分析AIS与现代航海技术的关系

　　摘要：随着科学技术的快速发展，更多先进的技术与设备被应用在现代航海中，AIS就是其中一种，将其合理的应用到现代航海中。本文将对AIS与现代航海技术的关系进行分析，探讨AIS未来航海的影响，促进未来航海技术水平的提升。

　　关键词：AIS; 现代航海技术； 关系；

　　1. 引言

　　AIS是指船舶自动识别系统，是一种新型的船用助航设备，将其应用在航海中，能够有效的提高航行安全性，确保船舶驾驶员在航行过程中做好相应的监视与控制工作。此外，AIS具有导航通信功能，可以在船岸通信以及船舶导航中发挥重要作用。因此，我们需要对AIS进行合理的应用，促进未来航海技术水平的提升。

　　2. AIS概述

　　2.1 AIS的概念

　　AIS是船舶自动识别系统的英文缩写，该系统是由许多的国家组成的国际组织共同研究开发的，同时确定了系统的具体功能，这些国际组织包括国际海事组织、国际电工协会等权威性组织。研究开发该系统的目的是保证航海过程中传播的安全性，对船舶进行有效的监视与控制。

　　2.2 AIS的构成

　　AIS主要由主控制单元、GPS板块、VHF通信板块以及船舶设备的接口四部分构成。其中主控制单元是一个微处理器的系统，能够对整个系统进行控制。GPS板块的作用是提供准确的船舶信息。VHF通信板块的作用通过海上VHF的通信频道实现对AIS数字信息的交换；船舶设备的接口能够使AIS能够与不同接口的设备连接使用。

　　2.3 AIS的技术特点

　　A I S中主要应用S O T DM A技术，通过这种技术的应用，可以有效的解决不同船舶之间通信存在竞争的问题。AIS可以对不同的通信信道进行合理的调整，实现对信息发送时间的自由选择，避免对船舶的操作造成不必要的打扰与影响，减少人为干预，实现船舶之间动态信息的自主交换。

　　2.4 AIS的功能

　　AIS的主要功能是在SOTDMA的协议基础上，应用VHF的信息交流方式，在固定海域内实现船舶与船舶、船舶与岸上的信息交流，能够为船舶提供各类航海信息，保证航海安全性。

　　3. AIS与现代航海技术的关系

　　A IS与现代航海技术的关系包括以下几个方面：第一，AIS与卫星定位技术的关系。在现代航海过程中，卫星定位技术可以为航行中的传播系统导航信息，这些信息中包括船舶位置、船舶航向以及船舶航速等，而AIS就是以这些信息为基础实现的。在应用卫星定位技术的过程中，可以与AIS结合应用，能够有效的提高卫星定位技术的应用效果。第二，AIS与信息系统的关系。在为船舶航行提供导航服务的过程中，信息系统与电子海图是重要的技术，但是，在进行电子海图的出版与改正时，难免存在一定的不足，因此会对应用效率造成一定的影响，无法充分发挥其在航海过程中的作用。而AIS的应用可以使信息系统与电子海图显示系统的作用充分发挥。

　　4. AIS对未来航海的影响

　　4.1 AIS与GMDSS的组合

　　GMDSS是众多海上通信系统中的一种，也是一个规模十分庞大的系统。合理的应用GMDSS,能够使传播与地面通信，地面可以通过该系统向传播发送信息，包括安全信号以及天气变化等，包括可能遇到的紧急状况。与此同时，在进行遇险船舶搜救工作时，AIS的应用也能够发挥作用，在直升机联合搜救活动中有优异的表现。AIS与GMDSS的组合应用，能够在船舶遇到问题时，在电子海图或雷达上显示相关信息，掌握并最终这些信息，可以对目标进行连续跟踪。如果船舶没有应用这项技术，在搜救时需要使用电子海图软件的AIS应答器，在搜救现场后设定模拟目标，与周围的船舶保持联系，提升对船舶的施救几率。

