Работа была представлена на конференции HiTB в Куала Лумпур 2013. Слайды презентации доступны по ссылке .

Из официального блога Trend Micro:

Исследователи Trend Micro обнаружили, что проблемы в безопасности АИС (Автоматическая Идентификационная Система) позволяют перехватывать связь между судами, создавать «суда-призраки», отсылать сигналы SOS или сообщения о столкновениях, или вообще отключать АИС на любом судне.

Авторы Marco Balduzzi и Kyle Wilhoit

Мне кажется, что те, кто исследовал безопасность этих систем (AIS), неплохо развлеклись получив порцию фана. Но, «безопасность» здесь ни при чём.

Системы автоматической идентификации для судов

АИС – это автоматическая система слежения, которая устанавливается и используется судами и службами навигации для идентификации и определения местоположения судов при помощи обмена данными с другими близлежащими судами, наземными АИС станциями, и спутниками. Когда используются спутники для передачи сообщений, тогда такая связь обозначается Спутниковая-АИС (С-АИС). Информация получаемая через АИС дополняет данные, полученные с радара, которые по-прежнему являются главным источником навигации водного транспорта.

АИС используется для следующих целей:
Обмен данными между портами и судами
Обмен данными между судами в открытом море
Навигация, курс, местоположение и скорость

Где применяется:
Служба управления морским движением
Избежание столкновений
Служба береговой охраны
Помощь в навигации
Операции спасения
Короткие сообщение, например, прогноз погоды

Данные (уникальный идентификационный номер, месторасположение, курс и скорость), которые эти системы слежения предоставляют, выводятся либо на экраны, либо на ECDIS. Системы автоматической идентификации помогают штурманам и разным морским службам следить за морским транспортом и его перемещением. Сердцем системы является стандартный УВЧ передатчик и спутниковая система позиционирования типа LORAN-C, GPS, или Глонасс, плюс другие дополнительные навигационные сенсоры, например, гирокомпас или датчик угловой скорости. За судами, которые оснащены АИС трансиверами и транспондерами, можно следить с суши через специальные базовые станции, расположенные вдоль берега, либо через спутники, в которых установлено оборудование для приёма и передачи АИС сигналов.

Транспондеры через встроенные УВЧ передатчики автоматически отсылают своё местоположение, скорость и навигационный статус через определённые интервалы времени. Информация берётся из навигационных сенсоров корабля, обычно, это спутниковая навигационная система или гирокомпас. Другая информация, такая как имя судна и УВЧ идентификатор, прошивается в оборудование при его установке. Сигналы принимаются АИС транспондерами установленными на других судах или наземных станциях, нампример, система регулирования движением судов. Получаемые данные затем проецируются на экраны или интерактивные карты для дальнейшего анализа и координации движения.

Вывод, к которому пришли исследователи, сводится к тому, что идентификационную систему судов довольно легко можно использовать для разного рода «пакостей». По сути, АИС – это обычное УВЧ радио, которое в открытую передаёт разного рода навигационные данные, что означает, что все проблемы безопасности связаны именно с радио. Утверждать, что АИС полностью взломана, как минимум не корректно хотя бы по той причине, что эта система разрабатывалась во времена, когда опасность перехвата этих данных была минимальна. Сейчас же с появлением програмно-определяемых систем радиосвязи задача перехвата и ретрансмиции этих сообщений сильно упростилась.

Давайте теперь проанализируем возможные сценарии злонамеренного использования этих систем, которые в своём докладе приводят исследователи.

Вероятное столкновение

Представим на минуту, что у нас есть танкер. И вот в кабине стоит штурман и, вдруг, на экран поступает сигнал о возможном столкновении с другим судном. К слову, все такие сигналы записываются в подобие “чёрного” ящика (такой же, что есть на самолётах или гоночных машинaх) и должны быть подтверждены штурманом. В этот момент штурман должен выполнить строго регламентируемые действия и сверить потенциально опасные данные с показателями других систем, как минимум, с радара, спутниковых навигационных систем, и визуально. В результате событие будет зафиксировано и тревога отменена.

Человек за бортом

Похожий сценарий с судном, на котором команда получает сигнал о другом терпящем бедствие судне. В большинстве случаев такая информация сразу передается на землю в береговую охрану, которая будет координировать все последующие действия. Они обязаны перепроверить поступившие данные и оповеститъ команду о дальнейших дествиях. В итоге почти все риски, рассмотренные исследователями в своём докладе, сводятся к минимуму.

Отключение АИС транспондеров на других судах

В некоторых случаях команде корабля разрешается полностью отключить свои идентификационные системы. В этом случае есть чёткие правила, которые описывают действия команды, например, постоянное визуальное наблюдение.

Подмена погодных данных

АИС это всего лишь один из нескольких источников данных о погоде. Данные, получаемые по этому каналу, (обычно) перепроверяются и сверяются с другими источниками.

Все остальные варианты злоупотребления этими системами относятся к онлайн сервисам, таким как marinetraffic.com, где данные предоставляются исключительно в информационных целях и поэтому врядли смогут нанести кому-либо вред.
С самого начала системы идентификации судов проектировались быть открытыми, и, всего скорей, останутся такими же в ближайшем будущем. Внедрение шифрования будет означать огромные изменения, т.к. всё оборудование на судах нужно будет менять. В виду того, что большинство рисков незначительны, я думаю, что международная морская организация врядли будет пересматривать безопасность этой системы.

Автоматическая идентификационная система

Дисплей судовой АИС (Класс А)

АИС (Aвтоматическая идентификационная система, (англ. AIS Automatic Identification System ) – в судоходстве система служащая для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн ОВЧ/УКВ- диапазона.

В последнее время появилась тенденция трактовать АИС как Aвтоматическая информационная система, (англ. AIS Automatic Information System ), что связано с расширением функциональности системы по сравнению с ординарной задачей идентификации судов.

В соответствии с Конвенцией SOLAS 74/88 является обязательным для судов водоизмещением свыше 300 регистровых тонн совершающих международные рейсы, судов водоизмещением более 500 регистровых тонн не совершающих международные рейсы и всех пассажирских судов. Суда и яхты с меньшим водоизмещением могут быть оборудованы прибором класса Б. Передача данных осуществляется на международных каналах связи AIS 1 и AIS 2 в протоколе SOTDMA (англ. Self Organising Time Division Multiple Accsess ). Применяется частотная модуляция с манипуляцией GMSK.

Назначение

АИС предназначена для повышения уровня безопасности мореплавания, эффективности судовождения и эксплуатации центра управления движением судов (ЦУДС), защиты окружающей среды, обеспечивая выполнение следующих функций:

• как средство предупреждения столкновений в режиме судно-судно;
• как средство получения компетентными береговыми службами информации о судне и грузе;
• как инструмент ЦУДС в режиме судно-берег для управления движением судов;
• как средство мониторинга и слежения за судами, а также в операциях по поиску и спасанию (SAR).

Компоненты АИС

АИС система включает в себя следующие компоненты:

• УКВ передатчик,
• один - два УКВ приемника,
• приемник глобальной спутниковой навигации (например, GPS , ГЛОНАСС), для России модуль ГЛОНАСС в приборе АИС является строго обязательным, основным источником координат. GPS - вспомогательным и может браться от приемника GPS по шине NMEA;
• модулятор/демодулятор (преобразователь аналоговых данных в цифровые и наоборот),
• контроллер на основе микропроцессора
• оборудование ввода-вывода информации на элементы управления

Принцип действия АИС

System Overview from US Coast Guard

Действие АИС основано на приеме и передачи сообщений по УКВ волнам. Передатчик АИС работает на более длинных волнах, чем радары, что позволяет производить обмен информацией не только на прямых расстояниях, но и местности, имеющей препятствия в виде не очень больших объектов, а также при плохих погодных условиях. Хотя достаточно одного радиоканала, некоторые АИС системы передают и получают по двум радиоканалам для того, чтобы избежать проблем интерференции и не нарушать коммуникацию других объектов. Сообщения АИС могут содержать:

• идентификационную информацию об объекте,
• информацию о состоянии объекта, получаемую автоматически с элементов управления объектом (в том числе с некоторых электрорадионавигационных приборов),
• информацию о географических и временной координатах, которые АИС получает от глобальной навигационной спутниковой системы,
• информацию, вводимую вручную обслуживающим персоналом объекта (связанные с безопасностью).

Предусмотрена передача дополнительной текстовой информации между терминалами АИС (пейджинг). Передача такой информации возможна как в адрес всех терминалов в радиусе действия, так и одному определенному терминалу.

В целях обеспечения унификации и стандартизации АИС в Международном Регламенте Радиосвязи закреплено для использования в целях АИС два канала: AIS-1 (87В - 161,975 МГц) и AIS-2 (88В - 162,025 МГц), которые должны использоваться повсеместно, за исключением регионов с особым частотным регулированием.

Скорость передачи цифровой информации в канале АИС выбрана 9600 бит/с.

Работа каждой станции АИС (мобильной или базовой) жестко синхронизирована по времени UTC с погрешностью не более 10 мкс от встроенного приемника ГНСС (в РФ по сигналам комбинированного приемника ГНСС ГЛОНАСС/GPS). Для передачи информации используются непрерывно повторяющиеся кадры длительностью 1 минута, которые разбиваются на 2250 слотов (временных интервалов) длительностью по 26,67 мс.

Для текста используется 6-битовые коды ASCII.

Отображение информации об окружающей обстановке у современных АИС возможно в 2 режимах - как текстовом в виде таблицы с перечнем расположенных рядом судов и их данных, так и в виде упрощенной схематической карты, с изображением взаимного расположения судов и расстояний до них (рассчитывается автоматически по переданным ими географическим координатам.) АИС входит в перечень оборудования, обеспечиваемого бесперебойным питанием от аккумуляторов в обязательном порядке.

