AIS技術在航海實踐中的應用分析

王珍

摘 要：目前，AIS技術的應用范圍較為廣泛，能在彌補雷達技術和VIS技術運行不足的基礎上，建構更加系統(tǒng)化的船舶信息傳遞機制和交互方式，有效滿足信息服務需求，為船舶完成目標監(jiān)測提供保障，也能更好地優(yōu)化運行模型的完整性。值得一提的是，我國還會將AIS技術應用在航海實踐體系中，確保系統(tǒng)完整性和船舶航行的安全性，為我國航海領域研究提供堅實的保障。本文對AIS技術的內(nèi)涵、技術設計以及功能等進行了簡要分析，并著重闡釋了AIS技術航海實踐中應用的路徑，對AIS技術在虛擬航標中的應用展開討論，以供參考。

關鍵詞：AIS技術；航海實踐；虛擬航標；應用

1 AIS技術概述

1.1 內(nèi) 涵

AIS技術也被稱為“船舶自動識別系統(tǒng)”，在技術應用過程中，主要是借助基站設備和船載設備共同操作，融合了現(xiàn)代數(shù)字通信技術和網(wǎng)絡技術，能有效踐行數(shù)字化助航處理工作，完善航海項目的相關操作。在AIS技術中，能有效建構契合船舶和船舶、船舶和堤岸之間的海事安全導航機制，為通信提供保障，也能落實相應的安全和航行管理要求。需要注意的是，在AIS技術應用進程中，主要是VHF頻段，能借助GMSK進行統(tǒng)籌調(diào)制，維護航行相關信息的處理水平，也為信息安全監(jiān)督和管理奠定基礎。值得一提的是，在應用AIS技術的過程中會應用SOTDMA技術，一定程度上緩解船舶通信多信道競爭的問題，也為系統(tǒng)實時優(yōu)化分配和調(diào)整通信完整性提供保障，真正實現(xiàn)動態(tài)信息交互的目的。

1.2 技術設計

在技術應用過程中，為了從根本上保證AIS技術的優(yōu)勢，要有效考量相關因素，盡量保證設備的可靠性和防水性，提升工作穩(wěn)定性，在減少AIS技術相關設備工作能耗的基礎上，為接入外延電路提供可擴展空間，從而提升整體助航效果。特別要注意的是，在對網(wǎng)絡體系進行結構設計的過程中，要著重關注AIS技術遙測遙控數(shù)值航標網(wǎng)絡機制，建立控制機制后，有效接入高頻無線通信網(wǎng)后，優(yōu)化互聯(lián)OSI系統(tǒng)水平，確保傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層以及物理層之間的穩(wěn)定性，真正提高相關網(wǎng)絡層級結構的應用價值，一定程度上保證鏈路管理和信道分配管控工作的有效性，真正提升數(shù)據(jù)塊的分組排序水平[1]。

1.3 原 理

在AIS技術應用的過程中，主要是借助數(shù)字化模塊完成信息接收，利用射頻模塊就能保證信號收發(fā)開關狀態(tài)得以管控，有效滿足接收鏈路信息處理，并且完善信息應用效果，確保信號在進入到射頻模塊后就能保證接收機處理水平的優(yōu)化，也為前端限幅和低噪聲處理工作提供保障。一方面，信號在一中頻內(nèi)會出現(xiàn)濾波和放大處理，能有效落實混頻工作的判定和分析；另一方面，在信號從一中頻轉(zhuǎn)移到二中頻后，就能對其進行進一步的濾波和放大，從而有效耦合出相應的信號，傳遞到RSSI位置，此時的射頻模塊會借助相應的輸送帶完成基帶模塊的傳輸工作，保證解碼項目和數(shù)據(jù)解包處理的完整性，為后續(xù)報文分析和內(nèi)容解析提供最優(yōu)化候選發(fā)送時隙。

除此之外，在電源控制模塊工作的過程中，也要對實際外圍數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌分析，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理的實效性，保證能合理性管控相應元件的基本工作狀態(tài)，按照標準化流程完善數(shù)據(jù)串口分析和AIS航標終端連接效果，真正優(yōu)化項目處理水平。尤其是在AIS技術遙測遙控數(shù)字化航標管理機制運行的過程中，要利用時隙分多址進行判定，優(yōu)化網(wǎng)絡管理水平的同時，完善航標數(shù)據(jù)報文處理效果，也為后續(xù)AIS航標終端工作模式信息收集質(zhì)量優(yōu)化提供保障[2]。

