AIS基礎(chǔ)知識及其國際標準的發(fā)展

AIS基礎(chǔ)知識及其國際標準的發(fā)展AIS與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)培訓(xùn)船舶通信■聲音通信鳴笛■視覺通信旗語，燈光■地面通信中高頻單邊帶電話、直接印字電報、甚高頻電話等■衛(wèi)通通信

通過INMARSATA、B、C、F站的語音、電傳、傳真、E-mail■雷達掃描系統(tǒng)雷達掃描系統(tǒng)航海雷達只能探測目標船的位置、平均速度和航（跡）向，不能獲取目標船的即時速度和船首向。存在近距盲區(qū)，近距目標圖像和數(shù)據(jù)不能顯示（船用雷達一般為10-50m）。障礙物和大船對其后的小目標遮擋較嚴重。受海浪暴雨干擾，丟失小目標。信息量有限，不能提供目標船標識和航行狀態(tài)等信息。與通信設(shè)備未能有機結(jié)合，不能與目標船自動交換數(shù)據(jù)；人工操作延誤時間；語言交換信息易失誤。雷達的劣勢雷達對航向的判定的局限解決雷達存在問題的兩種途徑提高雷達性能，如采用大時寬帶寬積雷達，可使探測目標的位置、速度、精度均提高，解決問題（1）；采用抗海雜波技術(shù)，可解決問題（4），但會使雷達成本大幅度提高。（2）、（3）、（5）和（1）中航向問題雷達不能解決。采用（本船動靜態(tài)信息+通信）方法，向外播發(fā)本船信息并接收他船信息。上述（1）-（5）問題均能解決，且造價低。這是一種技術(shù)變革：目標跟蹤方法的技術(shù)變革，船舶避碰手段的技術(shù)變革。AIS是這種變革的產(chǎn)物。AIS的產(chǎn)生過程（1990—1992）

(1994—1995）

（1996）

VHF/DSC應(yīng)答器

無線電AIS

通用AIS（通過VHF/DSC將本船信息傳給詢問對方）（用于VTS，SOTDMA，應(yīng)答器式）（SOTDMA廣播式）（1998）通過AIS技術(shù)性能

通過SOLAS公約第五章修正案

（2000）

（確定頻道（87B、88B））（強制裝備AIS）1992年：

IALA向IMO、ITU提議使用DSC應(yīng)答器系統(tǒng)，并以ITU-RM.825號建議案內(nèi)容作為國際標準。1994—1995年：瑞典、芬蘭首次提出“無線電AIS”的概念。1995年7月：瑞典芬蘭聯(lián)合在IMONAV41會議上首次提出將自組織時分多址技術(shù)（SOTDMA）應(yīng)用于船舶間和船岸間海上轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)的建議（草）提案。同時，根據(jù)英國提案，確定利用VHFCH70的應(yīng)答器性能標準。1996年9月：在IMONAV42會議上，研討AIS采用兩種信息交換方式（VHF/DSC式和廣播式），對未來船載AIS必須滿足船舶間和船岸間不斷增長的信息交換需求得到共識。1996年12月：IMOMSC67會議，同意將廣播式信息交換方案引入AIS。1998年7月：IMONAV44會議建議2002年起300總噸及以上新船和客輪必須安裝AIS。2000年12月：IMOMSC73會議通過AIS強制性安裝議案。AIS的產(chǎn)生過程AIS船載設(shè)備的安裝時間表關(guān)于部分沿海航行船舶安裝船載自動識別系統(tǒng)的通知

各省、自治區(qū)、直轄市交通廳（局、委）、船舶檢驗局（處），中遠集團、中海集團、長江航運集團公司，中國船級社，各直屬海事局，地方海事局：

為加強沿海航行船舶安全管理，提高船舶安全航行的技術(shù)條件，改善沿海通航秩序，經(jīng)研究，決定部分沿海航行船舶安裝船載自動識別系統(tǒng)（AIS），現(xiàn)將有關(guān)要求通知如下：

一、沿海航行的所有客船，500總噸及以上的油船、危險化學(xué)品船、集裝箱船必須于2006年4月30日之前配備船載自動識別系統(tǒng)。

二、各省、自治區(qū)、直轄市船舶檢驗部門和中國船級社負責(zé)各自檢驗范圍內(nèi)船舶的AIS安裝指導(dǎo)和驗收工作，與船公司一起制定上述船舶的AIS安裝計劃，確保在2006年4月30日前完成AIS的安裝和調(diào)試工作。