Структура сообщения

Статическая информация

• Номер MMSI
• Номер Международной морской организации (IMO)
• Радиопозывной и название плавучего средства
• Габариты
• Тип плавучего средства
• Данные о месте антенны (от ГНСС Глонасс или GPS)

Данные передаются каждые 6 минут

Динамическая информация

• Местоположение (широта и долгота)
• Время (UTC)
• Возраст информации (как давно обновлялась)
• Курс истинный (относительно грунта), курсовой угол
• Скорость истинная
• Угол крена, дифферента
• Угол килевой качки
• Угловая скорость поворота
• Навигационный статус (к примеру: Не могу управляться или Ограничен в возможности маневрировать)

и прочая информация от репитеров и датчиков электрорадионавигационных приборов и систем

Другая информация

• Пункт назначения
• Время прибытия (ЕТА)
• Осадка судна
• Информация о грузе (класс\категория груза)
• Количество людей на борту
• Сообщения для предупреждения и обеспечения безопасности грузоперевозки

Пропускная способность каждого канала - до 2000 сообщений в минуту.

Интервалы передачи сообщений

Нормативные документы

• IEC 62320-1:2007 Оборудование и системы морской навигации и радиосвязи. Автоматические системы идентификации (AIS).
• IEC 61993-2(2001-12) Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems - Automatic identification systems (AIS)
• Резолюция ИМО MSC.43(64) «Руководство и критерии к системам судовых сообщений».
• Резолюция ИМО MSC.74(69) Приложение 3 «Рекомендации по эксплуатационным требованиям к универсальной судовой АИС».
• Резолюция ИМО MSC.74(69) «Эксплуатационные требования к комбинированному судовому приемному оборудованию системы ГЛОНАСС/GPS».
• Стандарт МЭК 61993-2 Часть 2 «Судовое оборудование универсальной автоматической идентификационной системы (АИС) класса А. Технические и эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты испытаний».
• Стандарт МЭК 61993-1 «Судовые автоматические транспондеры, использующие режим ЦИВ в УКВ диапазоне морской подвижной службы».
• Рекомендации МСЭ-Р М.1371-1 «Технические характеристики универсальной судовой автоматической идентификационной системы (АИС), использующей множественный доступ с временным разделением в УКВ полосе частот морской подвижной службы».
• Резолюция ИМО А.917(22) «Руководство по использованию судовой АИС
• и т.д.

Морской сайт Россия нет 02 ноября 2016 Создано: 02 ноября 2016 Обновлено: 02 ноября 2016 Просмотров: 13224

В рамках проводимых в Междунардной Морской Организации (ИМО) работ по пересмотру Главы 5 «Навигационная безопасность» Конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС) предполагается в ближайшее время приступить к внедрению на морском флоте принципиально новой автоматической информационной (идентификационной) системы (АИС).

Внедряемая АИС будет иметь три предназначения:

для обмена навигационными данными между судами при их расхождении в море;

для передачи данных о судне и его грузе в береговые службы;

для передачи с судна навигационных данных в береговые системы управления движением судов (СУДС) и обеспечения более точной и надежной его проводки в зоне действия системы.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ

Международная Ассоциация Маячных Служб (МАМС) в начале 1990-х годов приступила к рассмотрению вопроса об использовании судовых радиотранспондеров, работающих в диапазоне УКВ для передачи сигналов опознавания.
Будучи принятыми Центром СУДС, сигналы транспондера позволяли опознавать контролируемое судно как при подходе к зоне обслуживания, так и в процессе его дальнейшего движения. В 1992 г. по просьбе МАМС Международный Союз Электросвязи (МСЭ) выпустил рекомендацию М.825 по применению радиотранспондеров в системах УДС, используя для этой цели канал 70 морской подвижной службы и протокол ЦИВ ГМССБ. Кроме опознавания в сообщение транспондера включались данные о местоположении судна. В дальнейшем было предложено включать в формат сообщения сведения о наличии опасного груза с тем, чтобы автоматизировать сообщения, предусмотренные Резолюцией А.648(16) ИМО для Систем судовых сообщений.

На 63-й сессии Комитета по безопасности на море (КБМ) ИМО (8-25 мая 1994 г.) Германия внесла предложение о необходимости внедрения на судах транспондерных систем взаимного опознавания судов и передачи данных береговым службам (СУДС), а также для повышения безопасности мореплавания (MSC 63/7/9). КБМ поручил Подкомитету по безопасности мореплавания (ПКБМ) изучить вопрос и внести предложение.

На 40-й сессии ПКБМ (июль 1994) Швеция внесла предложение (NAV 40/7/15) о внедрении транспондеров с использованием новейшего протокола - самоорганизующейся линии передачи данных с разделением времени и свободным доступом (SOTDMA).
Применение этого протокола, заимствованного из авиации, позволяет с высокой надежностью (более 95 %) использовать один частотный канал для передачи информации о местоположении судна с короткими временными интервалами, используя эти данные для решения задач предупреждения судов (судно-судно) и для точного контроля за движением судов по узким подходным каналам и фарватерам в СУДС (судно-берег). В 1995 г. на основе технико-эксплуатационных обоснований, проведенных в ЦНИИМФ, Российская Федерация представила в ИМО ноту (NAV 41/6/26) с настоятельной поддержкой позиции Швеции о необходимости применения современного протокола с широкими возможностями надежного обмена навигационной информацией, что может оправдать расходы судовладельцев на включение в состав навигационного оборудования судна нового прибора.

Поддержка была выражена также Финляндией, ИНТЕРТАНКО и др. Однако, большинство делегаций на ПКБМ, с учетом начавшегося промышленного производства транспондеров с протоколом ЦИВ, сохраняло позиции ограничения возможностей транспондеров функциями опознавания и данными о грузе на первом этапе внедрения с будущей его заменой на универсальный.

В декабре 1996 г. КБМ, на основе изучения позиций государств, принял решение в пользу единого универсального транспондера, базирующегося на применении протокола SOTDMA. В мае 1998 г. по представлению ПКБМ Комитет по безопасности на море принял рекомендацию MSC.74(69) с эксплуатационными требованиями к судовым транспондерам.
В октябре 1998 г. МСЭ-Р выпустил Рекомендацию М.1371, содержащую основные принципы построения АИС (AIS, автоматическая идентификационная система). Несколько ранее (1997 г.) Всемирная радиоконференция выделила для работы АИС на глобальной основе две частоты: 161,975 МГц (AIS-1) и 162,025 МГц (AIS-2). Международная Электротехническая Комиссия (МЭК) разрабатывает стандарт на АИС N 61993-2, в котором содержатся технические параметры универсальных транспондеров и методы испытаний.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

В иностранной литературе термин AIS применяется как "автоматическая идентификационная система", состоящая из судовых транспондеров, и с отображением информации на ECDIS или САРП, береговых базовых станций и систем отображения на экранах консолей операторов СУДС и ПЭВМ береговых служб.

В российской литературе применялся термин "система автоматизированного зависимого контроля (САЗК)", который относился к части AИС, выполняющей функции контроля за судоходством со стороны СУДС. Он заимствован из широко применяемого в гражданской авиации термина "автоматизированное зависимое наблюдение (АЗН)" или, в иностранной литературе, ADS (automated dependent surveillance).

На Совете Росморфлота 08.10.1998 было предложено использовать аббревиатуру АИС, как "автоматическая информационная система". Основанием явилось внесение существенных изменений в функции системы в процессе ее развития, т.е. расширение информационного обмена, при которых функция "опознавания" сохранилась как одна из многих других. В дальнейшем предлагается использовать следующие термины.

"Автоматическая информационная система" (АИС) является морской навигационной системой, использующей взаимный обмен между судами, а также между судном и береговой службой, для передачи информации о позывном и наименовании судна для его опознавание, его координатах, сведений о судне (размеры, груз, осадка и др.) и его рейсе, параметрах движения (курс, скорость и др.) с целью решения задач по предупреждению столкновений судов, контроля за соблюдением режима плавания и мониторинга судов в море.

Режим АИС, управляемый береговыми службами (СУДС) для автосопровождения судов и контроля за их движением в обслуживаемой зоне, образует систему "автоматизированного зависимого контроля (САЗК)"

Для обмена данными (линия передачи данных) синхронизации, формирования и коммутации потоков информации используется судовое оборудование, называемое "универсальным транспондером".

Для организации обмена данными с судами в режиме САЗК и формирования потоков информации, исходящей от центра СУДС и береговых служб (МСКЦ) используется "базовая станция АИС". Она может работать в сети береговых станций АИС вдоль побережья с ретрансляцией информации в базовую станцию АИС.

Судовыми системами отображения АИС является система отображения электронных карт (ECDIS), САРП или персональный компьютер (в зависимости от наличия соответствующих интерфейсов).

Береговыми системами отображения АИС являются консоль оператора СУДС, ECDIS либо персональные компьютеры.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ. Достоинства АИС при решении задач по предупреждению столкновений судов

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Достоинства АИС при решении задач по предупреждению столкновений судов.

1 Благодаря взаимному обмену координатами судов, определенными с высокой точностью (с помощью ДГНСС - 5-10 метров), а также информацией о текущем курсе повышается точность определения параметров расхождения и, следовательно, эффективность расхождения судов в море.

2 Принцип обмена информацией между судами по радиолинии передачи данных через транспондеры исключает возможность переброса маркеров сопровождаемых судов-целей (swopping) при их сближении, что имеет место при работе САРП. В результате обеспечивается устойчивое и надежное автосопровождение судов, расходящиеся на узких фарватерах или проходящих вблизи плавающих навигационных знаков.

3 Благодаря взаимному обмену данными о гирокомпасном курсе практически в реальном времени, обеспечивается информация о направлении диаметральной плоскости судов-целей и их ракурсе, что способствует принятию правильного решения при расхождении. Маневр судна-цели легко обнаруживается как по изменению значения гирокомпасного курса, так и путем передачи значения скорости поворота, что позволяет устранить большие трудности, ранее возникавшие при использовании САРП.