1.4 功能和指標

AIS技術運行系統(tǒng)在實際應用的過程中，能對船舶-船舶、船舶-岸等體系通信進行約束，確保信息交互管理和船舶識別功能系統(tǒng)得以發(fā)揮其實際價值，也為數(shù)據(jù)自動接收和管控工作提供保障，真正完善處理機制和發(fā)射機制，也為遠距離管理項目的全面升級奠定基礎。需要注意的是，AIS技術應用機制最大的功能就是對船位、船速以及航向等基礎參數(shù)的實時信息予以調(diào)控，保證航行過程不會受到影響。

在AIS航標終端運行過程中，要對具體指標參數(shù)進行統(tǒng)籌分析和處理，其中：（1）電源輸入為DC12V；（2）電源適用范圍是9V到18V之間；（3）工作能耗在4W以下；（4）要滿足IEC60945的工作要求，確保環(huán)境適應性，提升整體技術結構要點處理效果和綜合水平：（5）工作溫度在零下20攝氏度到零上60攝氏度；（6）相對濕度在95%以下；（7）主機的重量在2.5千克以下[3]。

2 AIS技術在航海實踐中的應用

AIS技術能從根本上彌補傳統(tǒng)VTS技術運行過程中存在的問題和缺陷，一定程度上保證數(shù)據(jù)傳輸和航海實踐技術管理的根本效果，真正維護航海實踐水平的優(yōu)化。

2.1 數(shù)據(jù)傳輸

在船舶運行過程中，通信機制和通信管理項目十分關鍵，只有保持良好的通信關系，才能在船舶實際航行過程中完善船舶和港口之間的數(shù)據(jù)傳遞，優(yōu)化數(shù)據(jù)通信項目的管理水平，也為數(shù)據(jù)整合以及數(shù)據(jù)監(jiān)督提供保障。尤其是船舶和船舶之間或者是船舶和堤岸之間本身存在較遠的距離，傳統(tǒng)通訊會存在雷達盲區(qū)，影響整體數(shù)據(jù)操作和管理水平。而借助AIS技術能夠一定程度上保證船舶運行的穩(wěn)定性，維護數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的安全水平，并且整合構建機制，為后續(xù)數(shù)據(jù)傳遞和信息管理提供保障。正是基于此，借助AIS技術完成船舶相關信息的接收管理、傳輸管理和發(fā)射管理等，保證船舶數(shù)據(jù)能借助通訊完成及時傳遞和質(zhì)量維護[4]。

2.2 智能控制

在AIS技術應用的領域里，智能化控制系統(tǒng)是較為關鍵的應用機制。一方面，借助AIS技術能一定程度上保證對船舶航行運行體系和基本流程進行安全維護，確保能有效降低船舶航行過程中遭遇的危險，積極落實安全避讓管理。主要是由于其自身較好的通訊和監(jiān)督管理機制，確保智能化控制項目得以全面踐行。另一方面，在船舶航行進程中，針對危險能展開較好的預警管理工作，保證船舶航行事故問題得以降低，并且提升運行安全性和穩(wěn)定性[5]。綜上所述，AIS技術能為智能控制系統(tǒng)建設提供保障，真正意義上提升了船舶運行的安全性，AIS技術借助自身較為強大的輔助性功能，能為后續(xù)系統(tǒng)完成優(yōu)化提供保障，確保能滿足船舶運行過程中所需的相關航海條件，實現(xiàn)整體技術的升級。