三、各有關(guān)船公司要主動和船舶檢驗部門溝通，根據(jù)船舶數(shù)量制定船舶的AIS安裝計劃，確保按要求將AIS安裝上船。

四、所有安裝上船的AIS產(chǎn)品需經(jīng)過船用產(chǎn)品型式認可并具有經(jīng)船舶檢驗機構(gòu)頒發(fā)的產(chǎn)品證書；船舶檢驗部門要嚴格把關(guān)，確保產(chǎn)品和安裝滿足規(guī)范要求。

五、各直屬海事局、地方海事局要作好船舶安裝的督促工作，

2006年5月1日起開始檢查AIS的安裝情況，對未按要求安裝AIS的船舶禁止離港。

六、各船舶檢驗管理處負責(zé)轄區(qū)內(nèi)船檢機構(gòu)AIS安裝檢驗工作的管理和督促工作。

二〇〇五年十月十四日瑞典的的HakanLans先生以個人名名義申請了這這種技術(shù)的專專利，并把他他的專利賣給給了當(dāng)時屬于于瑞典航天公公司的GP&C（全球定位和和通訊）公司司。后來該公公司被SAAB公司收購。美國Motorola公司已經(jīng)開發(fā)發(fā)了這種系統(tǒng)統(tǒng)，并申請專專利比HakanLans先生還要早。。Motorola公司的“銥星星”衛(wèi)星通訊訊系統(tǒng)就是基基于此類技術(shù)術(shù)。早在九九十年代初，，美國的Motorola公司的一個雇雇員JamesRidiout曾就專利侵權(quán)權(quán)向SAAB提出訴訟。該該訴訟在美國國專利法庭歷歷經(jīng)五年，在在花了成千上上萬的美元后后，這個爭論論才私下解。。Lans先生同意不再再卷入衛(wèi)星通通信系統(tǒng)中，，而Motorola公司同意不再再涉足AIS領(lǐng)域。AIS雛形－SOTDMA技術(shù)到1997年，SAAB、ROSS和MDS三家公司均開開發(fā)出了各自自的SOTDMA技術(shù)，并應(yīng)用用在各自的AIS系統(tǒng)中。SOTDMA系統(tǒng)的技術(shù)核核心是如何使使每個AIS設(shè)備的時間一一致，并實現(xiàn)現(xiàn)同步。SODTMA的SAAB版本就是基于于前面提及的的GPS時域標記脈沖沖，也就是說說它通過GPS獲得統(tǒng)一時間間，并實現(xiàn)同同步。MDS的SOTDMA是采用一種旗旗語系統(tǒng)?；竞痛皩⒁勒粘叽绾秃皖愋瓦M行排排序。發(fā)送時時隙的分配基基于主從方式式進行。ROSS的SOTDMA是基于世界時時的。該系統(tǒng)統(tǒng)的優(yōu)點在于于大家都認可可格林尼治時時間且該時間間可以從許多多時間服務(wù)提提供者處得到到，例如GPS或GLONAS。三家家技術(shù)各有優(yōu)優(yōu)勢，但是商商業(yè)競爭阻礙礙了產(chǎn)業(yè)發(fā)展展和合作1997年，RossNorsworthy先生（ROSS公司的總裁））將其SOTDMA專利（在瑞士士進行了國際際專利注冊））免費特許給給了國際電信信聯(lián)盟（ITU），由此產(chǎn)生生了國際電信信聯(lián)盟認可的的關(guān)于AIS的新的技術(shù)標標準ITUR-M.1371。GPS/DGPS羅經(jīng)計程儀監(jiān)視器VHFAIS組成原理框圖圖接口電路信息處理器TDMA接收機DSC接收機發(fā)射機天線共用器TDMA接收機各組成部分功功能（1）接口電路接口電路主要要接收來自GPS/DGPS或GNSS接收機的本船船位、同步世界時時UTC及來自陀螺羅羅經(jīng)的本船航向，來自計程儀儀的本船對地航速速等信號，數(shù)字字化后加到信信息處理器。。GPS、陀螺羅經(jīng)均均采用NEMA-0183格式，計程儀儀一般以200個脈沖/1nm，通信接口采采用RS232、RS485/422標準。各組成部分功功能（2）信息處理器器信息處理器包包括兩個TDMA解碼器和一個個TDMA編碼器，以及及一個DSC編碼器和一個個DSC解碼器。它是是AIS的核心部分，，主要作用如如下：存儲本船識別別碼、船名、、呼號、船型型等靜態(tài)信息息與船舶吃水水、危險貨類類、航線等航航行相關(guān)信息息；處理存儲本船船動態(tài)信息；；將存儲的本船船最新航線數(shù)數(shù)據(jù)及必要的的靜態(tài)數(shù)據(jù)與與航行相關(guān)的的其他信息進進行編碼后送送VHF發(fā)射；對接收到的來來自周圍其他他船舶的航行行數(shù)據(jù)進行解解碼并存儲解解碼后的數(shù)據(jù)據(jù)；將本船和和其他船舶航航行數(shù)據(jù)等信信息在監(jiān)視器器上顯示。各組成部分功功能信息處理器中中包括船舶靜靜、動態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)庫，對信息息的處理、管管理及控制，，基于SOTDMA技術(shù)的通訊協(xié)協(xié)議、通訊方式及及顯示等相關(guān)關(guān)的軟件。為為使廣播式AIS系統(tǒng)具有可靠靠、有序的信信息通信，要要求各船舶AIS設(shè)備時間嚴格格同步，從而而避免內(nèi)部干干擾。通常用用于同步的參參考時間均采采用來自GPS的UTC，也可采用與與UTC相關(guān)的時間源源。各組成部分功功能（3）信息監(jiān)視器器用于顯示各種種數(shù)據(jù)和狀態(tài)態(tài)信息，監(jiān)視視系統(tǒng)的運行行狀況，實際際應(yīng)用的信息息監(jiān)視器將可可能和雷達ARPA、ECDIS、IBS等監(jiān)視器一體體化，成為多多系統(tǒng)公共的的綜合信息顯顯示終端。（4）VHF收發(fā)機包括一臺VHF發(fā)射機、兩兩臺VHFSOTDMA接收機和一一臺VHFDSC接收機。由由系統(tǒng)信息息處理器控控制，用CH87B、CH88B兩個國際專專用頻段自自動發(fā)射和和接收按協(xié)協(xié)議通信方方案規(guī)定的的已調(diào)信號號，頻帶為為25KHz/12.5KHz，采用半雙雙工通信方方式。已調(diào)調(diào)信號中含含有本船和和他船的航航行信息，，發(fā)送信息息的編碼和和接收信息息的解碼均均由信息處處理器完成成。標準范圍圖圖例AIS站臺的分類類A、B類AIS設(shè)備對比船載AIS對比A類B類