4 На работу АИС не влияют осадки и волнение моря, как это имеет место сейчас при использовании РЛС. Это обеспечивает возможность наблюдения за малым судном-целью в условиях сильного волнения моря.

5 Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах.

Достоинства АИС при использовании в Системах управления движением судов

Достоинства АИС при использовании в Системах управления движением судов

1 Непрерывное автоматическое опознавание контролируемого судна, что исключает необходимость применения малоэффективных дорогостоящих УКВ-радиопеленгаторов.

2 Высокая точность определения положения контролируемого судна при его движении по узкому каналу, которая достигается сопровождением сигналов АИС данными о местоположениях судна, полученным и от дифференциальной подсистемы ГНСС.

3 Возможность обнаружения маневра судна в реальном времени за счет контроля изменениями текущего (гирокомпасного) курса судна-цели.

4 Расширение зоны обслуживания СУДС за счет большей дальности действия АИС в сравнении с радиолокационным обзором.

5 Контроль за судами (оборудованными транспондерами), находящимися в теневых зонах БРЛС (изгиб мыса, остров) за счет лучшего распространения радиоволн УКВ-диапазона, на котором работают транспондеры.

6 Автоматический ввод в базу данных СУДС основных сведений о судне (наименование, размеры, осадка, наличие опасного груза, порт назначения, ЕТА и др.), которые используются в локальной вычислительной сети МАП для направления другим пользователями.

7 Высокая надежность автосопровождения контролируемого судна, в том числе при близком расхождении судов на канале и подходе судна к причалу порта (исключение возможности переброса маркеров сопровождения, характерных для радарных систем).

8 Контроль за судоходством на речных участках плавания без установки дополнительных РЛС.

9 Удобство регистрации информации AИС на электронных носителях и дальнейшее воспроизведение информации на экране.

10 Возможность прогнозирования пути следования судна.

Достоинства АИС при использовании морским Спасательно-координационным центром

Достоинства АИС при использовании морским Спасательно-координационным центром

1 Знание позиций судов и их отображение на экране в зоне ответственности МСКЦ, а также их наименования, характеристик, наличия опасного груза и навигационных данных (местоположение, курс, скорость и др.), что способствует более полной оценке ситуации при оказании помощи в случае бедствия.

2 В аварийной ситуации каждое судно будет иметь информацию о наименованиях, местоположениях и навигационных данных других судов в радиусе действия УКВ-радиосвязи, что способствует скорейшему оказанию помощи.

3 Благодаря непрерывной работе транспондера на судне создается возможность передачи ближайшем судам и береговым службам, включенным в АИС, сигналов бедствия или срочности, содержащих сведения о происшествии.

4 Возможность взаимодействия (обмена информацией) с вертолетами, участвующими в поиско-спасательных операциях, и другими судами в районе бедствия.

Достоинства АИС при использовании береговыми службами

Достоинства АИС при использовании береговыми службами

1 Благодаря введению в базу данных СУДС и в локальную вычислительную сеть информации о местоположениях, характеристиках и навигационных данных всех судов в обслуживаемом районе может быть обеспечен эффективный контроль за ними со стороны портовых властей, Морских Администраций и других береговых служб, а также со стороны служб ФПС и ВМФ (в территориальных водах).

2 При входе в зону действия АИС судно автоматически передает навигационные данные (местоположение, курс, скорость), что позволяет береговым службам уточнить ожидаемое время прихода (ЕТА) и установить время начала обработки судна в порту.

3 Использование АИС на рыбопромысловых судах позволяет осуществлять контроль за ними в районе промысла.

4 При дальнейшем сопряжении Судового транспондера АИС со станцией спутниковой связи ИНМАРСАТ-С станет возможным осуществлять мониторинг флота в глобальном масштабе, включая прибрежные воды, рыболовную и экономическую зоны.

5 С помощью АИС может передаваться навигационная и метеорологическая информация на суда, плавающие в прибрежных водах.

Ограничения АИС

Ограничения АИС

1.Эффективное использование АИС возможно только при полномасштабном оснащении всех судов транспондерами. До наступления такого состояния АИС должна оставаться дополнительным средством, используемым в САРП и ECDIS наряду с радиолокационной информацией.

2. Нельзя рассматривать вопрос о будущей замене радиолокационных средств на АИС поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время, как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.).

3. В соответствии с решением ИМО только глобально применяемая АИС может стать инструментом для предупреждения столкновений и мониторинга судов. Это означает, что внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования.

ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ АИС В МИРЕ

ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ АИС В МИРЕ

Окончание разработки всех международных нормативно-правовых документов, обеспечивающих внедрение АИС на морском флоте, предполагается закончить в конце 2000 года. Однако, уже в настоящее время в ряде стран (Швеция, Финляндия, ФРГ, Южная Африка, Норвегия, Дания. США, Великобритания, Австралия) началось оснащение их побережья необходимым наземным оборудованием для создания подобных систем и оснащение судов транспондерами.

В Швеции Морской Администрацией создана единая система контроля за судоходством на основе действующих СУДС и создаваемых АИС, которые будут объединяться в единую сеть.
С полным вводом в действие эта система позволит контролировать и регулировать движение судов вдоль побережья Швеции, а также во внутренних озерах.
Шведские власти планируют оснастить до 2000 года аппаратурой АИС все свои суда, самолеты и вертолеты, а суда и вертолеты, участвующие в поисково-спасательных операциях, будут оснащены такой аппаратурой в 1999 году.
Всего на шведском побережье предполагается установить 35 станций АИС для обслуживания судов и низколетящих самолетов и вертолетов. Свыше 50 шведских судов и прежде всего паромы уже имеют транспондеры АИС.

В Финляндии в опытной эксплуатации находятся семь береговых станций АИС. До 2000 года Правительство Финляндии планирует ввести в эксплуатацию 17 станций и создать на их основе сеть АИС, перекрывающую все воды прилежащей зоны Финляндии. В осуществление этого проекта вовлечены Морская Администрация (координирующий орган), береговая охрана и судовладельцы.

Министерством транспорта ФРГ также создается единая сеть контроля и регулирования судоходства на основе действующих и создаваемых СУДС с использованием АИС, которая впервые была внедрена в СУДС Кильского канала, а также для мониторинга паромов на линии Росток-Трелеборг (Швеция) в рамках Германо-Шведского проекта "Бафегис".

Прибрежные воды Южной Африки, США, Канады, Великобритании и Австралии также охвачены зоной действия АИС. Внедрение АИС в целом не требует больших финансовых расходов.
Стоимость судовых транспондеров при массовых поставках будет составлять 2-3 тыс.долл.США, а расходы на наземное оборудование, размещаемое на станциях УКВ-связи зоны А1 ГМССБ или на СУДС, не превысит 10-15 тыс.долларов.
В соответствии с положениями новой Главы 5 Конвенции СОЛАС национальные Администрации смогут обязать устанавливать такие транспондеры и на судах меньшего размера для контроля за ними при их плавании вблизи берегов.

Учитывая, что одной из функций АИС будет являться обеспечение безопасного расхождения, транспондерами необходимо будет оснащать не только транспортные суда, но и все другие плавающие в море рыболовные суда, военно-морские и пограничные корабли.

На 45 Сессии Подкомитета по безопасности мореплавания (ПКБМ) ИМО, проходившей в сентябре 1999 года были рассмотрены документы, представленные различными Администрациями по вопросам будущего применения АИС.

В этих документах отмечается, что для эффективного использования АИС необходимо обязательное наличие небольшого (text only) дисплея для отображения принимаемой минимально необходимой информации и панели управления (клавиатуры) для набора информации, предназначенной к передаче.
Эти устройства должны быть независимы от других навигационных устройств. Поскольку для отображения информации АИС предполагается использовать индикаторы РЛС, САРП и ЭКДИС, требуется соответствующая доработка этой аппаратуры для обеспечения возможности работы с АИС и внесения поправок в стандарты на эти устройства.

Вызывает беспокойство доступность информации АИС всем потребителям, так как эта информация может быть использована для неблаговидных целей, в частности - пиратам. В качестве варианта решения этой проблемы предлагается рассмотреть возможность включения АИС капитаном судна в тех районах, где это необходимо.

Подкомитет отметил, что отсутствие опыта применения АИС на судах может привести к нежелательным последствиям, в частности, при решении задач по предупреждению столкновений.

Для решения этих вопросов Подкомитет направил на КБМ 72 предложение о включении в повестку 46 Сессии ПКБМ вопросов разработки руководства по применению АИС и пересмотра стандартов к РЛС, САРП и ЭКДИС.

ТРЕБОВАНИЯ К СРОКАМ ОБЯЗАТЕЛЬНОГО ОСНАЩЕНИЯ СУДОВ АИС

ТРЕБОВАНИЯ К СРОКАМ ОБЯЗАТЕЛЬНОГО ОСНАЩЕНИЯ СУДОВ АИС

В соответствии с последней редакцией проекта Главы V Конвенции СОЛАС, согласованной Подкомитетом по безопасности мореплавания NAV-45 в сентябре 1999 г. , в проект Правила 19 включен дополнительный параграф 1.5, определяющий требования к срокам установки АИС в зависимости от типов судов.

1.5 Автоматические идентификационные системы (АИС)

1 Все суда от 300 рег.т. и более, совершающие международные рейсы, грузовые суда от 500 рег.т., не совершающие международные рейсы, и пассажирские суда, независимо от их размера, должны быть оборудованы АИС в сроки:

1.2.2. суда, кроме пассажирских и танкеров, 50000 рег.т. и более - не позднее (1 июля 2004);

1.2.3. суда, кроме пассажирских и танкеров, от 10000 рег.т. и более, но менее 50000 рег.т. - не позднее (1 июля 2005);

1.2.4. суда, кроме пассажирских и танкеров, от 3000 рег.т. и более, но менее 10000 рег.т., - не позднее (1 июля 2006);

1.2.5. суда, кроме пассажирских и танкеров, от 300 рег.т. и более, но менее 3000 рег. тн., - не позднее (1 июля 2007); и

1.3 суда, не совершающие международные рейсы, построенные до (1 июля 2002) - не позднее (1 июля 2008).

