船载ais信息采集和解码技术探究

《船载ais信息采集和解码技术探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、船载AIS信息采集和解码技术探究　　摘要：对船舶自动识别系统AIS（AutomaticIdentificationSystem）消息类型及标准消息格式进行了简要介绍，在此基础上完成了AIS信息采集与解码软件的设计。实验表明，所得的AIS信息准确可靠。该技术的研究，是基于AIS信息的应用系统研究的基础。【关键词】船舶自动识别系统信息采集信息解码信息传输由于AIS能提供船舶的动态、静态信息和航次信息，因此，基于AIS信息进行的自动避碰系统、电子海图显示系统、航标遥控遥测系统和船位报告系统等都必须解决AIS信息的采集与解码问题，即把AIS输出的数据包经过采集后将其中含有船舶

2、动静态信息和船舶航行安全信息数据的定义、格式进行研究和解码，然后将数据格式转换成应用系统所需的格式，因此，研究AIS数据包的采集与解码技术，对于AIS信息的开发应用具有非常重要的意义。1AIS通信协议1.1AIS接口的信息类型5AIS系统主要基于TDMA通信技术，利用AIS信道将目标的动态和静态信息以一定的数据格式，通过VHF的方式传播1371电文数据，使各个船舶和基站互相知晓各个站点的位置，有效利用通信信道，实现自主管理。在AIS技术标准ITU-RM.1371-1中包括22种不同类型的消息，这22种消息不仅包含传输信息，而且还包含支持各种共他系统或数据链路（包括消息

3、确认、询问、分配、管理命令）的功能。1.2AIS中使用的IEC61162-2协议AIS接口的通信协议采用美国1983年NMEA（NationalMarineElectronicAssociate）协会制定的IEC6116-2标准，作为通信协议的一部分，AIS接口输出信息的信息结构如图1所示：AIS将船舶的动态、静态和与航次相关的信息主要通过符合IEC61162-2协议的以下两条语句封装：VDM：VHFData-linkMessage，VHF数据链路数据；VDO：VHFData-linkOwn-vesselMessage，VHF数据链路本船信息；这两条信息发送的具体结构

4、如下所示：2AIS信息的解码分析2.18位ASCII码转换成6位码对AIS每一帧的信息进行提取后，得到的无线电信息是用8位ASCII码表示的，在对无线电信息进行解码之前，需要首先将8位ASCII码转换在6位码，图2为8位ASCII码转换成6位码的程序流程图：3AIS解码软件设计53.1解码应用程序实现方法AIS解码应用程序在功能上主要包括以下几个子程序：串口中断程序串口中断程序主要完成AIS数据的采集，AIS以异步方式向外发送数据，发送速率为38400bit/s，所以串口初始化为：波特率38400bit，1个起始位，8位数据位，1个停止位，以文本方式读取串口数据.串口

5、每接收1个字符就发出一次中断申请，在中断服务程序中读取接收的字符，并暂时存放在变量中。数据解析程序数据解析程序主要功能是按照标准协议对串口接收缓冲区每一帧的信息进行提取，然后提取每一帧的信息的每个字段的数据，保存其中的六位码数据，然后对每一帧的信息进行校验判断，保证每一帧信息的可靠性。数据组装程序在AIS发送的六位码数据超过168bit时，需要通过两个或多个帧进行传输，这时数据组装程序需要按装语句序号和语句ID号对多个帧中的六位码数据进行组装，形成完整的AIS六位码数据。AIS信息提取程序AIS信息提取程序主要功能是根据ITU-RM.51371协议，提取六位码bit流

6、中各字段的数值，从中得到船舶航行过程中的各种动态、静态和与航次相关的数据。信息显示与更新程序信息显示与更新程序的主要功能是将AIS信息提取程序得到的各种航舶动、静和与航次相关的数据通过界面显示出来，并通过设定的船舶数据更新频率，即时更新AIS接收到的船舶数量和相关信息。解码应用程序的具体程序框图如图3所示：下面通过采集成都天奥公司的ClassBAIS的输出信息，然后对采集的输出信息进行解码，提取其中的各种信息，以下是AIS采集与解码软件的相应界面和部分实验结果：经过对采用上述采集和解码得到的船舶动静态信息与AIS显示终端提供的船舶动静态信息进行了比对，解码得到的数据准

7、确无误。4结语本文主要探讨了AIS输出信息的封装格式、解码原理，并设计了相应的解码软件对其进行采集、解码与显示。实验结果表明，该采集与解码技术准确有效，对于AIS信息的开发应用及AIS相关技术的研究具有一定的参考价值。参考文献[1]朱金发，孙文力，汤华.船载自动识别系统手册[M].北京：人民交通出版社，2005：134-156.[2]5陈朝阳，邵哲平，郑佳春.AIS通信系统设计及调制器实现[J].中国航海，2003（2）：65-69.[3]袁安存，张淑芳.通用船载自动识别系统国际标准汇编[M].大连：大连海事大学出版社，2005.[4]郑佳春，丁晶.