利用AIS数据库实现船舶状态数据监测与挖掘-论文.pdf

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1、第37卷第4期舰船科学技术Vo1．37，No．42015年4月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYApr．，2015利用AIS数据库实现船舶状态数据监测与挖掘魏勇，谭志伟，杨磊(1．河南机电高等专科学校，河南新乡453002；2．河南师范大学，河南新乡453000)摘要：在现有海上船舶监控系统中，无论是基于雷达信号数据还是视频监控数据，由于信号传输机制及最终信号处理都需要一定时间，其实效性并不高，应用范围也有一定的局限性。AIS(自动识别系统)是一种工作在高频段的自主广播系统，能够实现岸基与船舶、船舶与船舶之间实施交换航行状态、

2、位置坐标以及气象变换等信息。本文在研究现有AIS原理及结构的基础上，基于AIS数据交互提出一种实现船舶状态数据监控的控制平台，并给出仿真结果。关键词：AIS；电文解析；通信协议中图分类号：U675．82文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)04—0124—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．04．026TheapplicationofmonitoringthestatedataofshipbasedonAISWEIYong，TANZhi．wei，YANGLei(1．HenanMechani

3、calandElectricalEngineeringCollege，Xinxiang453002，China；2．HenanNormalUniversity，Xinxiang453000，China)Abstract：Inexistingmaritimeshipmonitoringsystem，whethertheradarmonitoringsystemorvideomonitoringsystem，realtimeperformanceisnotgood．AISisakindofautomaticidentificationsyste

4、mbasedonahighbandautomaticbroadcastingtechnology，canreal-timedisplaypositioncoordinatesandothershipstateinformation．ThispaperanalyzestheprincipleandstructureofAIS，lastproposedanimplementationofashipstatedatamonitoringcontrolplatform．Keywords：AIS；messageanalysis；communicati

5、ngprotocol段的自主广播系统，通过在各船舶安装AIS来发0引言送运行电文信息，数据监测中心接收这些信息并随着运输业的发展，运行在海面的船舶数量随进行解析，最终得到船舶的运行状态数据并进行之增加，其海上航运的安全问题也日趋重要。现有保存。最终用户可以根据具体需求来读取AIS数的安全机制有基于雷达信号的船舶定位系统、基于据库。视频的海上监控系统以及基于水下声波的海上目标本文研究了现有的AIS原理、组网结构及通信检测跟踪系统。上述系统各有各的应用场景，但由接口协议，基于AIS数据交互、保存及解析提出一于其信号传输及算法处理需要一定的时间片

6、段，都种实现船舶状态数据监控的控制平台，最后对系统有实效性较差的弊端。进行测试。通过对结果分析得出，此系统能够满足AIS(自动识别系统)¨是一种工作在高频对海面船舶的实时监控。收稿日期：2014—08—16；修回日期：2014—10一l8基金项目：2015年度河南省高等学校重点科研资助项目(15A520063)作者简介：魏勇(1982一)，男，硕士，讲师，主要研究方向为多媒体技术、软件工程。第4期魏勇，等：利用AIS数据库实现船舶状态数据监测与挖掘·125·信号，通过数据变化及分组转化为符合AIS传输协1AIS原理及结构议的数据。AIS信号

7、传输协议是对帧信号进行传1．1AIS结构分析输，一帧时间为1min，一帧共有2014个时隙，每海上船舶AIS系统由船舶信息数据采集传感器、个时隙为256bit数据。其数据格式如表1所示。高频信号发射机(VHF)、船舶信号传输系统、信表1AIS数据帧结构号处理系统以及高频信号TDMA接收机组成，结构Tab．1DataframestructureofAIS如图1所示。GPS接收机lIAIS显示器I发射机厂I罗经输信号处理l接收机1厂卜1翠程仪入与系统控接制器输入口l接收机2广L装置辖收机r卜一表1中的校准数据用来进行数据同步，校准接收端和发射端

8、的时间，并且保证相位角对齐。同时雷达，ARPA或前向预测信息能够预测在信号传输过程中预测相位ECDIS显示器的改变情况，用来进行调整。帧中包含32bit的图1AIS系统结构图CR