2 Администрация может освободить от выполнения указанных требований те суда, которые будут выведены из эксплуатации в течение двух лет после указанных дат.

РЕЗОЛЮЦИЯ ИМО MSC.74(69). ПРИЛОЖЕНИЕ 3 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ К УНИВЕРСАЛЬНОЙ СУДОВОЙ СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПОЗНАВАНИЯ (AIS)

РЕЗОЛЮЦИЯ ИМО MSC.74(69)

1.Назначение

1.1 Данный стандарт определяет эксплуатационные требования к универсальным АИС.

1.2 АИС должна обеспечивать повышение уровня безопасности мореплавания посредством эффективного судовождения, защиты окружающей среды, эффективности использования Систем управления движением судов (СУДС) через выполнение следующих функциональных требований:

в режиме «судно - судно» - для предупреждения столкновений;

как средство для получения береговыми службами информации о судне и его грузе:

как инструмент СУДС - в режиме «судно-берег» (управление движением судов).

1.3 АИС должна обеспечивать суда и компетентные власти информацией от судов автоматически, и с требуемой точностью и частотой обновления, для обеспечения точного сопровождения судов. Передача данных должна осуществляться с минимальным участием судового персонала и высоким уровнем надежности.

1.4. Оборудование, в дополнение к требованиям Регламента Радиосвязи, Рекомендаций МСЭ-Р и общим требованиям, изложенным в Резолюции ИМО А.694(17), должно соответствовать следующим эксплуатационным требованиям

2.Основные режимы работы

2.1 АИС должна обеспечивать работу в следующих режимах:

1. «автономный и непрерывный» - для работы во всех районах. Этот режим должен иметь возможность переключения компетентной властью с/на один из следующих режимов;

2. «назначенный» («предписанный») - для работы в районах, где компетентной властью установлен контроль за движением судов таким образом, чтобы интервал передачи данных и/или временное положение слотов могли устанавливаться дистанционно этой властью.

3. «по запросу» или контролируемый режим - данные передаются в ответ на запрос от судна или от компетентной власти.

3. Основные функциональные требования

3.1 В состав АИС должны входить:

связной процессор, способный управлять набором морских частот с:

1. соответствующим методом выбора и переключения каналов, обеспечивая применение как для ближней, так и для дальней радиосвязи.

2. средство обработки данных от электронной системы местоопределения, обеспечивающее разрешение не хуже одной десятитысячной минуты дуги и использующее геодезическую систему координат WGS-84 .

3. средство автоматического ввода данных от других датчиков, перечисленной в п. 6.2;

4. средство ввода и восстановления данных вручную;

5. средство контроля достоверности передаваемых и принимаемых данных;

6. встроенное устройство контроля работоспособности.

3.2 АИС должна обеспечивать:

1. автоматическое и непрерывное предоставление информации компетентной власти и другим судам, без участия судового персонала;

2. прием и обработку информацию от других источников, включая информацию от компетентной власти и других судов;

3. ответ с минимальной задержкой на сигналы, относящиеся к высокому приоритету и безопасности;

4. предоставление информации о местонахождении и маневрировании c частотой обновления, достаточной для обеспечения точного сопровождения судна компетентной властью и другими судами.

4. Интерфейс пользователя

Для обеспечения доступа, отбора и отображения информации на отдельном устройстве, АИС должна иметь интерфейс, соответствующий международным морским стандартам к интерфейсам.

5. Опознавание (идентификация)

Для целей опознавания судна и сообщений должен использоваться соответствующий идентификационный номер Морской подвижной службы (ММSI).

6. Информация

Информация, предоставляемая АИС, должна включать:

6.1 Статическую:

ИМО номер (если имеется)

Позывной сигнал и название;

Длина и ширина судна;

Тип судна;

Расположение антенны системы местоопределения на судне (по отношению к носу, корме, правому, левому борту).

6.2 Динамическую:

Местоположение судна с указанием точности и целостности системы;

Время (UTC) (дата устанавливается приемным оборудованием);

Курс относительно грунта;

Скорость относительно грунта;

Курс судна;

Навигационный статус (состояние судна) (к примеру, не управляется, на якоре и т.д. - вводится вручную);

Угловая скорость поворота (где возможно);

Факультативно - Угол крена (если возможно);

Факультативно - Угол килевой и бортовой качки (если возможно).

6.3 Информацию, связанную с рейсом:

Осадка судна;

Опасный груз (тип);

Порт назначения и ЕТА (по усмотрению капитана);

Факультативно - план перехода (путевые точки).

6.4 Короткие сообщения относительно безопасности.

6.5 Частота обновления информации для автономного режима

Для различных типов информации, действующей в разное время, используется различная частота обновления (интервал)

Статическая - каждые 6 минут и по требованию;

Динамическая - в зависимости от скорости и изменения курса согласно таблице 1;

Информация, связанная с рейсом - каждые 6 минут, при изменении данных и по запросу;

Сообщение относительно безопасности - когда требуется.

Таблица 1

Состояние судна	Интервал между сообщениями
Судно на якоре	3 минуты
Скорость 0-14 узлов	12 секунд
Скорость 0-14 узлов и меняющийся курс	4 секунды
Скорость 14-23 узла	6 секунд
Скорость 14-23 узла и меняющийся курс	2 секунды
Скорость более 23 узлов	3 секунды
Скорость более 23 узлов и меняющийся курс	2 секунды

Объем судовых сообщений - АИС должна обрабатывать не менее 2000 сообщений в минуту, чтобы адекватно обеспечить все эксплуатационные варианты.

6.6 Обеспечение безопасности (защиты)

Должен быть обеспечен механизм безопасности для обнаружения вывода из строя системы и предотвращения несанкционированного изменения введенных или передаваемых данных. Для предотвращения несанкционированного распространения данных следует выполнять требования Резолюции ИМО MSC/43(64) (Руководство и критерии для систем судовых сообщений)

7. Время приведения в рабочее состояние

Система должна быть готова к работе в течение 2 мин после включения.

8. Энергопитание

АИС и связанные с ней датчики должны питаться от основного источника электроэнергии на судне. Дополнительно должна иметься возможность питания АИС и связанных с ней датчиков и от альтернативного источника электроэнергии.

9. Технические характеристики.

Технические характеристики АИС, такие как изменяемая выходная мощность передатчика, рабочие частоты (международные и региональные), модуляция и антенная система, должны соответствовать Рекомендациям МСЭ-Р (M.1371, M.1024).

Это работает и в Ульяновске!

АИС это система, которая используется на борту судна для идентификации на море. АИС помогает решить трудность определения нахождения и идентификации судна, когда его не видно (например, ночью или на расстоянии) путем обмена идентификационными данными, текущих координат, курса, скорости движения и других данных корабля со всеми другими близлежащими кораблями, буями и береговыми станциями. Международная морская организация требует установки систем АИС на борту всех судов валовой вместимостью более 300 рег.тонн на международных рейсах. Почти все торговые суда являются обязательными для установки на них системы АИС. Данные корабля отображаются на АИС на дисплеях и АИС совместимых картплоттерах.

АИС — это автоматическая идентификационная система, предназначенная помочь судам избежать столкновение, а также оказывает помощь портовым службам улучшить управление морскими перевозками. АИС — это система, которая передает и принимает идентификационные данные на двух выделенных каналах морской УКВ связи (частота 161,975 МГц и 162,025 МГц — старые каналы VHF 87 МГц и 88 МГц). Другие суда или базовые береговые станции имеют возможность получать эту информацию, обрабатывать ее с помощью специального программного обеспечения и отображать данные на картплоттере или на компьютере. Система АИС передает динамические (такие как положение судна, скорость, текущее состояние, ход и скорость поворота), статические (такие как имя судна, номер IMO, MMSI номер, размеры) и Voyage (такие, как назначение, ETA и проект) данные в равные промежутки времени.

Открытие навигации в Ульяновске

Как правило, суда с установленным транспондером АИС, который подключен к внешней антенне, расположенной на высоте 15 метров над уровнем моря, будут получать АИС информацию в пределах 15-20 морских миль. Базовые станции расположенные на большой высоте, могут расширить диапазон приема информации до 40-60 морских миль, даже за отдаленными горами, в зависимости от высоты, типа антенны и погодных условий. Наиболее важным фактором для лучшего приема является установка антенны базовой станции. Чем выше, тем лучше. Суда, которые стоят на якоре (или их скорость не превышает 0,5 узла) или пришвартованы отображаются в виде небольших квадратов. Иконки и треки окрашены в зависимости от типа судна (грузовые, танкеры, пассажирские и т.п.).

Есть два типа транспондеров: класс А — предназначен для судов SOLAS и класс B — для установки на все остальные суда. А также есть приемники АИС, которые принимают данные с судов, находящихся в зоне действия УКВ связи. АИС работает в частотном диапазоне VHF. Основными задачами АИС являются:

— улучшения безопасности на море

— защита морской среды

— помогает предупреждать столкновения

— позволяет портовым службам ​​прибрежных государств контролировать передвижение в своих водах.

АИС автоматически передает данные каждые 2 до 10 секунд (в то время как судно идет полным ходом) и каждые 3 минуты (в то время как судно находится на якоре). Эти данные включают:

— Координаты и скорость движения корабля через регулярные промежутки времени с помощью УКВ-радиостанции встроенной в транспондер АИС

— Положение и скорость движения судна. Эти данные исходят от GPS судна или, если это не удается, от приемника GPS, встроенного в транспондер АИС. АИС также получает информацию из заголовка компаса судна и передает это в то же время

— Скорость поворота — влево или вправо, от 0 до 720 градусов в минуту

— Скорость относительно земли (SOG)

— Точность позиционирования

— Курс относительно земли (COG)

— Истинный курс

— Штамп времени — UTC время с точностью до ближайшей секунды, когда эти данные была создана

— Навигационный статус — «на якоре», «на ходу с использованием двигателя» или «не по команде»

— MMSI номер судна — уникальный идентификатор судна

— УКВ позывной, вводится при установке оборудования и передается в более редкие промежутки времени.

