AIS系统ITU-RM1371协议研究

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1、AIS系统ITU-RM.1371协议研究摘要：船舶自动识别系统（AIS）是工作在VHF海上频段的新兴的船舶和岸基广播系统。本文介绍了AIS相关国际标准体系，着重分析了ITU1371协议的分类、演进、通信主题等，并进一步阐述了AIS技术应用及与北斗卫星导航系统融合的前景。关键词：协议演进帧格式解析编码1.AIS系统建设基本情况中国海事局自2000年开始建设“中国沿海船舶自动识别岸基网络系统”，针对中国沿海的具体情况，经过选点、勘察和测试，历经先期的渤海湾、珠江口、长江口、琼州海峡AIS岸基系统工程，北方海区、东海海区、南海海区AIS—期、二期岸基系统工程及后期的补点建设

2、，在全国沿海共建设完成121座AIS基站，一个国家AIS管理维护中心、3个海区AIS管理维护中心，19个辖区AIS管理维护中心，标志着全国沿海AIS岸基网络系统建成。AIS信号基本覆盖全国沿海水域，重点港口、航道已实现多重覆盖，系统可用性达到99.95%以上。为服务内河航运经济发展，支持内河高等级航道建设，自2010年开始建设内河AIS岸基网络系统，包括黑龙江和松花江水系、京杭运河与淮河水系、长江水系以及珠江水系。截至目前共建成4个水系管理中心、13个辖区中心和143座基站，并实现了内河AIS岸基网络系统与沿海AIS岸基网络系统互联互通。经过10余年来的研究开发与建设

3、应用，我国AIS岸基网络不仅成为船舶航行的助航系统，也成为船舶安全监管、海上事故调查和海上演练等不可或缺的支持保障系统，更在保障海洋权益、保障航运安全和保护水域环境等方面发挥出积极作用，取得了显著的经济和社会效益。1.国际组织对AIS协议的规定%1与AIS相关的国际标准组织有国际海事组织（IMO）、国际电信联盟（ITU）、世界无线电通信大会（WRC）、国际电工委员会（IEC）、国际航标协会（IALA）o对船舶使用AIS及AIS设备的要求做官方规定的IMO是监管者，对AIS的通信性能标准定义并修正的ITU是定义者，对AIS设备具体功能、性能制定标准的IEC是标准执行者。

4、%1国际电信联盟综合考虑以上建议，提出：(1)国际海事组织(IMO)对通用船载AIS的要求；(2)使用该AIS可以在船与船之间、船与岸上电台之间，有效地交换导航数据，从而改进航行的安全性；(3)这样的系统主要用于导航安全、船与船之间的监视、船舶的数据报告以及船舶交通服务(VTS)o也可用于其它海上通信安全，假定不削弱其主要功能的话；(4)使用SOTDMA的系统可以容纳所有的用户,并满足未来有效使用频谱的可能需求；(5)该系统是自主的、自动的、连续的，主要的操作是广播，而且还可使用TDMA技术，运行在指配方式和询问方式；(6)该系统能够扩展，以便在将来增加用户数量,并使

5、应用多样化，包括没有按照IMO的要求来装备AIS的船只，辅助导航和搜救。(7)IALA正在为AIS制造商和其它感兴趣的团体，维护和出版一种关于国际应用标识码分支和技术指南的记录。3.ITU-RM.1371协议演进ITU-RM.1371-1发展至1371-5,变化主要有：(1)在数据帧中加入包含同步状态和时隙相关信息的通信状态位。(2)针对报文反复转发造成的时隙利用效率低下,在报文中加入了转发计数位，初始状态位为1或2。当报文被转发站转发后，该位+1,当该位等于3时，报文将不再被转发。(3)为提高资源利用率，详细定义6号和8号报文的二进制信息。(4)增加报文7、报文13

6、、报文17和报文22的描述。(5)增加了23号组指派命令报文、24号静态数据报文、25号单时隙二进制报文、26号含通信状态的多时隙二进制报文、27号大量程AIS报文。(6)增加扩展的航标名称位至21号报文，AIS航标名称字符数由20个增加到最多34个。4.AIS通信技术特性%1AIS通信主体包括基站、船台、AIS航标、AIS搜救相关、AIS转发台站。%1AIS台站按照是否移动可分为移动和固定两类,移动台站包括A类船载移动台站、B类船载移动台站、机载AIS台站和助航台站。固定台站包括基站、单工转发器和双工转发器。按照功能ITU定义可分为AIS船载台、助航AIS台、受限基

7、站、搜救移动航空器设备及转发台。AIS种类有ClassA（通用船载自动识别设备）；ClassB（适合小型船舶安装AIS设备）；ClassC（基站）;ClassS（搜救飞机及直升机用AIS设备）；ClassN（AidstoNavigation）航标AIS设备。A类B类AIS设备物理参数对比如表loA类B类AIS设备在通信制式、静态报告、报告更新率、报文通信方面也不相同。%1AIS通信模型包含开放式系统互连（OSI）模型的1〜4层（物理层、链路层、网络层和传输层）。（1）物理层主要负责将来自源的比特流输出到数据链，对装配的发射用数据包进行NRZI编码，把