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一、AIS基站系統(tǒng)概述

AIS（船舶自動(dòng)識別系統(tǒng)）是一種新型的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)為一體的新型數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備，由岸基 （基站）設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，通過該平臺，可以實(shí)時(shí)查詢目標(biāo)船的位置，以及單船歷史軌跡、船隊(duì)航行情況等各種信息，并將數(shù)據(jù)整合成關(guān)鍵字定位船舶、單船歷史軌跡查詢等服務(wù)，支持水上安全監(jiān)督、溢油應(yīng)急、救援應(yīng)急等工作，全面發(fā)揮AIS數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用價(jià)值。

AIS 岸基臺：AIS岸基臺由AIS基站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、熱備AIS基站等設(shè)備構(gòu)成。傳輸線路部分與VHF共用。

監(jiān)控控制中心：負(fù)責(zé)對AIS報(bào)文數(shù)據(jù)解析及數(shù)據(jù)的匯總與管理。主要完成所轄岸臺的管理和對外業(yè)務(wù)的集中提供。以便各級部門全面掌握重點(diǎn)船舶航信動(dòng)態(tài)信息，播發(fā)安全信息，實(shí)現(xiàn)對AIS岸臺的管理和對外業(yè)務(wù)的集中提供。

二、AIS系統(tǒng)架構(gòu)圖

三、AIS基站組成

四、AIS的系統(tǒng)優(yōu)勢

1、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)船舶識別與提高船舶數(shù)據(jù)質(zhì)量

     利用船載AIS提供的船舶標(biāo)識信息（MMSI編號、呼號等），能自動(dòng)、快捷地對船舶進(jìn)行識別；而雷達(dá)尚不能探測目標(biāo)的識別信息。

2、船舶數(shù)據(jù)的種類多

     AIS能采集船舶的靜態(tài)數(shù)據(jù)和航次相關(guān)等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)雷達(dá)不能采集；AIS采集的船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)種類比雷達(dá)采集的多，如船舶的艏向、旋回速率等。

3、船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)精度高

     船載AIS可自動(dòng)播發(fā)本船的實(shí)時(shí)位置、航速、航向、艏向、旋回速率等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來自船舶航行系統(tǒng)，精度也較高。雷達(dá)只能通過對船舶跟蹤從歷史航跡中推算得到的，只能獲取探測目標(biāo)船的平均速度和航（跡）向，不能獲取目標(biāo)船的即時(shí)速度和船首向，且存在一定的滯后。

4、目標(biāo)數(shù)據(jù)采集與跟蹤范圍大

     由于VHF覆蓋范圍比雷達(dá)遠(yuǎn)，故AIS的目標(biāo)數(shù)據(jù)采集與跟蹤比雷達(dá)目標(biāo)探測跟蹤范圍大。

5、抗雨雪海浪干擾性能強(qiáng)

     在暴風(fēng)雨天氣中，雷達(dá)信號受干擾大，探測和跟蹤目標(biāo)性能下降，以致會(huì)丟失小目標(biāo)。AIS工作在VHF頻段，受雨雪海浪干擾比雷達(dá)要小得多。

6、擴(kuò)展跟蹤范圍和改善跟蹤性能

     雷達(dá)不能對目標(biāo)進(jìn)行識別，使雷達(dá)目標(biāo)跟蹤存在“誤、漏、丟、混”等質(zhì)量問題。而AIS目標(biāo)跟蹤是基于目標(biāo)識別，跟蹤可靠性高。

7、可消除某些雷達(dá)的遮擋區(qū)

     由于附近陸地、橋梁、建筑物等障礙物以及大船對其后的小目標(biāo)對雷達(dá)電波的遮擋較嚴(yán)重，會(huì)使遮擋區(qū)雷達(dá)的跟蹤目標(biāo)丟失，且雷達(dá)存在近距盲區(qū)。