Сигналы поступают в транспондеры АИС, установленные ​​на других кораблях или на береговых станциях.

Не все из приведенных выше данных отображается картплоттером. Обычно вы можете увидеть на картплоттере следующие данные:

— MMSI номер судна

— Скорость относительно грунта

— Курс относительно грунта

Кроме того, следующие данные транслируются каждые 6 минут:

— MMSI номер — уникальный идентификационный судна

— Номер IMO

— Радиопозывной назначенный на судно

— Название судна, не более 20 символов

— Тип судна

— Тип груза

— Размеры судна

— Место нахождения (например, GPS) позиционирование системы антенн на борту судна

— Осадка судна

— Пункт назначения — не более 20 символов

— Расчетное время прибытия в пункт назначения

Чем полезно совместное использование АИС и радаров?

Радары постепенно становятся все более и более цифровыми. Их аналоговая часть не уходит, но за многие годы функционал радаров расширялся все больше и больше. Старомодные аналоговые радары давали нам информацию о том, что находится впереди. Потом уровень РЛС был повышен за счет автоматической радиолокационной прокладки (САРП), которая вычисляет относительные курс и скорость радиолокационной цели и отображает их в виде вектора. Эта информация, в свою очередь, была использована для прогнозирования ближайшей точки сближения (CPA) и времени ближайшей точки подхода (TCPA). Позже к радару был подключен GPS, что позволило показывает дорожную ситуацию в абсолютных, а не относительных величинах. Путем вычисления курса относительно земли (COG) и скорости относительно земли (SOG). Далее стало возможным наложение экранов основных функций на электронную карту.

Сейчас в судах начинают обмен информацией навигации друг с другом напрямую. Таким образом, вместо того, чтобы получить COG цели и SOG собственного судна по данным GPS, АИС транспондер отправляет свою GPS информацию судам, находящимся в зоне действия УКВ связи, даже если другие суда скрываются за мысом или за островом. АИС транспондер может это сделать, потому что УКВ связь используется тоже цифровая. Сначала появился цифровой избирательный вызов (ЦИВ, DSC) на 70 канале, что дало возможность передавать свои координаты в чрезвычайных ситуациях и установить радиосвязь с конкретной станцией, используя ее номер MMSI. Транспондер АИС в свою очередь еще и принимает информацию от других судов и превращает УКВ радиостанцию в обычный, хотя и несколько медлительный модем. Он посылает и принимает данные, как и любой другой модем.

Наряду с информацией GPS, транспондеры АИС запрограммированы для обмена большим количеством информации, но только некоторые из них соответствует высоким критериям. Во-первых, давайте посмотрим, как АИС могут быть использованы для дальнейшего усовершенствования радаров.

Есть пять основных областей, где система АИС улучшает радар:

1. Помогает радару найти и идентифицировать цели на другой стороне мыса (полезно в скалистых прибрежных водах)

2. Переводит имя корабля в радиолокационный сигнал, что позволяет избежать потенциально опасной путаницы (полезно, когда приветствуют их на УКВ). АИС позволяет радару маркировать цель (сокращая его имя) или показать свое название, когда она выбрано.

3. Улучшает прогнозирование пути, принимая во внимание скорость поворота (ROT). Что увеличивает вероятность более точного предсказывания дорожной ситуации.

4. Расширяет диапазон радара. Расширенный диапазон и идентификация цели позволяет выявлять другие суда и предвидеть заранее дорожную ситуацию

5. Уточняет намерения цели. АИС позволит указать не только место назначения, но и его предполагаемый маршрут. Этот маршрут может быть временно отображен, для предвидения намерения цели. Если цель имеет ограниченные возможности маневрирования, например, в связи с его проектом, АИС будет предоставлять такую информацию тоже.

В тот момент, когда АИС больше не получает обновленные данные местоположения цели — его значок будет перечеркнут мигающей линией. Если цель продолжает посылать обновленные данные своих координат, но его GPS не работает должным образом, то точное местоположение можно найти только путем сравнения данных полученных через АИС и данных радара.

АИС оборудованный системой на борту судна, представляет азимут и расстояние до близлежащих судов в формате отображения радиолокационной как.

Графическое отображение данных AIS на борту судна.

Система автоматической идентификации (AIS ) представляет собой автоматическую систему отслеживания, которая использует ретрансляторы на судах и используется службами движения судов (СДС). Когда спутники используются для обнаружения подписей AIS, термин спутниковой АИС используется (S-АИС). Информация АИС дополняет морской радар , который продолжает быть основным методом предотвращения столкновений для водного транспорта.

Информация, представленная оборудованием АИС, например, уникальной идентификации, положение , конечно же, и скорость, могут быть отображены на экране или ЭКНИС . АИС предназначена для оказания помощи судна, в watchstanding сотрудников и позволяют морским властям отслеживать и контролировать движения судов. АИС интегрирует стандартизированный УКВ приемопередатчик с системой позиционирования, таких как GPS - приемником, с другими датчиками электронных навигационных, например, гирокомпас или скорости указателей поворота . Суда, оснащенные приемопередатчиков АИС могут быть отслежены с помощью базовых станций АИС, расположенных вдоль береговых линий или, когда из ряда наземных сетей, за счет растущего числа спутников, которые снабжены специальными приемниками AIS , которые способны deconflicting большое количество подписей.

В 2007 году США испытания космического слежения AIS с TacSat-2 спутника. Тем не менее, принимаемые сигналы были повреждены из-за одновременного приема множества сигналов от спутника след.

В июле 2009 года SpaceQuest запущен AprizeSat -3 и AprizeSat-4 с приемниками AIS. Эти приемники были успешно смогло получить тестовые РЕЛИ маяки береговой охраны США прочь Гавайи в 2010 г. В июле 2010 года SpaceQuest и exactEarth Канады объявили соглашение, согласно которому данные AprizeSat-3 и AprizeSat-4 будет включен в exactEarth систему и доступны во всем мире как часть их службы exactAIS (TM).

25 февраля 2013 года, после того, как один год запуск delay- Ольборгского университета начал AAUSAT3 . Это CubeSat высотой 1U, вес 800 грамм, только разработанные студентами кафедры электронных систем. Он несет в себе два AIS приемников-традиционные и в SDR -На приемник. Проект был предложен и спонсируется администрацией Danish безопасности на море . Это был огромный успех, и имеет в первые 100 дней скачали более 800000 сообщений AIS и несколько 1 МГц сырых образцов радиосигналов. Он получает оба канала AIS одновременно и получил класса А, а также сообщений класса B. Стоимость включая запуск был меньше, чем € 200 000.

Спутниковая сеть АИС канадской exactEarth обеспечивает глобальное покрытие с использованием 8 спутников. Эта сеть будет значительно расширена с объявлением о партнерстве с Harris Corp , чтобы использовать 58 полезных нагрузок, размещенных на СЛЕДУЮЩИЙ Iridium созвездие. Кроме того exactEarth участвует в разработке технологии ABSEA , которая позволит сеть надежно обнаруживать высокую долю сообщений типа класса B, а также класс А.

ORBCOMM управляет глобальной спутниковой сети, которая включает в себя 18 АИС с поддержкой спутников. ORBCOMM в OG2 (ORBCOMM Generation 2) Спутники оснащены автоматической идентификационной системы (АИС) полезной нагрузки для приема и сообщать передач от AIS-судов, оснащенных для отслеживания судов и других морских навигационных и безопасности усилий и загрузки на 16 существующих земных станций ORBCOMM вокруг земной шар.

В июле 2014 года ORBCOMM запустила первые 6 OG2 спутников на борту SpaceX ракеты Falcon 9 с мыса Канаверал, штат Флорида. Каждый OG2 спутник несет полезную нагрузку приемника AIS. Все 6 OG2 спутники были успешно развернуты на орбиту и начал посылать телеметрию на ORBCOMM вскоре после запуска. В декабре 2015 года компания запустила одиннадцать дополнительных AIS с поддержкой OG2 спутников на борту ракеты SpaceXFalcon 9. Этот специальный запуск отмечен второй и заключительный OG2 миссии ORBCOMM, чтобы завершить его следующего поколения спутниковой группировки. По сравнению с его текущими OG1 спутников, OG2 спутников ORBCOMM разработаны для более быстрой доставки сообщений, больших размеров сообщений и лучшего покрытия на более высоких широтах, увеличивая пропускную способность сети.

В августе 2017 года, Spire Global Inc. выпустила API, который обеспечивает данные S-АИС расширенного машинного обучения (суды и Предсказывать), подкрепленную ее 40+ созвездием нано-спутники.

Корреляция источников данных

Корреляция оптические и радиолокационные изображения с подписями S-AIS позволяет конечному пользователю быстро идентифицировать все типы судна. Большая сила S-АИС является легкость, с которой она может быть соотнесена с дополнительной информацией из других источников, таких как радар, оптическая, ESM, и более связанных SAR , инструменты, такие как ГМССБ САРСАТ и AMVER . Радиолокационные Спутниковый и другие источники могут внести свой вклад в морское наблюдение пути обнаружения всех судов в конкретных морских районах, представляющего интереса, особенно полезного атрибут при попытке координировать спасательные усилия на больших расстояниях или при решении вопросов СДСА.