發(fā)送功率12.5W（缺?。?2W(低功率）2W

通信協(xié)議SO-TDMACS-TDMA

頻帶156.025-162.025MHz@12/25KHz161.500-162.025MHz@25kHz

定位源和外部輸入外部GPSAIS集成GPS

顯示和數(shù)字界面昀小鍵盤顯示（MKD），多個輸入輸出口可選

位置，靜態(tài)消息以及報告速率位置信息由AIS消息1，2或3位置信息通過AIS18號消息回報，靜態(tài)消息通過24號消息匯報

安全信息發(fā)送和傳輸發(fā)送可選

價格$2,800-4000$700-1,500

AIS船臺AIS船臺架構(gòu)AIS基站AIS基站臺臺系統(tǒng)統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)擴展無無線船船舶障障礙物物周圍圍的覆覆蓋轉(zhuǎn)發(fā)接接受到到的AIS數(shù)據(jù)通過岸岸基通通信鏈鏈路連連接兩兩個或或兩個個以上上的地地理上上被分分開的的區(qū)域域付出的的代價價：降降低系系統(tǒng)容容量，，增加加了系系統(tǒng)復(fù)復(fù)雜性性AIS轉(zhuǎn)發(fā)站站轉(zhuǎn)發(fā)器器（單單工））轉(zhuǎn)發(fā)器器（雙雙工））R：覆蓋蓋半徑徑H(M):岸臺天天線高高度h(m):船臺天天線高高度AIS覆蓋范范圍AIS可以同同時在在兩個個頻率率上交交替進進行，，可以以避免免RF干擾和和增加加系統(tǒng)統(tǒng)容量量。此此外，，主管管部門門還可可以指指配AIS的區(qū)域域性使使用頻頻率，，使AIS可工作作于一一組頻頻率，，并具具有頻頻道選選擇和和切換換手段段，既既可以以工作作于近近程，，也可可工作作于遠遠程。。AIS專用兩兩個VHF頻道：：CH87Bf=161.975MHz；CH88Bf=162.025MHz。AIS信息種種類(1)靜態(tài)信信息:MMSI、IMO編號、、呼號號及船船名、、船長長和船船寬、、船舶舶種類類、GPS天線位位置等等。(2)動態(tài)信信息:MMSI、UTC時間、、船舶舶位置置、對對地航航向（（COG）、對對地速速度（（SOG）、船船首向向（HDG）、航航行狀狀態(tài)和和轉(zhuǎn)向向速率率等。。(3)航行相相關(guān)信信息:吃水、、貨物物類型型、目目的地地、ETA、計劃劃航線線等。。(4)與安全全相關(guān)關(guān)的信信息:廣播和和通知知信息息。AIS消息類類型（（22種）AIS消息類類型（（22種）中國AIS網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)示示意圖圖AIS基站AIS基站

