AIS说明解析.docx
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AIS说明解析
1. 什么是AIS
船舶自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem,简称AIS）是一种新型的助航设备。
AIS基本功能是：
将本船和他船的精确船位、航向、航速（矢量线）、转向速度和最近船舶会遇距离等动态信息和船名、呼号、船型、船长与船宽等静态信息通过VHF自动、定时播发，在VHF覆盖范围内（20海里）装备AIS设备的船舶，可自动接收到这些信息。
两段信息之间的时间间隔，将随着船速的增加而自动减少，如果船舶正在做机动航行，信息间隔则进一步减少。
例如，当船舶停港或抛锚时信息间隔为数分钟，船舶在高速行驶时，信息间隔为两秒。
由于这种特性，AIS将为船舶提供一种有效的避碰措施，并极大地增强雷达功能。
而且，由于安装AIS的船舶的航行信息都是在“空中”传播，因此当地VTS站也可以收到。
为处理AIS信息，VTS只需配有AIS基站，操作员无须逐个查询船舶，利用AIS就可以获得所有装有AIS船舶的完整的交通动态。
由于AIS完全独立于雷达，也就是说，基于AIS的VTS无须安装雷达，因此，AIS技术对VTS操作的长期作用，其效果不可估量。
AIS使用海上移动VHF波段交换数据，所以AIS设备的成本相对于雷达设备要低，然而它的“可视”范围却几乎等于雷达。
1. AIS前景
未来的3年内，绝大多数船舶都需要安装AIS设备。
船 舶 类 型
AIS安装时限要求
2002年7月1日后新造的300总吨以上的船舶和所有新造客船
必须安装AIS设备
2002年7月1日前建造的船舶
国际航线
客船和油轮
2003年7月1日前安装
50000总吨及以上船舶
2004年7月1日前安装
10000总吨-50000总吨的船舶
2005年7月1日前安装
3000总吨-10000总吨的船舶
2006年7月1日前安装
300总吨-3000总吨的船舶
2007年7月1日前安装
国内
航线
客船以及500总吨以上船舶
2008年7月1日前安装
2. AIS信息
AIS广播信息分类两种，即VDM和VDO。
其中，VDM是本船收到的其它船舶的信息，而VDO是船舶自身的广播信息。
VDM消息和VDO消息的格式完全相同。
3.1VDM消息格式描述
VDM消息可以分解为多条发送。
因为VDM消息的语句长度是有限制的，最大不超过82个字节。
如果压缩的通讯消息长度太长，那么，VDM消息必须分解为多条子消息来发送。
分解为多条发送的方法是，将通讯消息拆开到多条语句中。
并且将每条消息中的“消息分解总条数”都设置为拆分成的总条数（不超过9个）。
然后依照顺序为每条子消息编号，这个编号记录到“语句序号”中。
并且用“连续消息鉴别码”来指定该条拆分消息的鉴别号。
这个鉴别号依照顺序从0到9循环。
VDM消息类型
VDM消息类型信息是记录在VDM消息的压缩数据中的。
因此必须对压缩信息进行解压后才能判断出消息类型。
VDM消息共分为22种不同类型，大致可分为以下4种类型：
1．AIStargetdisplayinformation（AIS目标显示信息）
1,2,3,9,18,21 positionreport（位置报告）
Messages1,2,3:
positionreports
Thepositionreportshouldbeoutputperiodicallybymobilestations.（这些位置报告由移动站周期性的输出）
SOTDMA（self-organizedtimedivisionmultipleaccess）
ITDMA（incrementaltimedivisionmultipleaccess）
4 basestationreport（基站报告）
5 voyagerelateddata（航行相关数据）
19 ClassB–extendeddata（B类扩展数据）
2．Safetymessagehandling（安全信息处理）
12 addressedsafetyrelated（地址安全相关）
14 broadcastsafetyrelated（广播安全相关）
3．ExternalApplicationhandling（扩展应用处理）
6 binaryaddressed（二进制地址）
8 binarybroadcast（二进制广播）
4．Systemcontrol（系统控制）
7 binaryacknowledge（INFO）（二进制确认）
10 UTCanddatainquiry（INFO）（UTC和数据请求）
消息10用于请求UTC和数据，消息11返回对应的信息
11 UTCanddataresponse（INFO）（UTC和数据应答）
13 safetyrelatedack（INFO）（安全相关确认）
15 interrogation（INFO）（询问）
相当于AIR命令
16 assignmentmodecommand（INFO）（委派方式命令）
17 DGNSScorrections（INFO）（DGNSS修正）
20 datalinkmanagement（INFO）（数据关联管理）
22
我们需要关心的，是第一种类型中的1和5，其中1为船舶动态信息，5为船舶静态和航行相关信息。
3.2.1消息类型1
消息1是接收到的船舶的动态信息。
包含消息1的VDM消息样例如下：
!