Приложения

только текст АИС дисплей A судна, список диапазонов, подшипники, и названия ближайших конструкции судов

Первоначальная цель АИС была исключительно для предотвращения столкновений, но и многие другие приложения, с тех пор разработаны и продолжают разрабатываться. АИС в настоящее время используется для:

Избежание столкновения АИСЫ были разработаны ИМО техническими комитетами в качестве технологии, чтобы избежать столкновений между крупными судами в море, которые не в пределах досягаемости береговых систем. Технология идентифицирует каждое судно по отдельности, вместе с его конкретной позиции и движения, что позволяет виртуальную картинку, которая будет создана в режиме реального времени. Стандарты АИС включают разнообразные автоматические расчеты на основе этих отчетов о местоположении, таких как точки наибольшего сближения (CPA) и столкновения сигнализации. Как АИС не используется всеми судами, АИС, как правило, используется в сочетании с РЛС. Когда судно совершает плавание в море, информация о движении и самобытности других судов в районе имеет решающее значение для навигаторов, чтобы принимать решения, чтобы избежать столкновений с другими судами и опасностями (мели или скалами). Визуальное наблюдение (например, без посторонней помощи, бинокли и приборы ночного видения), аудио обмены (например, свисток, рога и УКВ - радио), а также радар или автоматической радиолокационной Plotting Aid исторически используются для этой цели. Эти превентивные механизмы, однако, иногда не из - за задержки, радиолокационные ограничения, просчеты и отображение неисправностей и могут привести к столкновению. В то время как требования АИС для отображения только очень простой текстовой информации, полученные данные могут быть интегрированы с графической электронной картой или дисплеем радара, обеспечивая консолидированную навигационную информацию на одном экране. Мониторинг флота Рыбалка и контроль АИС широко используется национальными органами для отслеживания и контроля за деятельностью своих национальных рыболовных флотов. АИС позволяет власти надежно и экономически эффективно контролировать деятельность рыболовного судна вдоль их береговой линии, как правило, из в диапазон 100 км (60 миль), в зависимости от местоположения и качества береговых приемников на основе / базовые станций с дополнительными данными сетей на основе спутниковых. Морская безопасность АИС позволяет органы выявлять конкретный суд и их деятельность в пределах или вблизи нация исключительной экономической зоны . Когда данные АИС слит с существующими радарные системы, власти могут дифференцироваться между судами более легко. Данные АИС могут быть автоматически обработаны для создания нормализованных моделей деятельности для отдельных судов, которые при нарушенного, создать оповещение, таким образом, выделяя потенциальные угрозы для более эффективного использования средств безопасности. АИС повышает осведомленность морской области и позволяет повышенные меры безопасности и контроля. Кроме того, АИС может быть применен к пресной воде рек систем и озер . Средства для навигации АИС средство навигации (AtoN) стандартный продукт было разработано с возможностью транслировать позиции и имена других, чем суда объектов, такие как навигационная помощь и маркерные позиции и динамические данные, отражающих окружающую среду маркеров (например, тока и климатические условия). Эти средства могут быть расположены на берегу, например, в маяке , или на воде, платформ или буев . США береговая охрана предположила, что АИС может заменить Racon (радиолокационные маяки) в настоящее время используется для электронных навигационных средств. AtoNs позволяют органам удаленно следить за состоянием буй, например, состояние фонаря, а также передачи оперативных данных от датчиков (таких как погода и состояние моря) , расположенный на буй обратно в сосудах, снабженных приемопередатчиками АИС или местных властей, AtoN будет транслировать свою позицию и идентичность вместе со всей прочей информацией. Стандарт AtoN также позволяет передающую «виртуального» АТОН позиций причем одно устройство может передавать сообщения с «» ложной позиции таким образом, что на электронных карт появляется сигнал маркера AtoN, хотя физический AtoN не может присутствовать в этом месте. Поиск и спасение Для координации на месте происшествия ресурсов морского поиска и спасательные операций (SAR), то необходимо иметь данные о положении и навигации состоянии других судов в непосредственной близости. В таких случаях, АИС может предоставить дополнительную информацию и повысить осведомленность о доступных ресурсах, даже если диапазон AIS ограничивается диапазоном УКВ - радио. Стандарт АИС также предусматривается возможность использования на SAR воздушного судна, и включает в себя сообщение (AIS сообщение 9) для самолетов, чтобы сообщить свою позицию. Для облегчения поиска и спасания судов и самолетов в поиске людей, терпящих бедствие, спецификация (IEC 61097-14 Ed 1,0) для АИС на основе SAR передатчика (AIS-SART) был разработан в МЭК рабочей группы TC80 АИС. AIS-SART был добавлен в Global Maritime Distress безопасности системы правил с 1 января 2010 года АИС-сартах были доступны на рынке с 2009 года, по крайней мере последних правил уполномочили установку систем АИС по всей безопасности жизни на море (СОЛАС) суд и суд более 300 тонн. расследование несчастных случаев Информация АИС, полученная VTS имеет важное значение для расследования несчастного случая, так как он обеспечивает точные исторические данные о время, идентичности, положении GPS на основе, компас, конечно, над землей, скорость (по логу / SOG), а ставки в свою очереди, а не менее точная информация, предоставляемая радаром. Более полная картина событий может быть получена путем Voyage записи данных (VDR) данных, если таковой имеется и поддерживается на борту деталей движения судов, голосовой связи и радиолокации снимков во время аварий. Однако данные VDR не поддерживается из - за ограниченное хранение двенадцать часов по ИМО требованию. оценки океанических течений текущие оценки поверхности океана на основе анализа данных АИС были доступны от французской компании, электронного одына, начиная с декабря 2015 года.: Защита инфраструктуры информация АИС может использоваться владельцами морского дна инфраструктуры морской, такие как кабели или трубопроводы, чтобы следить за деятельностью судов, близких к их активам в близком к реальному времени. Эта информация может быть использована для запуска оповещения, чтобы информировать владельца и потенциально избежать инцидента, в котором может произойти повреждение актива. Fleet и отслеживание грузов Интернет распространен АИС может использоваться флотом или судовыми менеджерами следить за глобальное расположение своих кораблей. Грузовые диспетчеры, или владельцы товаров в пути могут отслеживать ход груза и предвидеть время прибытия в порт.

Как это устроено

Обзор системы от береговой охраны США

Общий обзор

АИС приемопередатчики автоматически транслировать информацию, например, их положение, скорость и навигационного состояния, через регулярные промежутки времени с помощью передатчика, встроенного в УКВ трансивера. Информация исходит от навигационных датчиков судна, как правило, его (GNSS) приемника и гирокомпаса . Другая информация, например, название судна и знак VHF вызова запрограммирован при установке оборудования и регулярно передаются. Сигналы принимаются приемопередатчиков АИС, установленных на других судах или на наземных систем, таких как системы СДС. Полученная информация может быть отображена на экране или плоттер, показывая позиции других судов во многом таким же образом, как дисплей радара. Данные передаются через систему слежения, которая делает использование САМООРГАНИЗОВАННОЙ Отдел множественного доступа с временным (SOTDMA) Datalink разработан шведским изобретателем Хакан Ланс .

Стандарт АИС включает в себя несколько подстандартов называемых «типов», которые определяют отдельные виды продукции. Спецификация для каждого типа продукта предоставляет подробную техническую спецификацию, которая обеспечивает общую целостность глобальной системы АИС в рамках которой все виды продукции должны работать. Основные виды продукции, описанные в стандартах системы AIS являются:

Класс A Судно монтажа АИС трансивер (передача и прием), который работает с использованием СОТДМА. Предназначенная для крупных торговых суден, SOTDMA требует приемопередатчика, чтобы поддерживать постоянно обновленную карту слота в своей памяти таким образом, что он имеет предварительное знание слотов, которые доступны для его передачи. SOTDMA приемопередатчики будет затем предварительно объявить их передачу, эффективно оставляя их слот передачи. передачи СОТДМА поэтому приоритет в рамках системы АИС. Это достигается за счет 2 приемников в непрерывном режиме. Класс А, должны иметь встроенный дисплей, передавать на 12,5 Вт, возможность интерфейса с несколькими системами корабля, и предлагают сложный выбор возможностей и функций. Скорость передачи по умолчанию каждые несколько секунд. совместимые устройства типа АИС класса А принимать все типы сообщений AIS. Класс B Судно монтажа АИС трансивер (передача и прием), который работает с использованием либо опросом несущей с временным разделением множественного доступа (КСТДМА) или СОТДМА; Есть в настоящее время 2 отдельные спецификации ИМО для класса B. Прицельный на легких коммерческих и отдыха рынках. КСТДМЫ приемопередатчики слушать слот карту непосредственно перед передачей и искать слот, где «шум» в слоте является тем же самым или похожим на фоновый шум, тем самым указывая, что слот не используется другим устройством АИС. Bs класса передачи в 2 Вт и не требуется иметь встроенный дисплей: Класс Bs может быть подключен к большинству систем отображения, где полученные сообщения будут отображаться в списках или наложенные друг на друге на графиках. Скорость передачи по умолчанию, как правило, через каждые 30 секунд, но это может варьироваться в зависимости от скорости судна или инструкций от базовых станций. Стандартный тип класса B требует комплексного GPS и некоторые светодиодные индикаторы. Класс B оборудование принимает все типы сообщений AIS. Базовая станция Береговое приемопередатчик АИС (передача и прием), который работает с использованием СОТДМА. Базовые станции имеют сложный набор функций и функций, которые в стандарте АИС способны управлять системой AIS и всех устройств, работающих в ней. Возможность опрашивать отдельные приемопередатчики для отчетов о состоянии и передавать или изменения частоты. Средства для навигации (AtoN) Или буй стороны берега на основе приемопередатчик (передача и прием), который работает с использованием фиксированного доступа с временным разделением множественного доступа (FATDMA). Предназначен для сбора и передачи данных, связанных с морских и погодных условий, а также релейные сообщений AIS для расширения зоны покрытия сети. Поиск и спасание приемопередатчик (РЛО) Специалист устройства АИС создан в качестве аварийного радиомаяка, который работает с использованием предварительно объявить с временным разделением множественного доступа (PATDMA), или иногда называют «модифицированной SOTDMA». Устройство случайным образом выбирает слот для передачи и будет передавать взрыв восьми сообщений в минуту, чтобы максимизировать вероятность успешной передачи. РЛО требуется передавать до не более пяти миль и передает специальный формат сообщения распознается другими устройствами АИС. Устройство предназначено для периодического использования и только в экстренных случаях из-за его работы PATDMA типа, который размещает напряжение на слот-карте. Специалист приемопередатчики АИС Несмотря на наличие ИМО / IEC опубликованы спецификации AIS, ряд органов позволили и поощрять развитие гибридных устройств АИС. Эти устройства стремятся сохранить целостность структуры ядра передачи AIS и конструкцию для обеспечения эксплуатационной надежности, но добавить ряд дополнительных функций и функций в соответствии с их конкретными требованиями. «Идентификатор» АИС трансивер является одним из таких продуктов, где технология КСТДМА класса B сердечник предназначен для того, чтобы устройство передает в полном соответствии со спецификациями ИМО, но ряд изменений были сделаны, чтобы дать ему возможность быть с питанием от батарей, низкий стоимость и более проста в установке и развертывании в больших количествах. Такие устройства не будут иметь международный сертификат против спецификации ИМО, так как они будут соблюдать пропорции соответствующей спецификации. Как правило, власти будут делать свои собственные подробные технические оценки и проверки, чтобы убедиться, что операция Ядра устройства не вредит международную систему AIS.