AIS基站AIS基站

海區(qū)中心服務(wù)器海區(qū)中心服務(wù)器國家中心服務(wù)器局域網(wǎng)代理服務(wù)器Internet代理服務(wù)器終端用戶終端用戶中國AIS網(wǎng)絡(luò)AIS國家中中心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)示示意圖圖AIS的主要要功能能（1）系統(tǒng)統(tǒng)可在在無需需人工工介入入的情情況下下，自自動連連續(xù)地地向同同樣配配備AIS的主管管當(dāng)局局的岸岸臺和和其他他船舶舶提供供信息息，包包括船船舶識識別碼碼、船船型、、船位位、航航向、、航速速、航航行狀狀態(tài)和和其他他與安安全相相關(guān)的的信息息。（2）系統(tǒng)能接收收并處理船位位、航向、航航速等傳感信信息，自動接接收來自具有有相同配備（（AIS）的船舶、管管理當(dāng)局及其其他來源的上上述信息。（3）以適當(dāng)?shù)母滤俾侍峁┕┐缓筒倏v縱信息以便于于管理當(dāng)局和和其他船舶精精確跟蹤和監(jiān)監(jiān)視船舶動態(tài)態(tài)。AIS的主要功能（4）與AIS岸臺交換數(shù)據(jù)據(jù)，以使主管管部門指定工工作模式，控控制數(shù)據(jù)傳輸輸?shù)臅r間和時時隙。（5）自主模式下下的信息更新新率因船舶類類型不同而不不同。對高優(yōu)優(yōu)先級以及有有關(guān)安全的呼呼叫以最快的的速率確定。。（6）數(shù)據(jù)的傳輸輸響應(yīng)來自于于船舶或主管管部門的問詢詢，有輪詢和和受控兩種模模式。（7）提供國際海海事標準界面面，并有人工工輸入和輸出出數(shù)據(jù)的接口口。AIS與雷達相比的的優(yōu)越性(1)實現(xiàn)船——船，船——岸間自動交換換數(shù)據(jù)(2)信息量大(3)不受海浪、暴暴雨等干擾(4)不存在近距盲盲區(qū)(5)目標位置精度度高，可得目目標的即時速速度和航向(6)VHF電波傳播繞射射作用比雷達達（微波）強強，因而AIS作用距離比雷雷達遠，可與與小島、山腳腳及彎曲河道道后的船載AIS進行數(shù)據(jù)交換換。■AIS不是萬能的只能預(yù)預(yù)警，具體響響應(yīng)仍需要人人為干預(yù)并非所所有船只都裝裝備了AISAIS信息也會出錯錯AIS信息系統(tǒng)沒有有足夠的安全全保障IMO：國際海事組組織ITU：國際無線電電通信大會IEC：國際電工委委員會IALA：國際航標協(xié)協(xié)會AIS相關(guān)標準組織織AIS協(xié)議分類ITU協(xié)議組規(guī)定了AIS系統(tǒng)的總體要要求ITU-RM1371-1ITU-RM1371-2ITU-RM1371-3三個協(xié)議的改改進之處在于于對協(xié)議的一一些細節(jié)上的的完善和報文文種類的增加加。ITU-RM1371-3的相對1371-1版本的主要變變化有：1、在數(shù)據(jù)幀中中加入了通信信狀態(tài)位。包包含同步狀態(tài)態(tài)和時隙相關(guān)關(guān)信息。2、在報文中加加入了轉(zhuǎn)發(fā)計計數(shù)位，初始始狀態(tài)位為1或2。當(dāng)報文被轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)站轉(zhuǎn)發(fā)后后，該位+1，當(dāng)該位等于于3時，報文將不不再被轉(zhuǎn)發(fā)。。該機制可以以避免報文反反復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)造成成的時隙利用用效率的急劇劇下降。1371協(xié)議的演進3、對6號和8號報文的二進進制信息進行行詳細的定義義，以提高數(shù)數(shù)據(jù)利用效率率。4、增加了對報報文7、報文13、報文17和報文22的描述。5、增加了23號組指派命令令報文、24號靜態(tài)數(shù)據(jù)報報文、25號單時隙二進進制報文、26號含通信狀態(tài)態(tài)的多時隙二二進制報文。。