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通過岸基雷達(dá)搜集目標(biāo)信號(hào)的船舶港口交通管理系統(tǒng)被稱為 VTS。 VTS 中心的顯示屏上可以看到通過岸基雷達(dá)接收到船舶的回波(目標(biāo)),工作人員需要通過 VHF 直接詢問、VHF 通話、VHF 測向、VHF 短消息等手段來獲得該船的船名并對該目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。 “正橫某某燈浮的船舶船名是什么?” ”請報(bào)船名?!?/span> “請行駛到報(bào)告線后再報(bào)船名?!?/span> ... 經(jīng)標(biāo)識(shí)過目標(biāo),其標(biāo)識(shí)會(huì)始終跟隨船舶航行,直到船舶(目標(biāo))駛離 VTS 區(qū)域。為獲得船名并在顯示屏上確認(rèn)其位置,VHF 與船舶通話相當(dāng)頻繁。 隨著航海事業(yè)的發(fā)展, VTS 無法直接標(biāo)識(shí)船舶的問題日益突出。 ▲雷達(dá)的海上識(shí)別存在缺陷,只能探測目標(biāo)船的位置、平均速度和航向,不能獲取目標(biāo)船的即時(shí)速度和船首向,甚至在受雨雪干擾時(shí),圖像會(huì)出現(xiàn)一片空白。 ▲船船間避碰缺乏有效的通信手段,不能與目標(biāo)船自動(dòng)交換數(shù)據(jù),人工操作延誤時(shí)間,且在使用語言交換信息時(shí)易出現(xiàn)失誤。 隨著GPS、DGPS系統(tǒng)和現(xiàn)代通信技術(shù)的出現(xiàn),基于VHF-DSC概念開發(fā)成功的4S海上通信管理系統(tǒng)提出并投入使用,國際航標(biāo)協(xié)會(huì)IALA和國際海事組織IMO認(rèn)為這是解決船舶識(shí)別的良好技術(shù)。IMO的NAV45會(huì)議確定了AIS的性能標(biāo)準(zhǔn),AIS被各國廣泛采用和推廣。 AIS不僅能利用VHF無線數(shù)據(jù)鏈路和自組織時(shí)分多址接入技術(shù)在不需要船舶駕駛員介入的條件下,根據(jù)船舶的運(yùn)動(dòng)情況,周期性地在海上專用的VHF頻道自動(dòng)廣播船舶的標(biāo)識(shí)、位置等本船的信息,而且能夠接收和處理周圍其他船舶廣播的同樣信息,然后通過圖形或文本方式顯示給船舶駕駛員。 AIS的基本構(gòu)成包括:內(nèi)置的GPS/DGPS 接收機(jī)、VHF數(shù)據(jù)通信機(jī)、通信控制器、船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)傳感器接口、數(shù)據(jù)接口、內(nèi)置完整性測試模塊和最小鍵盤與顯示單元。
主要是用于提供通信鏈路同步定時(shí)和船舶對地運(yùn)動(dòng)參數(shù)的。它是系統(tǒng)外接衛(wèi)星定位系統(tǒng)的補(bǔ)充。 船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)傳感器接口 經(jīng)此接口與船橋上安裝的GPS接收機(jī)、陀螺羅經(jīng)、計(jì)程儀和船舶轉(zhuǎn)向計(jì)相連,收集它們提供的各種船舶運(yùn)動(dòng)信息:船位、航向、航速、船舶轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)向率。 將AIS通過數(shù)據(jù)接口與電子海圖顯示與信息系統(tǒng)或雷達(dá)相連。該接口不僅能夠輸出本船的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和接收到周圍船舶的信息,而且能接收來自顯示終端的控制指令和發(fā)送報(bào)文。 AIS的核心。根據(jù)AIS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制VHF數(shù)據(jù)通信鏈路上的信息傳輸和各接口的數(shù)據(jù)交換。包括船舶靜、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫,對信息的處理、管理及控制,基于SOTDMA技術(shù)的通訊協(xié)議、通訊方式及顯示等相關(guān)的軟件。 按照國際標(biāo)準(zhǔn)的要求,AIS應(yīng)當(dāng)能夠在兩個(gè)VHF工作信道上發(fā)射信息,并能同時(shí)在這兩個(gè)信道上接收信息。因此,每臺(tái)AIS設(shè)備包括一個(gè)VHF發(fā)射機(jī),兩個(gè)VHF時(shí)分多址接收機(jī)以及顯示和傳感系統(tǒng)。 ?船舶靜態(tài)數(shù)據(jù),包含船名、呼號(hào)、MMSI、IMO、船舶類型、船長、船寬等 ?船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),包含經(jīng)度、緯度、船首向、航跡向、航速等 ?船舶航程數(shù)據(jù),包含船舶狀態(tài),吃水,目的地、ETA等