2.3 避碰控制

在船舶日常運行管理工作體系建立后，要想從根本上優(yōu)化其運行效率，就要積極踐行統(tǒng)籌性管控機制，確保避碰控制系統(tǒng)能在船舶運行中發(fā)揮其實際作用。所謂避碰系統(tǒng)，就是在船舶運行過程中能保證船舶安全，建立有效規(guī)避航行中由于碰撞造成的安全隱患，維護船舶運行安全性水平。相較于傳統(tǒng)的避碰系統(tǒng)，在系統(tǒng)運行進程中有效應用AIS技術能為實際運行效果優(yōu)化提供保障，真正提升避碰處理項目的穩(wěn)定性和實效性，并且為技術應用管理提供保障。首先，AIS技術對航海實踐進行約束，并且能對周圍船舶的基本信息進行搜集和分析對比，尤其是對于限制區(qū)域內(nèi)船只的運行動態(tài)予以實時監(jiān)控，自行收集基礎信息，發(fā)揮AIS技術廣播體系的功能價值，掌握信息后就能執(zhí)行有效的避碰方案。其次，在對信息進行處理的過程中，不僅能制定自身的避碰方案，也能及時借助技術對對方船只進行預警，從根本上減少碰撞事故的概率，為信息處理項目安全性優(yōu)化奠定基礎。

除此之外，隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，AIS技術在實踐中獲得了更加突出的成績，船舶借助AIS技術完善整體防御機制和系統(tǒng)結構，保證AIS技術能為運行過程中的船舶提供更加動態(tài)且具有實際價值的信息內(nèi)容，為后續(xù)航行管理工作的全面優(yōu)化奠定基礎[6]。

3 AIS技術應用在虛擬航標中的分析

伴隨著AIS技術的普及和發(fā)展進步，將其應用在船舶遙測遙控航標終端已經(jīng)成為順應時代發(fā)展的必然趨勢，尤其是在海上航標設備管理方面，無論是研制項目還是開發(fā)項目，都呈現(xiàn)出較好的發(fā)展態(tài)勢，能在適應海上應用的基礎上，確保解決一定的問題[7]。

3.1 設備功耗

本文以某港口105燈浮標和108燈浮標為例，在躉船計劃中安裝AIS航標終端，整體設備的發(fā)射功率設定為2W，其基本工作結構和工作模式切換為連續(xù)工作，在距離燈塔的3海里范圍內(nèi)整體通信效果較好，能為設備工作穩(wěn)定性管理提供保障，但是，因為105燈浮標和108燈浮標要和40W的太陽能板和100AH的蓄電池工作環(huán)境中建立統(tǒng)一工作結構，在不良天氣后，就會出現(xiàn)蓄電池饋電問題，對105燈浮標和108燈浮標的基本運行造成制約?；诖耍瑸榱擞行嵘鼳IS航標終端運行水平和效果，要對其進行統(tǒng)籌分析。尤其是在天氣情況不良的情況下，就要對蓄電池饋電水平展開綜合分析。

第一，要整合燈浮標的內(nèi)部結構，確保能將40W的太陽能板安裝結構進行處理和分析，有效改裝成為80W的太陽能板，為后續(xù)蓄電池充電效率的優(yōu)化奠定基礎，從而維護基本項目的整體效率[8]。

第二，要對AIS航標終端遙控體系和運行模型予以監(jiān)督，完善處理效率的基礎上，也能增加低功耗模型的基本水平。

而針對常規(guī)化工作模式，則要對射頻模塊接收通道展開工作管理，為后續(xù)發(fā)射通道發(fā)射管控工作的系統(tǒng)化升級奠定基礎。目前，較為常見的AIS航標終端有源器件主要分為持續(xù)工作型、突發(fā)事件前3S加電工作型、發(fā)射信息存在2個時隙后加電、發(fā)信息-發(fā)電同步型。借助不同的處理項目，有效改造低功耗模式AIS航標終端體系，不僅僅能一定程度上完善燈標常規(guī)化運行管理，并且完善航標控制體系，真正發(fā)揮AIS航標終端數(shù)字航標控制模式優(yōu)勢，維護設備工作穩(wěn)定性[9]。

3.2 AIS基站信號距離

在AIS航標終端應用的過程中，利用相應功率的設備管理機制，保證最遠覆蓋距離能夠達到9海里。某海港拋設了12座燈浮標，都安裝了AIS航標終端數(shù)控數(shù)值航標系統(tǒng)，工作若是處于休眠模式則為休眠4min工作1min。在應用一段時間后，整體燈浮標運行情況較好，能滿足AIS航標終端通信范圍。但是，針對距離基站在20海里的A港區(qū)，由于設備超過了最大距離，就造成整體AIS航標終端信號傳輸受阻。