1371協(xié)議的演進IEC61993-2CLASSA船臺標準IEC62287-1CSTDMA標準IEC61162-1數(shù)據(jù)界面標準準IEC61163-2CLASSA船臺的試驗和和檢測標準IEC62320-1AIS基站標準IEC協(xié)議組IALA對于ITU-1371標準的技術(shù)澄澄清A-126建議自自動識別系統(tǒng)統(tǒng)在航標助航航上的應(yīng)用A-124建議AIS岸臺網(wǎng)絡(luò)建議議A-123建議AIS岸臺建議IALA建議SN/Circ.227AIS船臺安裝建議議SN/Circ.245AIS船臺安裝修正正建議A22/Res.917AIS船臺的操作建建議IMO建議ITU1371-3協(xié)議解析ITU-RM.1371建議案中提出出了AIS技術(shù)特性標準準，包括：將將比特流傳輸輸?shù)綌?shù)據(jù)鏈的的物理層；特特性參數(shù)；帶帶寬參數(shù)、發(fā)發(fā)射媒體；頻頻帶寬度；收收發(fā)特性；調(diào)調(diào)制方案；數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)射速率率；同步序列列；數(shù)據(jù)編碼碼；前向糾錯錯；交錯、比比特倒頻；數(shù)數(shù)據(jù)鏈讀出；；發(fā)射機穩(wěn)定定時間；發(fā)射射功率；關(guān)機機程序。AIS協(xié)議OSI模型應(yīng)用層表示層對話層傳輸層信道1網(wǎng)絡(luò)層信道2鏈路層LME鏈路層DLS鏈路層MAC鏈路層LME鏈路層DLS鏈路層MAC物理層物理層發(fā)送比比特流同步，，定時功率控控制數(shù)據(jù)調(diào)調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)編編碼發(fā)射機機管理物理層主要功功能符號參數(shù)名最小值最大值PH.RFR區(qū)域頻率MHZ156.025162.025PH.CHS信道間隔KHz12．525PH.AIS1AIS信道1（CH87B）161.975161.975PH.AIS2AIS信道2（CH88B）162.025162.025PH.TS對準序列bit2432PH.TST發(fā)射機穩(wěn)定時間ms1.0PH.TXP發(fā)射輸出功率W125物理層的參數(shù)數(shù)傳輸介介質(zhì)：AIS1和AIS2雙信道運行：：2個TDMA接收機分別在在2個獨立的頻道上同時接收收信息，同時時，使用1個TDMA發(fā)射機在2個獨立的頻道道上交替進行行TDMA發(fā)射。帶寬：：25kHz或12.5kHz。公海應(yīng)采用用25kHz的帶寬，而在領(lǐng)領(lǐng)海應(yīng)根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)貦?quán)力機關(guān)關(guān)的要求采用用25kHz或12.5kHz帶寬。幾個參數(shù)□調(diào)制制方案：最小小移頻鍵控（（GMSK/FM）□信道道編碼：不歸歸零倒置：遇遇0電平變化□數(shù)據(jù)據(jù)速率：9.6kbitps+/-50PPM□對準序列：：24比特的0和1交替組成□無前前向糾錯和交交織，無位擾擾調(diào)制方式采用GMSK/FM。MSK是移頻鍵控（（FSK）的一種改進。。在移頻鍵控控中，每一碼碼元的頻率不不變或跳變一一個固定值，，而兩個相鄰鄰的頻率跳變變碼元信號，，其相位通常常是不連續(xù)的的。而MSK是FSK信號的相位始始終保持連續(xù)續(xù)變化的一種種特殊方式，，它由于移頻頻小而且相位位連續(xù)，因此此頻帶利用率率優(yōu)于一般的的FSK方式。GMSK是將數(shù)字基帶帶信號先經(jīng)過過一個高斯濾濾波器整形后后進行調(diào)頻，，從而使功率率譜高頻分量量滾降更快，，降低帶外輻輻射。發(fā)射機功率2種標標稱功率：2W和12.5W缺省高高功率發(fā)射機穩(wěn)定時時間發(fā)射機RF啟動時間：為TX-ON信號后，RF功率達到正常常電平的80%時（穩(wěn)定定狀態(tài)）時間間。