的作用是進(jìn)行設(shè)備的外輸，其主要是涉及到相關(guān)動(dòng)態(tài)信息，包括以下幾個(gè)方面：

（1）AIS數(shù)據(jù)主要是通過串口接收；

（2）AIS數(shù)據(jù)中進(jìn)行VDO語(yǔ)句的篩選，得到經(jīng)度、締度、航向和航速的相關(guān)信息；

（3）再次進(jìn)行（1）和（2）的操作，并不斷進(jìn)行相關(guān)信息的更新。

2.4 信息集成方法

就目前的情況來看，對(duì)于船舶報(bào)告信息和AIS消息的識(shí)別主要是通過船舶的MM來進(jìn)行的，本文的信息標(biāo)識(shí)的選擇是通過船舶MMSI進(jìn)行的。AIS設(shè)備進(jìn)行信息的傳遞時(shí)間是沒六分鐘進(jìn)行一次對(duì)外傳播，基站接收到信息后才用WVDM的形式進(jìn)行對(duì)外傳遞。本次進(jìn)行信息集成主要是：

（1）建立船舶靜態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并完成信息的接受，然后進(jìn)行相關(guān)信息的記錄，并存入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

（2）集成船舶報(bào)告與AIS靜態(tài)信息，受到船舶報(bào)告后需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，然后分析靜態(tài)信息，從而能夠形成一個(gè)完整的船舶報(bào)告。

總之，研究基于AIS岸基網(wǎng)絡(luò)的船舶自動(dòng)報(bào)告技術(shù)具有非常重要的意義，其能夠獲得相關(guān)的信息，達(dá)到保障船舶航行安全的目的，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。

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[3]周志斌.AIS岸基網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與海事管理能力的提升[J].航海技術(shù)，2008（06）：36-37.

作者單位

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二二研究所 湖北省武漢市 430200