【正文】 12 第四章 結(jié)論 13 鳴 謝 14 參考文獻(xiàn) 15 AIS的發(fā)展與其在航海實(shí)踐中應(yīng)用的研究航海技術(shù)，200711811302，葛國強(qiáng)指導(dǎo)教師：畢修穎摘 要船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）自90年代中期由瑞典等國家提出，得到迅速的發(fā)展，IMO在1999年通過了《AIS強(qiáng)制安裝的決定》，并將于2002年7月1日開始逐步強(qiáng)制在船上安裝ＡＩＳ設(shè)備；該設(shè)備安裝以后，對目前航運(yùn)界的避碰手段、航行警告制度、傳為報告制度以及物流方面將產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。 AIS的發(fā)展過程 盡管早在十年前有關(guān)航運(yùn)部門提出了對AIS的迫切要求，但是沒有先進(jìn)技術(shù)的支持，要滿足AIS的要求也是不可能的，而AIS系統(tǒng)的三大技術(shù)支柱就是：高精度的定位手段；自控時分多址接續(xù)技術(shù)（SOTDMA）和電子海圖技術(shù)，同時一個全球范圍內(nèi)統(tǒng)一的船舶編碼（MMSI）也是必不可少的；就是年代末，信息技術(shù)與通訊技術(shù)的發(fā)展和完善，使AIS得到迅速的發(fā)展。74SOLAS公約的88年修正案對公約的第四章（無線電通信）作為重大修正，提出了航運(yùn)界人所皆知的GMDSS計劃，GMDSS計劃的實(shí)施帶給航運(yùn)界和個管理部門的影響是巨大的。船舶之間“看得見”，意味著不需要人為介入便能夠連續(xù)交換重要的航行數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前航行狀態(tài)和動態(tài)。由于這種特性，AIS將為船舶提供一種有效的避碰措施，并極大地增強(qiáng)雷達(dá)功能。最后，如果將定期航行和固定航線的船舶的相關(guān)信息經(jīng)常或者按需加在傳送信息中，AIS將成為一種船舶報告系統(tǒng)。（4） 系統(tǒng)傳輸?shù)暮叫邢嚓P(guān)信息：船舶吃水、危險貨物類型、目的港和預(yù)計到達(dá)時間、航行計劃（選用項(xiàng)）、簡明的安全信息。此外，AIS還有一些其他功能以正在發(fā)揮作用，特別是在海事監(jiān)管和搜尋救助中發(fā)揮的作用比較明顯。煙臺海事局在2005年2月對“FLU19”輪和“GU”輪的救助過程中，AIS發(fā)揮了其獨(dú)有的作用。原來，檢察人員在對船舶進(jìn)行檢查時，發(fā)現(xiàn)該兩外輪有違章排污嫌疑，立即通過船舶報告中心調(diào)取了新使用的船舶識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。此外將AIS安裝在水上浮標(biāo)等各種助航設(shè)備上，有利于船舶駕駛?cè)藛T識別，也有利于航標(biāo)管理部門和海事部門監(jiān)控它們的狀態(tài)。以前，由于技術(shù)原因，海事部門很難對船舶排放洗艙水進(jìn)行監(jiān)控。目前，各國正在探討AIS的組網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)問題，將來會建成無縫覆蓋世界各沿岸海域的岸基網(wǎng)。通常要在世界范圍內(nèi)查到這樣的船舶猶如大海撈針。這樣，可以利用岸基AIS網(wǎng)的實(shí)時監(jiān)控功能及早發(fā)現(xiàn)劫船行為，及時采取措施。IMO會議提出對SOLAS公約第5章進(jìn)行修改。同時，會議根據(jù)英國提案。 1997：IMO NAV 43次會議通過“通用船載AIS性能標(biāo)準(zhǔn)建議草案”，確定以自組織通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的“通用船載AIS”作為未來全球海上實(shí)施的系統(tǒng)。 ：IMO NAV 44次會議，建立了2002年起，所有300總噸以上的新造船和客輪都必須安裝AIS設(shè)備。 1999：IMO NAV 45次會議通過AIS強(qiáng)制性安裝決定：要求在2002年7月1日后建造的新船和從2008年7月1日起在航營運(yùn)船必須裝備AIS。該標(biāo)準(zhǔn)將提供對所有AIS是被進(jìn)行型式認(rèn)可的基礎(chǔ)，原定于2000年5月出臺，現(xiàn)可能要拖到2001年。加拿大從1993年起先后對幾種AIS技術(shù)進(jìn)行了評估試驗(yàn)，1997年夏天，加拿大海岸警衛(wèi)隊(duì)（CCG）和航運(yùn)界船舶、西海岸VTS中心、引航員等合作進(jìn)行了AIS試驗(yàn)。在英國沿岸使用VHF/DSC通信方式的AIS，設(shè)置了DSC式應(yīng)答器系統(tǒng)，通報容量為20個報告/min，已投入使用?