AIVDM,1,1,,A,177?
s>001V8eBRhF=:
l7CUI20D0T,0*40
压缩信息为：
177?
s>001V8eBRhF=:
l7CUI20D0T
压缩信息内容描述：
（共168比特）
内容（英文）
内容（中文）
位置
所占位数
取值范围
说明
MessageID
信息识别码
0-5
6
1
信息1、2、3的识别符
RepeatIndicator
重复次数指示
6-7
2
0-3
指示应该重发的次数。
缺省为0，3表示不再重发
UserID
用户识别码
8-37
30
MMSI号码
Navigationstatus
航行状态
38-41
4
0-15
0=动力航行中；1=锚泊；2=未受令；3=机动性受限；4=受吃水限制；5=锚链系泊；6=搁浅；7=捕捞中；8=风帆动力航行；9~15为未来保留。
Rateofturn（ROT）
转向率
42-49
8
-127-+127
SOG
对地航速
50-59
10
0-1022
以1/10节距为单位，1023=无；1022=102.2节。
Positionaccuracy
船位精确度
60
1
0,1
1=高精度（差分式）；0=低精度。
Longitude
经度
61-88
28
-180-+180
用1/10000分表示的经度（东=+，西=－）
Latitude
纬度
89-115
27
-90-+90
用1/10000分表示的纬度（北=+，南=－）
COG
对地航向
116-127
12
0-3599
以1/10度表示的航向
Trueheading
船首真航向
128-136
9
0-359
Timestamp
时间标记
137-142
6
RegionalApplication
143-146
4
Spare
147
1
RAIMFlag
148
1
Communicationstate
149-167
19
更详细的内容，可参考ITU-RM.1371规范的第43页。
3.2.2消息类型5
消息5是接收到的船舶的静态和航行相关信息。
包含消息1的VDM消息样例如下：
!
AIVDM,2,1,8,A,569>;gP0000088``001TTpN0QD4000000000000t4IU7=4cG0@10H32@C`3l,0*79
!
AIVDM,2,2,8,A,T1CQp30B@00,2*1A
消息5将被分解为两条连续的AIVDM消息进行发送，因此完整的压缩信息为：
569>;gP0000088``001TTpN0QD4000000000000t4IU7=4cG0@10H32@C`3lT1CQp30B@00
压缩信息内容描述：
（共424比特）
内容（英文）
内容（中文）
位置
所占位数
取值范围
MessageID
信息识别码
0-5
6
5
RepeatIndicator
重复次数指示
6-7
2
0-3
UserID
MMSI编号
8-37
30
AISversionindicator
AIS版本
38-39
2
0-3
IMOnumber
IMO编号
40-69
30
1-999999999
Callsign
呼号
70-111
42
Name
船名
112-231
120
Typeofshipandcargotype
船舶和货物类型
232-239
8
Dimension/referenceforposition
船舶尺寸以及定位设备位置
240-269
30
Typeofelectronicpositionfixingdevice
定位设备的类型
270-273
4
0-15
ETA
预计航行时间
274-293
20
Maximumpresentstaticdraught
最大吃水深度
294-301
8
0-255
Destination
目的地
302-421
120
DTE
数据终端准备
422
1
Spare
423
1
船舶尺寸以及定位设备位置
说明：
如果A=C=0，并且B<>0,并且D<>0，那么表示定位设备位置是无效的
如果A,B,C,D都为0，那么表示定位设备和船的尺寸都是无效的
C和D如果等于63，表示大于等于63
3.3VDM消息的报告频率
Staticinformation:
Every6minor,whendatahasbeenamended,onrequest.