?水域交通動(dòng)態(tài)和交通指引 ?航行警告、航行通告和交通管制信息 ?影響船舶航行的因素,氣象、水文、航標(biāo)等信息 ?應(yīng)答船臺(tái)對岸臺(tái)的求助
?船舶動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息 ?相對于航道的位置 ?.周圍船舶的位置和意圖
?發(fā)布航行警告、航行通告、交通管制信息 ?它通過C/S和B/S模式,為船舶、船公司、航運(yùn)部門、政府、港口、生態(tài)、救援、海洋和大氣、研究和統(tǒng)計(jì)、公共訪問、VTS、反恐等提供服務(wù) ?船訊網(wǎng)利用AIS系統(tǒng)特性,建立B/S模式船舶信息服務(wù)系統(tǒng),提供直觀的船位和船舶信息服務(wù),為海事管理、人命搜救和港口調(diào)度、碼頭管理、航運(yùn)經(jīng)濟(jì)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供重大幫助 在船舶避碰中為雷達(dá)、ARPA提供了有效的補(bǔ)充,特別是雨雪等惡劣天氣條件下,雷達(dá)信號(hào)極容易受到干擾,嚴(yán)重影響船舶避碰的準(zhǔn)確時(shí)間。而AIS受惡劣天氣營銷較小,在AIS覆蓋區(qū)域內(nèi),信號(hào)不受距離遠(yuǎn)近、尺寸大小等因素影響,能夠自動(dòng)、快捷、全面地對船舶提供有助于避碰的信息,對附近海區(qū)船舶實(shí)施監(jiān)視并能自動(dòng)計(jì)算目標(biāo)船舶的DCPA和TCPA,對碰撞危險(xiǎn)給予警告。 AIS系統(tǒng)可以快捷、準(zhǔn)確的收集船舶航行信息,建立信息數(shù)據(jù)庫,結(jié)合電子海圖、船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)等,可為監(jiān)管部門處理船舶碰撞調(diào)查提供有效的數(shù)據(jù)支撐,為搜救部門組織搜救行動(dòng)提供事故發(fā)生地周圍船舶信息及搜救決策服務(wù)信息。 水文氣象信息的實(shí)時(shí)發(fā)布 將水文氣象信息的格式預(yù)先在國際航標(biāo)協(xié)會(huì)IALA (international association of marine aids to navigation ligthouse authouities)進(jìn)行登記,就能實(shí)現(xiàn)國際性應(yīng)用。水文氣象信息一般包括風(fēng)速的平均值、風(fēng)向、水位、水溫、氣溫、不同濃度的流速與流向、潮汐信息等。 航槽的開挖是一項(xiàng)大投入的工程。航槽的設(shè)計(jì),一般是在滿足安全要求的前提下,開挖的越窄越經(jīng)濟(jì)。為了讓船舶看清航槽的位置,航槽兩側(cè)需要設(shè)置航標(biāo)。由于航標(biāo)設(shè)在流動(dòng)的水中,受水流的影響漂移半徑在10—30米左右。為了達(dá)到同樣的安全系數(shù),航槽只好相應(yīng)加寬。在AIS系統(tǒng)情況下就不同了,電子航標(biāo)的位置是不受水流的影響而移動(dòng)的,在同樣的安全系數(shù)的情況下,可以降低對航槽開挖寬度的要求,從而降低航槽建設(shè)成本。
燈浮是容易漂移的航標(biāo),一旦漂移,容易造成船舶的擱淺。在AIS系統(tǒng)下可完全改變這一狀況。由于AIS狀態(tài)下的電子航標(biāo)是不會(huì)移位的,因燈浮漂移而造成船舶擱淺的因素也就不成立,部分?jǐn)R淺事故也就可以避免。如果在AIS系統(tǒng)情況下仍需要現(xiàn)行的實(shí)物航標(biāo)的話,只要在現(xiàn)行燈標(biāo)體上安置一臺(tái)AIS設(shè)備就能解決。當(dāng)燈標(biāo)發(fā)生移位時(shí),移位了的燈標(biāo)上的AIS設(shè)備就能把移動(dòng)了的位置報(bào)告出來并報(bào)警,對航行安全是非常有好處的。
本期供稿:東海航海保障中心杭州通信中心 劉志強(qiáng) 責(zé)任編輯:航保君
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