，F(xiàn)階段，對AIS的研究已經(jīng)有了系統(tǒng)性的研究，但大多數(shù)都是試探性進(jìn)行的，并且還沒有正式的研究成果得出。后期的發(fā)展，選擇的技術(shù)是SOTDMA。集美大學(xué)的王飛舟和范成對此進(jìn)行了研究【3】，他們從以上兩種系統(tǒng)的信道利用率、可靠性、吞吐能力和檢測容量方面進(jìn)行比較，得出結(jié)果：a. ；b. STDMAAIS在傳輸可靠性方面要差于DSCAIS；c. 吞吐能力受可靠性的影響，兩者相差不大；d. STDMAAIS的檢測容量對誤碼比DSCAIS敏感的多，尤其采用自組織信道接入模式時，在滿信道負(fù)荷時檢測容量會因吞吐性能的惡化而急劇減少。因此，駕駛員應(yīng)當(dāng)了解AIS的這種特點(diǎn)，避免被AIS顯示的遠(yuǎn)區(qū)無船的假象迷惑，提高船舶航行的安全性。 對AIS的應(yīng)用的研究 AIS接口研究AIS的應(yīng)用中，對外接口非常重要，也是進(jìn)行應(yīng)用必不可少的工作，因此對AIS接口或AIS與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換研究也成為一個熱點(diǎn)之一。在此問題上，集美大學(xué)的林長川【5】就AIS與雷達(dá)目標(biāo)位置信息融合問題，給出了從坐標(biāo)變換到目標(biāo)點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)以及目標(biāo)位置數(shù)據(jù)融合三個階段的處理方法。文獻(xiàn)[6]提出一種基于改進(jìn)的自適應(yīng)模糊系統(tǒng)的徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)和ab濾波器的信心融合算法，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)與AIS目標(biāo)數(shù)據(jù)融合，可以有效地提高目標(biāo)跟蹤的精度。因此，借助AIS避碰還需要考慮駕駛員對AIS接受信息的正確理解。此外，他提出了虛擬航標(biāo)的概念，認(rèn)為如果某一航區(qū)內(nèi)的助航標(biāo)志應(yīng)經(jīng)納入AIS的管理中，那么在該區(qū)域中的航標(biāo)都會按照1次/3min的速率送出最新的航標(biāo)標(biāo)志數(shù)據(jù)（ITU規(guī)定了AIS航標(biāo)的具體要求），這些航標(biāo)數(shù)據(jù)會實(shí)時動態(tài)的被船載AIS設(shè)備接收到，并在電子海圖上顯示出來。 AIS應(yīng)用于VTS的研究由于AIS本身的優(yōu)勢，一些學(xué)者提出將AIS應(yīng)用到VTS中。大連海事大學(xué)劉人杰[20]討論了VTS水域內(nèi)由AIS船臺和岸臺所構(gòu)成系統(tǒng)的正常工作條件和系統(tǒng)容量（船舶數(shù)量）的計算方法，給出了計算公式，并提出了增大系統(tǒng)容量的措施。目前ECDIS的性能標(biāo)準(zhǔn)、海圖顯示規(guī)范、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、硬件設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)均已確立，ECDIS的標(biāo)準(zhǔn)化問題已經(jīng)解決，者為其合法化和實(shí)用化徹底鋪平了道路，而且AIS即將成為SOLAS船舶的配載要求，ECDIS取代紙海圖已成為發(fā)展趨勢。文獻(xiàn)[26]對AIS與ECDIS的組合使用進(jìn)行了研究，給出組合后的系統(tǒng)框圖，并列舉了兩種系統(tǒng)組合后的優(yōu)點(diǎn)。對相關(guān)國際會議，我國曾派員參加，但很少有參與船舶自動識別系統(tǒng)討論和論文發(fā)表。第四章 結(jié)論本文在研究和分析了大量有關(guān)船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）的書籍、期刊及其他文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對船舶自動識別系統(tǒng)的應(yīng)用及設(shè)備進(jìn)行了深入的研究，并得出了如下的結(jié)論：一方面，船舶自動識別系統(tǒng)正在向體積小、重量輕、價格低、功能更加強(qiáng)大的方向發(fā)展，并且越來越多地表現(xiàn)出其顯著的優(yōu)越性：受氣象條件干擾少；不受遮蔽物的影響；作用距離遠(yuǎn)；工作精確度高；工作強(qiáng)度小和工作差錯少等等，這些都是雷達(dá)、ARPA等導(dǎo)航設(shè)備所無法企及的。從論文的選題、材料的補(bǔ)充、寫作計劃的制定以及最后的定稿，畢老師都傾注了大量的心血與汗