　　4.2 AIS与ARPA的组合

　　在ARPA的应用过程中，会在一定程度上受到气象变化与地理条件的影响，无法在受到干扰的情况下辨认并发现船舶，同时显示屏上将出现假回波现象。如果观察人员不能准确的辨别波形的真伪，就会发生危险。如果目标不具备良好的无线电波反射能力，ARPA可能会出现漏跟踪的现象，在雾天或夜晚的情况下，船舶被撞翻的可能性就会增加。如果回波信号存在波动性，并且稳定性较差，对目标进行跟踪的难度就会增加，甚至会出现丢失跟踪目标的情况。在船舶航行至拥堵的海域时，同样会引发误跟踪问题，并且无法获得详尽的船舶类型、规格等相关信息，观测人员无法准确的辨认船舶的身份特征。与此同时，对于延迟的处理，ARPA存在一定的不足，如果电波沿直线传播，在遇到障碍物的情况下，就会被阻碍，导致最大作用距离缩短。而ARPA的应用存在一定的盲区，对盲区内体积较小的传播无法探测。将AIS与ARPA组合应用，可以有效的弥补ARPA的不足之处。AIS可以自动识别船舶与口岸以及其他船舶的通信，能够为ARPA提高有效的避碰参数，通过这种方式可以自动获取交通状况信息。由于AIS的抗干扰能力较强，可以有效的避免干扰，将其与A R PA结合应用，可以促进ARPA对目标辨别能力的提升，在提高瞭望水平，同时降低碰撞风险。与此同时，由于AIS的电波绕射能力与工作频率较高，即使信号到达河道转弯等位置，并且距离较远时，其探测能力也可以满足要求，可以发现阴影扇形区域内的目标，并且单侧不存在盲区，对于ARPA信号覆盖率不全的问题进行有效的弥补。在两种技术的结合应用中，不但可以降低船舶航行中遭遇碰撞的风险，而且可以减少目标丢失以及跟踪错误等问题的发生。在船舶的航行过程中，如果目标发生变化，可以通过这两项技术的应用提高反应的及时性，进行ARPA与AIS的重叠与对比，从显示屏的回波中筛选出有利于船舶航行的信息，有效的规避风险。与此同时在判断船舶情况、动态变化以及碰撞风险时，与单项技术相比，两种技术组合应用的效率更高，效果更加全面。通过两种技术组合而提供的船舶避碰信息，具有更高的准确性、稳定性以及清晰度，能够对碰撞风险进行有效的辨别。

　　4.3 AIS与ARPA以及ECDIS的术组合

　　以A I S与A R P A的组合为基础，再加入ECDIS,可以共同建立船舶导航系统。在具体的应用过程中，AIS将信号传送给ECDIS以及A R PA,有效的提高两种技术的应用价值。在接口电路与网络连接后，两个系统就能够叠加起来，实现以下功能：第一，目标的叠加。ARPA数据信息可以通过目标数据接口传送到ECDIS中，并在ECDIS中标注追踪目标，降低船舶在航行中的风险。第二，图像的叠加。通过导航线接口能够将ARPA连接至ECDIS,可以在船舶定位中发挥重要作用。第三，ECDIS可以利用附加设备来获取船舶速度、方位等相关信息，对其进行滤波处理，能够在海图上显示出定位信息、船舶避让信息以及导航信息等。ECDIS中展现出的信息真实度较高，十分接近真实海况，因此可以对船舶的航行轨迹进行实时监控。在监控的过程中，一旦出现异常，需要与计划航行路线对比。为了防止船舶出现航向偏离的现象，需要在ECDIS中设置报警装置，调出ECDIS中的相关数据，按照实际需求查询数据，通过卫星导航仪接收信号，使ECDIS保持良好的运行状态。在船舶应用A IS时，接受相关数据后，可以显示方位、规格、类型、名称以及航行路线等船舶信息。

　　5. 结束语

　　总而言之，AIS是一种新型的船舶通信导航设备，将其应用在航海过程中，可以结合先进的通信技术、信息处理技术以及卫星定位技术，为船舶在航海过程中提供相应的信息。在未来的航海中，AIS可以与其他技术结合应用，发挥更加重要的作用。

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