приемники AIS не указаны в стандартах AIS, потому что они не передают. Основная угроза целостности любой системы АИС являются несоответствующие передачи AIS, поэтому заботливые характеристики всех передающих устройств AIS. Тем не менее, это также отметить, что АИС трансиверов все передачи по нескольким каналам в соответствии с требованиями стандартов АИС. В качестве такого одноканального или мультиплексирования, приемники не будут получать все сообщения АИС. Только приемники двухканальных будут получать все сообщения АИС.

Испытания и утверждение

АИС представляет собой технологию, которая была разработана под эгидой ИМО по своим техническим комитетам. Технические комитеты разработали и опубликовали серию спецификаций продукции AIS. Каждая спецификация определяет конкретный продукт АИС, который был тщательно создан, чтобы работать в точном пути со всеми другими устройствами АИС четко определенными, обеспечивая таким образом АИСА интероперабельности системы по всему миру. Поддержание целостности спецификации считается критическим для функционирования системы АИС и безопасности судов и органов, использующих эту технологию. В таких большинстве стран требуют, чтобы продукты АИС независимо протестированы и сертифицированы на соответствие конкретной опубликованной спецификации. Продукты, которые не были испытаны и сертифицированы компетентным органом, не могут соответствовать требуемым АИСАМ опубликованной спецификации и, следовательно, не могут работать, как ожидаются, в полевых условиях. Наиболее широко признаны и приняты сертификаты являются R & TTE Директивы, США Федеральная комиссия по связи и промышленности Канады , каждый из которых требует независимой проверки квалифицированного и независимого тестирования агентства.

типы сообщений

Есть 27 различных типов сообщений верхних уровней, определенные в Рекомендации МСЭ M.1371-4 (из возможности 64), которые могут быть отправлены по приемопередатчикам АИС.

АИС сообщений 6, 8, 25 и 26 обеспечивают "Application Specific Messages" (ASM), что позволяет "компетентные органы" , чтобы определить дополнительные сообщения подтипы AIS. Есть и «имя» (ПРО) и «широковещательные» (BBM) варианты сообщения. Обращались сообщения, в то время как содержащее назначение ММСИ , не являются частными и может быть расшифрована любым приемником.

Одним из первых применений ПКРА был Сент - Лаврентий использование АИС двоичных сообщений (типа сообщения 8) предоставлять информацию об уровнях воды, блокировки заказах и погоде. Панамский канал использует тип АИС 8 сообщений для предоставления информации о дожде вдоль канала и ветра в замках. В 2010 году Международная морская организация издал циркуляр 289 , который определяет следующую итерацию ПКР для типа 6 и 8 сообщений. Александр, Schwehr и Зеттерберг предложили сообщество компетентных органов работать вместе, чтобы поддерживать региональный регистр этих сообщений и их мест использования. Международная ассоциация морских средств навигации и маячных (IALA-AISM) в настоящее время установлен процесс сбора региональных конкретных приложений сообщений.

Подробное описание: блоки класса А

Каждый приемопередатчик АИС состоит из одной У передатчика, два ОВЧ TDMA приемников, один У - цифровая избирательный вызова (DSC) приемник, и ссылки на корабельный дисплей и сенсорные системы с помощью стандартных морских электронных сообщений (например, NMEA 0183 , также известного как IEC 61162). Сроки имеют жизненно важное значение для надлежащей синхронизации и отображения интервала (планирование передачи) для блока класса А. Таким образом, каждый блок должен иметь внутреннюю базу времени, синхронизированный с глобальной навигационной спутниковой системы (например, GPS) приемника. Этот внутренний приемник может также использоваться для информации о местоположении. Однако позиция обычно обеспечивается с помощью внешнего приемника, такие как GPS , Loran-C или инерциальной навигационной системы и внутреннего приемника используется только в качестве резервного для информации о местоположении. Другая информация в эфире АИС, если имеется, в электронном виде получают из судового оборудования с помощью стандартных соединений морских данных. Возглавляя информация, положение (широта и долгота), «скорость над землей», и скорость поворота, как правило, обеспечивается всеми судами, оснащенных АИС. Другая информация, например, назначения, и ETA также могут быть предоставлены.

Приемопередатчик AIS обычно работает в автономном режиме и непрерывном, независимо от того, работают в открытом море или прибрежных или внутренних районах. АИСЫ приемопередатчики используют две различные частоты, ОВЧ морских каналы 87b (161,975 МГц) и 88b (162,025 МГц), а также использовать 9,6 кбит / с гауссовой минимальной манипуляцией (GMSK) модуляцию по каналам 25 кГц с использованием высокого уровня управления каналом передачи данных (HDLC) пакет протокола. Хотя только один радиоканал необходимо, каждая станция передает и принимает в течение двух радиоканалов, чтобы избежать проблем с помехами, и позволить каналы, которые будут сдвинуты без потери связи с других судов. Система обеспечивает автоматическое разрешения конфликтов между собой и другими станциями, и целостность связи поддерживается даже в ситуациях перегрузки.

Для того, чтобы гарантировать, что УКВ передачи различных приемопередатчиков не происходят в то же время, сигналы мультиплексируются по времени с использованием технологии под названием САМООРГАНИЗОВАННОЙ Time Division Multiple Access (СОТДМА). Конструкция этой технологии запатентованы, и имеет ли этот патент был отменен для использования судами СОЛАС является предметом дискуссий между производителями систем АИС и патентообладателем, Хакан Ланс . Кроме того, США по патентам и товарным знакам (USPTO) отменили все претензии в оригинале патента на 30 марта 2010 года.

Для того, чтобы наиболее эффективно использовать пропускную способность имеющихся, судов, которые привязаны или движущиеся медленно передавать реже, чем те, которые движутся быстрее или маневрировании. Частота обновления составляет от 3 минут для анкерными или пришвартованных судов, на 2 секунды для быстрого перемещения или маневрирования судов, причем последний аналогичен обычной морской радар.

Каждая станция AIS определяет свой собственный график передачи (слот), основываясь на данных связать историю движения и осознание возможных будущих действий других станций. Отчет о положении от одной станции вписывается в одну из 2250 временных интервалов, установленных через каждые 60 секунд на каждой частоте. Станции АИС непрерывно синхронизировать себя друг с другом, чтобы избежать перекрытия игровых передач. Выбор слота с помощью станции АИС рандомизированы в пределах определенного интервала и отмеченных со случайным тайм - аут от 4 до 8 минут. Когда станция изменяет свое назначение слотов, он объявляет как новое положение и тайм - аут для этого места. Таким образом, новые станции, в том числе тех станций, которые внезапно приходят в радио диапазоне, близком к другим судам, всегда будут получены этими судами.

Требуемая мощность судовых сообщений в соответствии со стандартом производительности ИМО составляет минимум 2000 временных интервалов в минуту, хотя система обеспечивает 4,500 временных интервалов в минуту. Широковещательный режим SOTDMA позволяет системе быть перегружена от 400 до 500% путем обмен временных интервалов, и по-прежнему обеспечивает почти 100% пропускную способность для судов ближе, чем от 8 до 10 NMI друг с другом на корабле в режиме корабля. В случае перегрузки системы, только цели еще дальше будут подвергаться отсева, чтобы дать предпочтение ближе цели, которые имеют большую озабоченность операторов судов. На практике, емкость системы практически неограничен, что позволяет для большого количества судов, которые могут находиться одновременно.

Диапазон охвата системы аналогичен другим приложений У. Диапазон любого УКВ радио определяется несколькими факторами, основными факторами являются: высота и качество передающей антенны, а высота и качество приемной антенны. Его распространение лучше, чем у радара, в связи с большей длиной волны, так что можно достичь вокруг изгибов и за островами, если массы суши не слишком высоки. Упреждающее расстояние в море номинально 20 NMI (37 км). С помощью ретрансляторов, покрытие для обоих судов и станций СУДС могут быть значительно улучшены.

Система имеет обратную совместимость с цифровыми системами селективных вызовов, позволяя береговые системы ГМССБ недорого создать рабочие каналы АИС и идентифицировать и отслеживать АИС-оборудованных судов, а также предназначено для полной замены существующих DSC-систем на базе трансивера.

