跨海大桥桥墩避碰系统的研究【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电子信息工程跨海大桥桥墩避碰系统的研究【前言】桥墩避碰系统，即船载自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem简称AIS）。这种船舶导航设备建立了船舶间、船岸间的信息交换平台，为海上交通安全的信息化管理提供了重要的额保障。AIS不仅能增强ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能，而且还能能在电子海图上显示所有的船舶可视化的航向、航线、船名等信息，达到改进海事通信的功能和提供一种船舶进行语音和文本通信的方法，增强船舶的全局意识。一、AIS引入背景自20世纪70年代以来，船舶朝着大型化、

2、高速化方向发展，船舶数量及危险货物装载量不断增加，水域交通密度不断增大，海损事故时有发生，严重威胁船舶航行安全及海洋生态环境。雷达能够对海上目标进行测定和跟踪，但因为其自身的局限性，雷达并不能识别目标船舶的船名、呼号、船舶的大小、吃水以及操纵意图等重要信息，更为关键的是，雷达的工作性能受到气象、海况及周围地形的影响。例如，在狭水道、船舶密度较大的水域以及恶劣的环境时候，雷达的局限性尤其突出。在以往的船舶碰撞事故中，出现过多起由于VHF语言沟通障碍而不能及时了解对方船舶的操纵意图，最终导致碰撞事故发生的案例。此外，在VTS控制的领域里

3、，VTS操作员通过VHF与船舶驾驶员联络也存在沟通的问题，同时VTS雷达对密集目标跟踪存在很多困难。为了解决船舶自动识别、自动交换信息的问题，人们曾经考虑过将传呼机应用于船舶的信息传达，但是由于这只是单向的发送信息，在双向信息交流上仍不能满足船舶通信的需要，国外有关研究机构开始考虑将本船的属性信息通过VHF自动发送和接收，同时研究了多船通信之间的协议，并开始建成产品。全球船载自动识别系统AIS正是在上述背景下一级现代通信发展的基础上应运而生的，在国际组织IMO、IALA、ITU、IEC的努力下，从1992年开始在国际会议上研讨AIS

4、至今，已经正式发布了AIS的性能标准、技术特性、测试标准、操作指南以及各类船舶期限安装的决议，其发展之迅速，反映了迫切的客观需求，十分令人瞩目。二、AIS的现状与发展为了解决船舶跟踪、识别的问题，20世纪90年代，国际航标协会（IALA）以及西北欧有关国家率先开始了船载自动识别系统的实质性研究与开发。1992年，IALA向IMO、ITU提议使用DSC应答系统，并以IUT-RM.825号劝告内容作为国际标准。同年，IMONAV38会议通过DSC应答系统提议，并提出对SOLAS的修改。1994～1995年，瑞典、芬兰首次提出“无线电AI

5、S”的概念。1995年7月，瑞典、芬兰联合在IMONAV41会议上提出将自组织时分多址技术（SOTDMA）应用于船舶间和船岸间海上转发系统的建议（草）提案。同时，根据英国提案，确定利用VHFCH70的应答器性能标准。1996年9月，在IMONAV42会议上，研讨AIS采用两种信息交换的方式（VHF/DSC式和广播式），对未来船载AIS必须满足船舶间和船岸间不断增发展的信息交换需求得到共识。同年12月IMOMSC67会议，同意将广播式信息交换方案建议草案。1997年，IMONAV43会议通过通用船载AIS性能标准建议草案；6月，IMO

6、MSC68会议，制定通报容量大的（最小为2000个报告/MIN）AIS性能标准；10月ITU-R大会审议M.825号建议修正案，用AIS扩大VTS信息，增加VTS用高速AIS的技术特性提案，并在英国进行了DSC应答器系统的试验。1998年，IMO采纳了“关于通用船载AIS性能标准的建议（MSC.74(69)）”，使船载AIS有了基本的设备性能标准。同年11月，ITU-R通过“在VHF海上移动频段上使用时分多址的船用自动识别系统（AIS）的技术特性”建议案。1999年，IMONAV45次会议通过AIS强制性安装决定，要求在2002年7

7、月1日后建造的新船和2008年7月1日起在航营运船必须装备AIS。2000年12月，在第73吃海上安全委员会（MSC）上，IMO通过了强制配备AIS的决议，为船舶配备AIS提供了时间表。2001年国际电工委员会通过了AIS的测试标准。2002年IMO采纳了“船载AIS船上操作导则（A.917(22)）”,2003年采纳了“船载AIS安装指南（SN.Circ.227）”。到2004年7月1日之前，所有300总吨以以上的国际航行船舶都配备了AIS，500总吨及以上的国内航行船舶正在陆续配备AIS。2004年末，IMO采纳了MSC.191

8、(79)和MSC.192（79）两个决议，规定2008年7月1日以后装船的雷达应能够处理处理和显示AIS信息，即AIS信息将组合显示在雷达或电子海图显示与信息系统（ECDIS）上。在过去几年中，欧洲、北美发展AIS较为活跃，进行了一系