故在TX-ON信號后，發(fā)射射機RF啟動時間將不不能超過1ms。發(fā)射機RF釋放時間：從TX-OFF信號起1ms內(nèi)，關(guān)閉發(fā)射射機RF功率。鏈路層作用：如何打打包數(shù)據(jù)，適適應(yīng)錯誤檢測測和正確的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸。媒媒介存取控控制（MAC）1.TDMA同步：(1)直接同同步UTC(2)間接同步UTC如果設(shè)備不能能直接獲取UTC,但能接收到其其他采用UTC直接計時的臺臺站，則應(yīng)調(diào)調(diào)到與這些臺臺站同步。(3)同步于于基地臺若移動臺既無無法直接同步步UTC，也無法間接同同步UTC，但能接收到從從基地臺發(fā)射射的信息，則則應(yīng)將其同步步于能接收的的臺站數(shù)量最最多的基地臺臺。AIS幀格式AIS系統(tǒng)采用幀的的概念，一幀幀為1分鐘，，分為2250個時隙，，每個時隙為為26.67ms，每一幀開始和和結(jié)束都是以以UTC分鐘一致的。。AIS幀格式數(shù)據(jù)鏈服務(wù)（（DLS）（1）數(shù)據(jù)鏈的激活活和釋放；（2）數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送（3）錯錯誤檢測與控控制□RATDMA(隨機訪問TDMA):-動態(tài)網(wǎng)絡(luò)登陸陸，暫時傳輸輸-沒有預(yù)先聲明明的傳輸-避免預(yù)先聲明明或者已經(jīng)分分配的鏈路-傳輸計劃突發(fā)發(fā)性.□SOTDMA(自組織TDMA):-穩(wěn)定（周期））廣播位置報報告-預(yù)先聲明使用用時隙并定義義時隙使用時時長;-避免已經(jīng)分配配的鏈路;-時隙在一個預(yù)預(yù)定義的范圍圍內(nèi)隨機選擇擇-自主性、連續(xù)續(xù)性傳輸-可支持過載.四種數(shù)據(jù)鏈路路訪問協(xié)議□ITDMA(增量TDMA):用于預(yù)先聲明明臨時傳輸，，網(wǎng)絡(luò)登陸，，第一個幀，，發(fā)送由特殊殊原因（例如如船轉(zhuǎn)向）臨臨時增加的報報告只支持自主/連續(xù)和分配模模式（不支持持詢問模式）），一個ITDMA分配時隙可以以保持到下一一個幀時隙在待選時時隙中隨機選選定□FATDMA(固定訪問TDMA):靜態(tài)分配，僅僅用于岸臺報報告預(yù)先聲明并且且固定的傳送送計劃不會避免使用用已分配時隙隙四種數(shù)據(jù)鏈路路訪問協(xié)議工作模式l自主和連續(xù)模模式：采用這種模式式的臺站應(yīng)能能自行確定其其位置信息的的發(fā)射時間安安排，并自動動解決與其他他臺站在發(fā)射射時間安排上上的沖突。l指定模式：采用管理部門門的基地臺或或轉(zhuǎn)發(fā)臺所指指定的發(fā)射時時間表。包括括報告速率的的指定和發(fā)射射時隙的指定定。l輪詢模式：自動回應(yīng)船臺臺或管理部門門的詢問。輪輪詢模式的運運行不應(yīng)和其其他兩種模式式的運行發(fā)生生沖突，回應(yīng)應(yīng)信息的發(fā)射射在接收到的的詢問信息的的頻道上進行行。網(wǎng)絡(luò)層作用:(1)信信道管理，建建立和保持信信道連接AIS工作信道為87B和88B,只能在下列情情況下轉(zhuǎn)換到到其他信道上上工作。人工輸入命令令（人工轉(zhuǎn)換換）基地臺發(fā)來的的TDMA命令（通過TDMA命令自動轉(zhuǎn)換換）基地臺發(fā)來的的DSC命令（通過DSC命令自動轉(zhuǎn)換換）缺省模式下，，AIS同時在兩個信信道上接收信信息，因此包包括兩個TDMA接收機。信息的傳輸應(yīng)應(yīng)該在兩個信信道上交替進進行。（2）確定報報告速率（3）解決信信道阻塞問題題傳輸層（1）將數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)當(dāng)大小的發(fā)射射信息包；（2）數(shù)據(jù)包包排序（3）為上一一層提供連接接協(xié)議。AIS信息數(shù)據(jù)包格格式上升沿