Береговые сети АИС система в настоящее время строится по всему миру. Одна из самых больших в полном объеме, реальные систем времени с полной поддержкой маршрутизации в Китае. Эта система была построена между 2003 и 2007 годами и была доставлена Saab TranspondereTech. Все китайское побережье покрыто около 250 базовых станций в горячем режиме ожидания конфигураций, включая семьдесят компьютерных серверах в трех основных регионах. Сотни пользователей, базирующихся на берегу, в том числе около двадцать-пять службы управления движением судов (СУДС) центров, которые подключены к сети и имеют возможность увидеть морскую картину, а также может взаимодействовать с каждым судном, используя (Safety Связанные сообщения) СУР в. Все данные в режиме реального времени. Эта система была разработана с целью повышения безопасности и охраны судов и портовых сооружений. Он также разработан в соответствии с архитектурой SOA с розеткой подключения на основе и с использованием стандартизированного протокола IEC АИС весь путь к пользователям СДС. Базовые станции имеют горячие резерв единиц (IEC 62320-1) , а сеть является решением сети третьего поколения.

К началу 2007 года, новый мировой стандарт для базовых станций АИС был утвержден, стандарт IEC 62320-1. Старая рекомендация IALA и новый стандарт IEC 62320-1 в некоторых функциях несовместимы, и поэтому подключенные сетевые решения должны быть обновлены. Это не повлияет на пользователей, но разработчики систем необходимо обновить программное обеспечение, чтобы приспособить новый стандарт. Стандарт для базовых станций АИС был долгожданный. В настоящее время одноранговых сетей существует с мобильных телефонов класса А. Базовые станции могут контролировать трафик сообщений АИС в регионе, который будет надеяться, уменьшить количество столкновений пакетов.

информация о вещании

Приемопередатчик АИС отправляет следующие данные каждые 2 до 10 секунд в зависимости от скорости этих судов на ходу, и каждые 3 минуты в то время как судно находится на якоре:

• Судна морской подвижной службы (MMSI) - уникальный девятизначный идентификационный номер.
• Навигации статус - «на якоре», «на ходу с использованием двигателя (ей)», «не под командованием» и т.д.
• Скорость поворота - вправо или влево, от 0 до 720 градусов в минуту
• Скорость относительно земли - 0,1-узел (0,19 км / ч) Разрешение от 0 до 102 узлов (189 км / ч)
• Позиционная точность:
  • Долгота - до 0,000 1 минуты
  • Широта - до 0,000 1 минуты
• Курс относительно земли - относительно истинного севера до 0,1 °
• Правда заголовок - от 0 до 359 градусов (например, от гирокомпаса)
• Правда подшипник на собственной позиции. 0 до 359 градусов
• UTC Секунды - Секунды поле времени UTC, когда были произведены эти данные. Полная метка времени нет.
.
• Проект судна - 0,1 метра до 25,5 метров
• Назначение - макс. 20 символов
• ETA (расчетное время прибытия) в пункт назначения - UTC месяц / день час: минута
• Дополнительно: высокая точность запрос времени, судно может запросить другой суд обеспечивает высокую точность время UTC и штамп времени

Подробное описание: блоки класса B

Класс B трансиверов меньше, проще и дешевле, чем приемопередатчики класса А. Каждый состоит из одного передатчика УКВ, двух УКВ множественного доступа с несущей Sense с временным разделением каналов (КСТДМА) приемников, так как переменного ОВЧ цифрового избирательного вызова (DSC) приемник и активной антенны GPS. Хотя формат вывод данных поддерживает информацию о курсе, в общей единицы не сопряжена с компасом, поэтому эти данные передаются редко. Выход это стандартный поток данных АИС в 38,400 кбите / с, форматами, как RS232 и / или NMEA. Для того, чтобы предотвратить перегрузку доступной полосы пропускания, мощность передачи ограничена 2 Вт, что дает диапазон около 5-10 ми.

Четыре сообщения определены для класса В единицах:

Сообщение 14 Безопасность Связанного Сообщение: Это сообщение передаются по запросу для пользователя - некоторые трансивер есть кнопка, которая позволяет ему быть отправлен, или он может быть направлен через программный интерфейс. Он посылает заранее заданное сообщение безопасности. Сообщение 18 Стандартный класс B CS Position Report: Это сообщение отправляются каждые 3 минут, где скорость относительно земли (SOG) составляет менее 2 узлов, или каждые 30 секунд в течение большей скорости. MMSI, время, SOG, COG, долгота, широта, истинный курс Сообщение 19 Расширенное Оборудование класса B Position Report: Это сообщение предназначено для протокола SOTDMA, и слишком долго, чтобы быть передана как КСТДМО. Однако береговая станция может опрашивать трансивер это сообщение будет отправлено. MMSI, время, SOG, COG, долгота, широта, истинный курс, тип судна, размеры. Сообщение 24 Класс B CS Статический отчет с данными: Это сообщение отправляется каждые 6 минут, один и тот же промежуток времени, как и для приемопередатчики класса А. Из-за своей длины, это сообщение разделено на две части, отправленных в течение одной минуты друг от друга. Это сообщение было определено после первоначальной спецификации AIS, поэтому некоторые блоки класса А, может потребоваться обновление встроенного программного обеспечения, чтобы иметь возможность расшифровать это сообщение. MMSI, название лодки, тип судна, позывной, размеры и оборудование Vendor ID.

Подробное описание: AIS приемников

Ряд производителей предлагают AIS - приемники, предназначенные для мониторинга трафика AIS. Они могут иметь два приемника, для мониторинга обе частоты одновременно, или они могут переключаться между частотами (тем самым недостающими сообщениями на другом канале, но по сниженной цене). В общем, они будут выход RS232 , NMEA , USB или UDP данных для отображения на электронных плоттеры диаграммы или компьютеров.

Техническая спецификация

характеристики РЧ

АИС использует Согласованная на глобальном Обозначенная Marine Band каналы 87 & 88.

АИС использует высокую сторону дуплекса от двух УКВ-радио «каналов» (87B) и (88B)

• Канал A 161.975 МГц (87B)
• Канал B 162,025 МГц (88B)

Симплекс каналы 87А и 88А используют более низкую частоту, так что они не страдают от этого выделения и до сих пор могут быть использованы в качестве предназначенных для морской подвижной частотного плана.

Большинство передач AIS состоят из очередей из нескольких сообщений. В этих случаях между сообщениями, передатчик АИС должен изменить канал.

Перед тем, как передаются сообщения АИС должны быть NRZI закодированы.

Сообщения АИС передаются с использованием GMSK модуляции. GMSK модулятор BT-продукт, используемый для передачи данных должна быть 0,4 максимума (высокое номинальное значение).

В GMSK кодированные данные должны модулировать частоту передатчика УКВ. Индекс модуляции должен составлять 0,5.

Скорость передачи битов передачи 9600bit / с

Обычные УКВ приемники могут получить AIS с фильтрацией отключенной (фильтрация уничтожает данные GMSK). Тем не менее, аудио выход из радио должен был бы быть затем декодируют. Есть несколько приложений для ПК, которые могут сделать это.

организация сообщений

Поскольку существует множество автоматических устройств передачи сообщений AIS, чтобы избежать конфликта, РФ пространство организовано в кадрах. Каждый кадр длится ровно 1 минуту и ​​начинается каждую минуту границы. Каждый кадр делится на 2250 слотов. Как передача может происходить на 2-х каналов, есть 4500 доступных слотов в минуту. В зависимости от типа и состояния оборудования и состояния слот карты AIS, каждый передатчик AIS будет посылать сообщения, используя один из следующих схем:

1. ITDMA (инкрементные с временным разделением множественного доступа)
2. RATDMA (с временным разделением каналов произвольного доступа множественного доступа)
3. FATDMA (с временным разделением каналов фиксированного доступа множественного доступа)
4. SOTDMA (самоорганизующиеся с временным разделением множественного доступа)

Схема доступа ITDMA позволяет устройство предварительно объявить интервалы передачи из не-повторяемого характера, ITDMA слоты должны быть помечены таким образом, чтобы они зарезервированы для одного дополнительного кадра. Это позволяет устройство предварительно объявить его распределение для автономной и непрерывной работы.

ITDMA используется в трех случаях:

• канал передачи данных входа в сеть;
• временные изменения и переходы в периодических интервалах отчетности;
• предварительное объявление о сообщениях, связанных с безопасностью.

RATDMA используется, когда устройство должно выделить слот, который не был предварительно объявлено. Это обычно делается для первого интервала передачи, или для сообщений не-повторяемого характера.

FATDMA используется только базовыми станциями. FATDMA выделены слоты используются для повторяющихся сообщений.

SOTDMA используется мобильных устройств, работающих в автономном режиме и непрерывной. Цель схемы доступа должен предложить алгоритм доступа, который быстро устраняет конфликты без вмешательства со стороны контролирующих станций.

формат сообщения

Слот АИС длиной 26,66 мс. Модуляции данных 9600 бит / с, так что каждый паз имеет максимальную емкость 256 бит. Кадрирование происходит от HDLC стандарта, описанного в ISO / IEC 13239: 2002.

Каждый слот структурирован как таковой: <8 bit ramp up><24 bit preamble><8 bit start flag><168 bit payload><16 bit CRC><8 bit stop flag><24 bit buffer>

• 24 бита преамбулы: это последовательность 01 ...
• Начало флаг: 0x7E
• 168 бит полезной нагрузки, это Тело сообщения АИС. Для сообщений, требующих большего количества данных, необходимо использовать несколько слотов (максимум 5).
• 16 бит CRC-16-CCITT : 16-разрядный полином для вычисления контрольной суммы.
• Прекратить флаг: 0x7E
• 24 - битовый буфер, используемый для вставки бит

  Все сообщения АИС передают 3 основных элементов информации:

  1. MMSI номер судна или оборудования, которое имеет передатчик (базовую станцию, буй и т.д.)
  2. Идентификация сообщения передается (см таблицу ниже)
  3. Индикатор повтора, который был разработан для использования повторяющихся сообщений через препятствие с помощью релейных устройств.

  В следующей таблице приведено краткое описание всех используемых в настоящее время сообщений AIS.

  Айс сообщение	использование