為了有效解決相關問題，確保AIS航標終端能在實際運行過程中發(fā)揮其和實際價值，就制定了有效的AIS航標終端中繼傳輸方案，一定程度上保證處理效果。第一，在A港區(qū)泊位樓頂安裝發(fā)射功率較大的AIS航標終端信號中繼設備，保證信號傳輸?shù)耐暾院陀行?。第二，合理性?guī)劃相關燈浮標，從遠處到進出完善中繼方式處理效果，并且集中整合助航過程、監(jiān)測過程和報警過程，有效完善信息傳遞工作。第三，要借助中繼設備間燈浮標進行統(tǒng)籌性信息管理，并且保證無線方式完成日照AIS基站處理工作[10]。第四，要結合基站網(wǎng)絡項目，有效維護日照燈塔AIS航標終端接收項目，確保信息傳輸管理工作能得到落實，保證中繼方案的實效性。

綜上所述，數(shù)字化AIS航標終端具有運行費用低且整體可靠性較高的優(yōu)勢，能為安裝管控操作提供保障，并且一定程度上優(yōu)化數(shù)字化服務水平，確保技術遙測遙控數(shù)值航標終端安裝處理的實效性，真正提高航標管理效果，也為后續(xù)航標維護成本降低提供保障。除此之外，在應用AIS航標終端的過程中，也要將其和作業(yè)船舶相關配置進行統(tǒng)籌管控，優(yōu)化監(jiān)控界面分析水平和處理效果，維護監(jiān)控信息的保存價值。也就是說，管理者在對AIS航標終端進行分析處理的過程中，不僅僅能直接借助監(jiān)控界面完善巡檢船舶處理工作，也能按照計劃落實燈浮標巡檢作業(yè)，為后續(xù)記錄管理和回放提供保障，確保核實效果和核實處理工作的完整性，也能提升業(yè)務管理水平和內(nèi)部檢查監(jiān)督效率，真正實現(xiàn)管理標準的統(tǒng)籌升級。

正是因為要對AIS航標終端巡檢維護項目進行監(jiān)督，所以，在收集異常信息后就能開展更加具有針對性的巡檢維護任務，保證故障航標處理的完整性和實效性，也為提升所轄區(qū)域AIS航標終端維護效率，為燈浮標管理維護以及工作水平優(yōu)化奠定堅實基礎[11]。

3.3 使用情況評價

在AIS航標終端應用過程中，管理人員能在常規(guī)化巡航項目基礎上建立健全統(tǒng)籌性更加完整的管控機制和運行維護要求，結合相應監(jiān)控項目內(nèi)獲取的異常航標管理信息，組織相關部門開展系統(tǒng)化且具有針對性的處理工作，及時并且合理性布置相應的故障航標，這不僅僅能充分彰顯AIS航標終端的價值，也能為后續(xù)巡檢工作效率升級奠定基礎，促進燈浮標巡檢維護工作水平的統(tǒng)籌性升級。

與此同時，技術人員借助相應的監(jiān)控信息能一定程度上保證信息的準確性和全面性，減少常規(guī)化巡檢周期范圍內(nèi)單一化依托信息獲取失常問題的缺陷，并且有效避免時間的滯后性，將傳統(tǒng)的被動獲取AIS航標終端信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃荧@得失常信息，從而建立更加系統(tǒng)化的維護檢修方案，并且能從根本上減少應急搶修作業(yè)頻率，在維護項目成本的同時，為航海實踐中全面提升AIS航標終端運行安全性提供保障，也能實現(xiàn)經(jīng)濟效益和管理效益的雙贏[12]。

4 結束語

總而言之，在對AIS航標終端進行全面分析的過程中，要想從根本上提高其應用價值，就要踐行標準化應用機制，按照其技術設計要求、原理要求和功能等建立有效的技術統(tǒng)籌管控機制，保證其能在航海實踐中發(fā)揮價值和優(yōu)勢，促進航海事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，真正順應技術發(fā)展的趨勢，提高AIS航標終端的普及范圍。

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