對準序列

開始標志

數(shù)

據(jù)

幀校驗序列

結(jié)束標志

緩

沖

8bits24bits8bits168bits16bits8bits24bits對準序列對準序列稱為為位同步碼（（或比特同步步碼），其作作用是把收發(fā)發(fā)兩端時鐘對對準，使碼位位對齊，以給給出每個碼元元的判決時刻刻。對準序列列是由0、1交替的數(shù)碼碼組成的一段段信號，用NRZI（反向不歸零））編碼，并以以0作為對準準序列的結(jié)束束碼。開始標志和結(jié)結(jié)束標志開始標志稱字字同步，又稱稱幀同步碼，，它表示信息息的開始位。。為了能在接接收端實現(xiàn)正正確區(qū)分碼字字、碼句或碼碼幀，需要在在信息傳輸中中設(shè)置幀同步步。AIS幀同同步步碼碼為為8比比特特長長，，由由標標準準的的HDLC標志志01111110組組成成，，用用于于檢檢測測一一個個發(fā)發(fā)射射數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)包包的的開開始始，，作作為為信信息息起起始始的的時時間間標標準準。。幀幀同同步步一一般般是是在在位位同同步步的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上實實現(xiàn)現(xiàn)的的。。結(jié)束標志表表示信息傳傳輸結(jié)束，，與開始標標志相同，，也是由標標準的HDLC標志組成。。數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)是是真正所需需傳輸?shù)男判畔?nèi)容。。它分為兩兩個部分：：信息標志志和信息內(nèi)內(nèi)容。信息標志是是用來表示示信息類型型、信息數(shù)數(shù)量、優(yōu)先先級和路徑徑的；信息內(nèi)容是是通信雙方方所需求的的數(shù)據(jù)，對對于船舶自自動識別系系統(tǒng)而言，，主要是指指航行信息息。幀校驗序列列由于脈沖噪噪音、白噪噪聲和衰落落等原因的的影響，會會使通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)每次傳傳送數(shù)據(jù)可可能出現(xiàn)某某種類型的的錯誤。誤誤碼檢測是是任何數(shù)據(jù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的一個很很重要的部部分，誤碼碼檢測技術(shù)術(shù)是為了判判斷傳送的的數(shù)據(jù)是否否有錯誤。。AIS中數(shù)據(jù)傳輸輸運用的誤誤碼檢測技技術(shù)是循環(huán)環(huán)冗余校驗驗。循環(huán)冗余校校驗CRC（CyclicRedundancyCheck）碼是是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通通信信中中用用得得最最廣廣泛泛的的錯錯誤誤檢檢測測碼碼，，是是一一種種漏漏檢檢率率低低得得多多也也便便于于實實現(xiàn)現(xiàn)的的檢檢錯錯碼碼。。緩沖區(qū)緩沖區(qū)共有24比特長，，它包括4比比特的比特填填充，12比比特距離延遲遲，2比特轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)器延遲以以及6比特同同步抖動。l比特填充：比比特填充就是是在輸出比特特流中有超過過5個連續(xù)的的1，則要插插入一個0。。l距離延遲：為為不同距離的的電臺發(fā)送的的子幀提供保保護時間。l轉(zhuǎn)發(fā)器延遲：：為雙工轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)器提供轉(zhuǎn)換換時間。l同步抖動□靜態(tài)態(tài)IMO號碼，呼號，，船名，船長長，型寬，船船舶類型，船上定位天線線的位置□動態(tài)態(tài)船位，UTC時間，對地航航向、航速，，航首向，航航行狀態(tài)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向率，傾角角，縱搖和橫橫傾□與航航次有關(guān)的信信息船舶吃水，危危險貨物，目目的港和預(yù)計計到達時間（ETA）（由船長決決定），航線線計劃（轉(zhuǎn)向向點）與安全有關(guān)的的短消息AIS信息種類報告速率率報告速率率報告速率率數(shù)據(jù)長度度168比特數(shù)據(jù)據(jù)幀解析析，以一一號報文文為例AIS數(shù)據(jù)區(qū)信信息解析析對于從Dotalog服務(wù)器中中提取的的一條AIS數(shù)據(jù)!ABVDM,1,1,3,A,169DvlgP1R8KPtvFBfOCt3?h0@RT,0*03AB指的是SAAB的AIS數(shù)據(jù)，VDM表示本臺臺站收到到的船舶舶的信息息，SAAB公司以!ABVDM開頭的數(shù)數(shù)據(jù)報文文和以!AIVDM開頭的國國際標準準的報文文編碼是是完全一一致的。。