五、雷達(dá)系統(tǒng)的優(yōu)勢

1、可探測和獲取覆蓋范圍的全景圖像

     雷達(dá)能獲得作用范圍內(nèi)的所有物標(biāo)（船舶、島嶼、航標(biāo)、岸線等）的全景圖像以及海浪雨雪的干擾情況；

2、是目標(biāo)的主動(dòng)探測跟蹤裝置

     雷達(dá)對目標(biāo)可進(jìn)行主動(dòng)探測跟蹤并采集目標(biāo)數(shù)據(jù)，不受目標(biāo)條件的限制；而AIS不能對目標(biāo)進(jìn)行主動(dòng)探測跟蹤，未安裝AIS的船舶或AIS發(fā)生故障的船舶其位置和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)無法通過AIS獲得，而通過雷達(dá)可以獲得。

3、可獲取目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)

     雷達(dá)采集的是目標(biāo)的視頻圖像，因而可顯示目標(biāo)的原始視頻或數(shù)字化原始視頻圖像；AIS提供的位置數(shù)據(jù)來自于GPS數(shù)據(jù)，而GPS數(shù)據(jù)是GPS天線所在點(diǎn)的船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，恢復(fù)成圖像時(shí)該船只是一個(gè)點(diǎn)，而雷達(dá)目標(biāo)回波在一定程度上可反映目標(biāo)的大小和形狀。

4、能直觀判斷船舶碰撞危險(xiǎn)

     雷達(dá)能通過確定參考目標(biāo)，來選擇相對運(yùn)動(dòng)矢量，便于直觀判斷船舶碰撞危險(xiǎn)，并能根據(jù)CPA、TCPA、MINCPA、MINTCPA，以符號、燈光及聲音報(bào)警。而AIS不能直觀判斷碰撞危險(xiǎn)。

5、不存在目標(biāo)數(shù)量飽和問題

     雷達(dá)探測目標(biāo)沒有數(shù)量飽和問題；但對AIS而言，當(dāng)目標(biāo)數(shù)量過大，船—岸AIS數(shù)據(jù)傳輸鏈路（VDL）出現(xiàn)時(shí)隙復(fù)用時(shí)，目標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸可能阻塞，能夠被有效采集數(shù)據(jù)的目標(biāo)數(shù)量受限，且近距船舶的AIS數(shù)據(jù)將會(huì)占據(jù)遠(yuǎn)距船舶AIS數(shù)據(jù)的預(yù)約傳輸時(shí)隙。

六、雷達(dá)與AIS在VTS中的綜合應(yīng)用

1、AIS數(shù)據(jù)與雷達(dá)數(shù)據(jù)融合

     通過信息融合技術(shù)，將AIS的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與雷達(dá)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)融合，將AIS跟蹤的目標(biāo)信號顯示在雷達(dá)器上，可發(fā)揮兩種目標(biāo)數(shù)據(jù)的各自長處，改善VTS對目標(biāo)的探測和跟蹤性能，目前VTS中心的多傳感器綜合處理器已具備此功能。另外，AIS提供了另一種對船舶的監(jiān)測與跟蹤的手段，可增加VTS的系統(tǒng)冗余，使系統(tǒng)對船舶的跟蹤可靠性進(jìn)一步提高。

2、AIS數(shù)據(jù)與雷達(dá)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)

     在VTS中心同時(shí)安裝雷達(dá)和AIS, 將AIS的靜態(tài)數(shù)據(jù)和航次相關(guān)數(shù)據(jù)與VTS的船舶數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，可以減輕VTS中心工作人員的工作負(fù)擔(dān)，讓VTS中心人員地鎖定過往船舶，防止物標(biāo)丟失，給VTS對船舶航行實(shí)施更有效的服務(wù)管理帶來便利。

3、在搜救中的應(yīng)用

     在所有搜救船舶、搜救直升機(jī)上裝備AIS,可使搜救工作更加有效，配合雷達(dá)和搜救應(yīng)答器的使用，VTS中心能迅速確定遇險(xiǎn)船舶位置以及獲取在船人員數(shù)量、遇險(xiǎn)類型和船舶狀況等信息，并能監(jiān)測搜救工作進(jìn)度，有效地指揮可用資源，保證沒有搜救空白。對于沒有裝載AIS的遇險(xiǎn)船舶，現(xiàn)場指揮者可以設(shè)定一個(gè)偽AIS目標(biāo)。這樣有利于高效、迅速地實(shí)施海上搜救，有助于對搜救行動(dòng)的管理和評估。

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