（静态消息：
每六分钟，或者当数据被修正）
Dynamicinformation:
Dependentonspeedandcoursealterationaccordingto
Tables1aandb.
（动态消息：
根据速度和航向改变状况。
如图A）
Voyagerelatedinformation:
Every6minor,whendatahasbeenamended,onrequest.
（航行相关信息：
每六分钟或者当数据被修正）
Safetyrelatedmessage:
Asrequired.
（安全相关信息：
根据请求）
先认识一下A类设备和B类设备的区别
Shipbornemobileequipmentclasses（船用移动设备种类）
ClassAshipbornemobileequipmentwillcomplywithrelevantIMOAIScarriage
requirement.（A类船用移动设备符合相关的IMOAIS运输要求）
A类设备能够接收和发送简短的安全相关信息，包括重要的航海和气象警报。
ClassBshipbornemobileequipmentwillprovidefacilitiesnotnecessarilyinfull
accordancewithIMOAIScarriagerequirement.（B类船用移动设备提供的工具和IMOAIS运输要求不必要完全一致）
B类设备只能接收简短的安全相关信息。
图A
ClassAshipbornemobileequipmentreportingintervals
（A类设备报告间隔）
Ship’sdynamicconditions（船舶动态条件）
Nominalreportinginterval（正常报告间隔）
Shipatanchorormooredandnotmovingfasterthan3knots
船舶抛锚或者停泊并且移动速度低于3海里
3min
三分钟
Shipatanchorormooredandmovingfasterthan3knots
船舶抛锚或者停泊并且速度高于3海里
10s
10秒
Ship0-14knots
0到14海里
10s
10秒
Ship0-14knotsandchangingcourse
0到14海里并且改变航向
31/3s
3.333333秒
Ship14-23knots
14到23海里
6s
6秒
Ship14-23knotsandchangingcourse
14到23海里并且改变航向
2s
2秒
Ship > 23knots
大于23海里
2s
2秒
Ship > 23knotsandchangingcourse
大于23海里并且改变航向
2s
2秒
Whenamobilestationdeterminesthatitisthesemaphore（see§3.1.1.4,Annex2）,thereportingrate shouldincreasetoonceper2s（see§3.1.3.3.2,Annex2）.
当移动站确定这是打信号时，报告速度都将增加到每两秒一次。
ReportingintervalsforequipmentotherthanClassAshipbornemobileequipment（A类设备以外的其他设备的报告间隔）
Platform.scondition（平台条件）
Nominalreportinginterval（正常报告间隔）
ClassBshipbornemobileequipmentnotmovingfasterthan2knots
B类设备移动不超过2海里
3min
3分钟
ClassBshipbornemobileequipmentmoving2-14knots
B类设备移动在2到14海里
30s
30秒
ClassBshipbornemobileequipmentmoving14-23knots
B类设备移动在14到23海里
15s
15秒
ClassBshipbornemobileequipmentmoving > 23knots
B类设备移动大于23海里
5s
5秒
Searchandrescueaircraft（airbornemobileequipment）
搜救飞行器（空用移动设备）
10s
10秒
Aidstonavigation
导航
3min
3分钟
AISbasestation
AIS基站
10s
10秒
Thebasestationrateshouldincreasetoonceper31/3safterthestationdetectsthatoneormorestationsaresynchronizingtothebasestation
如果基站监测到有其它基站与它同步，需要将速度提高到3.3333秒
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