1，1，3，第一位位表示傳傳遞本消消息需要要的報文文總條數(shù)數(shù)，第二二位數(shù)字字表示該該報文是是整個消消息的第第幾條，，最后一一位是報報文的序序列標識識，當(dāng)同同時存在在多條需需要分段段的消息息時，該該字段用用來區(qū)分分隸屬于于不同消消息的報報文。其其下的A表示該報報文是通通過A信道接收收的。數(shù)據(jù)區(qū)段段共168bit，具體含含義如下下：0*03中，0表示填充充的比特特數(shù)，03為數(shù)據(jù)區(qū)區(qū)段CRC校驗結(jié)果果。AIS岸基網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)的的作用（1）對監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶進進行自動動識別，，并簡化化其船舶舶報告程程序；（2）對監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶的的靜態(tài)信信息、動動態(tài)信息息、航次次相關(guān)信信息、安安全相關(guān)關(guān)信息等等進行收收集和管管理；（3）對監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶進進行信息息服務(wù)和和數(shù)據(jù)鏈鏈路管理理，包括括用默認認更新率率發(fā)射基基站報告告，對非非直接同同步的移移動站提提供同步步信息；；船舶指指配和輪輪詢工作作模式的的控制（（指配發(fā)發(fā)射時隙隙和移動動站報告告率，解解決移動動站擁塞塞問題））；發(fā)射射數(shù)據(jù)鏈鏈管理電電文等。。（4）應(yīng)用于于船舶交交通管理理（VTS）、航標標（A-to-N）、搜救救（SAR）等岸基基系統(tǒng)中中，可提提高和改改善這些些系統(tǒng)對對船舶的的安全、、有效航航行和搜搜救等方方面的服服務(wù)功能能。（5）向海事事部門提提供監(jiān)管管水域內(nèi)內(nèi)裝備了了AIS的船舶的的信息。。AIS岸基網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)的的作用AIS在VTS中的作用用1.自動船舶舶識別與與提高船船舶數(shù)據(jù)據(jù)質(zhì)量對管理水水域的船船舶進行行識別，，對船舶舶交通及及其他相相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)進行實實時采集集，是VTS對船舶交交通實態(tài)態(tài)進行評評估和做做出正確確反應(yīng)的的基礎(chǔ)。。由于船船載AIS具有自動動播發(fā)船船舶靜態(tài)態(tài)數(shù)據(jù)、、動態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)、航航次相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)等等功能，，使VTS自動識別別船舶成成為可能能，VTS收集的船船舶數(shù)據(jù)據(jù)更豐富富、質(zhì)量量更高。。AIS在VTS中的作用用2.擴展跟蹤蹤范圍和和改善跟跟蹤性能能在目前基基于雷達達技術(shù)的的VTS目標跟蹤蹤中，由由于目標標數(shù)據(jù)精精度還不不夠高，，海浪雨雨雪干擾擾存在、、跟蹤方方法和技技術(shù)還不不夠完善善等，使使跟蹤存存在“誤誤、漏、、丟、混混”等質(zhì)質(zhì)量問題題。采用用AIS進行目標標跟蹤，，可使VTS的目標跟跟蹤性能能得到很很大改善善，并能能使跟蹤蹤范圍得得到擴展展。AIS在VTS中的作用3.改善和擴展展VTS服務(wù)功能VTS對船舶的服服務(wù)功能一一般是通過過VHF話音通信來來完成的。。AIS提供了船—岸數(shù)據(jù)傳輸輸通道，VTS對船舶的部部分服務(wù)功功能可利用用AIS的數(shù)據(jù)通道道完成。這這將使VHF話音信息減減少，可提提高通信效效率，減少少因語言問問題造成的的船舶對VTS服務(wù)信息誤誤解的機率率。AIS在航標方面面的應(yīng)用航標AIS有兩種類型型：（1）AIS航標：配備了AIS的實體航標標（燈塔、、浮標等）），可用報報文21向覆蓋區(qū)域域內(nèi)的船舶舶和岸站