劉天才

摘 要：AIS航標(biāo)的研究和應(yīng)用一直是國(guó)內(nèi)航標(biāo)航標(biāo)部門(mén)的一項(xiàng)熱點(diǎn)工作，近年來(lái)基于AIS網(wǎng)絡(luò)的航標(biāo)遠(yuǎn)程監(jiān)控，從理論到實(shí)踐都有了長(zhǎng)足進(jìn)展。本文結(jié)合航標(biāo)基層單位工作實(shí)際，就航標(biāo)AIS應(yīng)答器及其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：AIS 航標(biāo)；報(bào)文；自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U644 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）06-0053-02

近年來(lái)，AIS航標(biāo)的研究和應(yīng)用一直是國(guó)內(nèi)航標(biāo)航標(biāo)部門(mén)的一項(xiàng)熱點(diǎn)工作，基于AIS網(wǎng)絡(luò)的航標(biāo)遠(yuǎn)程監(jiān)控，從理論到實(shí)踐都有了長(zhǎng)足進(jìn)展。汕頭航標(biāo)處目前已在其轄區(qū)設(shè)置約30座AIS航標(biāo)，并成功建成和應(yīng)用AIS航標(biāo)遙測(cè)遙控管理系統(tǒng)，在南海海區(qū)航標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)取得較大較大反響。本文結(jié)合汕頭航標(biāo)處AIS航標(biāo)應(yīng)用情況及方向就航標(biāo)AIS應(yīng)答器及其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 AIS航標(biāo)應(yīng)用的發(fā)展背景

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-RM.1371-3的精神，AIS航標(biāo)應(yīng)用的有關(guān)規(guī)定由國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)IALA負(fù)責(zé)起草制定，并指定AIS信息21#用作為航標(biāo)信息發(fā)布。IALA公布了“IALA關(guān)于自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用于航標(biāo)領(lǐng)域的建議（國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)建議A-126）”。該“建議”明確指出：國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）已認(rèn)可了“自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)”在船只報(bào)告與船舶交管{即海上與安全性相關(guān)的信息服務(wù)，航標(biāo)和搜尋與救助}上的潛力，同時(shí)也認(rèn)可了其在岸基應(yīng)用領(lǐng)域的潛力。航標(biāo)AIS應(yīng)用中涉及的主要報(bào)文為第21#、第6#和第8#。

此外，“建議”對(duì)于那些因經(jīng)濟(jì)因素未安裝AIS應(yīng)答器的航標(biāo)設(shè)施使用其它數(shù)據(jù)鏈路傳送航標(biāo)信息的系統(tǒng)也作出了相應(yīng)的規(guī)定。

2 AIS航標(biāo)的21#和6#號(hào)報(bào)文

航標(biāo)AIS中的主要報(bào)文是21號(hào)，這是一個(gè)廣播報(bào)文，用于船舶的航行安全和實(shí)現(xiàn)無(wú)線電助航的報(bào)文。其主要內(nèi)容如下表：

2.1 AIS21# 報(bào)文（廣播報(bào)文）

用于所有船舶和基站接收主要信息：①M(fèi)ISS呼號(hào)；②航標(biāo)名稱、標(biāo)志性質(zhì)；③航標(biāo)的尺寸；④實(shí)體航標(biāo)還是虛擬航標(biāo)；⑤是否有發(fā)光航標(biāo)燈；⑥位置信息。

2.2 AIS6#報(bào)文

AIS的第6#報(bào)文是實(shí)現(xiàn)航標(biāo)遙測(cè)遙控的報(bào)文，信息內(nèi)容可以自行定義。通過(guò)對(duì)AIS第6#報(bào)文的應(yīng)用，可以非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)航標(biāo)燈的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

AIS航標(biāo)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成

3 安裝于不同航標(biāo)設(shè)施上的AIS應(yīng)答器的不同用途

AIS航標(biāo)應(yīng)用的功能是由AIS應(yīng)答器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)“建議”的規(guī)定，安裝于不同航標(biāo)設(shè)施上的AIS應(yīng)答器，其用途也不一樣。

3.1 安裝在浮標(biāo)上的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)將航標(biāo)定義為“一種設(shè)備或船舶的外部系統(tǒng)，該設(shè)備通過(guò)設(shè)計(jì)并運(yùn)行來(lái)提高船舶與/或船舶交通的安全性與效率。”國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)-航標(biāo)指南中指出“離位浮標(biāo)、漂流浮標(biāo)或夜間不發(fā)光的浮標(biāo)其本身可能變成船舶航行的危險(xiǎn)”。通過(guò)安裝在浮標(biāo)上的AIS應(yīng)答器，當(dāng)浮標(biāo)離位或發(fā)生故障時(shí)，信息21發(fā)送浮標(biāo)離位信息，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)基站開(kāi)始檢測(cè)浮標(biāo)離位及發(fā)生故障的情況，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)AIS信息12播報(bào)航行警告。

3.2 安裝在固定航標(biāo)上的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

安裝在固定航標(biāo)諸如燈塔、燈樁上的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)能夠：

（1）播報(bào)其自身的信息及水文資料和氣象資料；

（2）從其它裝有自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的航標(biāo)上接收信息用于監(jiān)測(cè)；

（3）播報(bào)合成自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)或虛擬自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的信息。

3.3 安裝在離岸建筑物上的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

離岸建筑物的位置對(duì)于安全性及航行非常重要。因?yàn)樗鼈儽灰暈槲ｋU(xiǎn)物。固定的離岸建筑物包括石油鉆井平臺(tái)、天然氣開(kāi)采平臺(tái)、特殊用途的海上建筑物等，可通過(guò)AIS信息21條播報(bào)離岸建筑物自身位置，同時(shí)也可以在被授權(quán)的情況下播發(fā)其它信息，諸如信息8播報(bào)的應(yīng)避免區(qū)域。

3.4 AIS自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)基站

AIS自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)基站是自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)岸基應(yīng)用的最基本形式。各國(guó)海事管理當(dāng)局將通過(guò)AIS中心來(lái)發(fā)布各類航行信息和航標(biāo)信息。同時(shí)也是AIS網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和區(qū)域乃至全球航行資源和航標(biāo)資源共享的重要平臺(tái)。AIS自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)基站通常由海事管理部門(mén)直接管理。

4 AIS航標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

AIS航標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的一項(xiàng)重要用途。國(guó)際電信聯(lián)盟將AIS信息21規(guī)定為航標(biāo)信息報(bào)文，而第6#報(bào)文就直接用于航標(biāo)設(shè)備，如航標(biāo)燈、雷達(dá)應(yīng)答器等的遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過(guò)AIS航標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以提高助航效率和保證航行的安全性。AIS航標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要有：

（1）對(duì)航標(biāo)設(shè)施的現(xiàn)有信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)充。理論上說(shuō)，在AIS覆蓋區(qū)域內(nèi)的航標(biāo)設(shè)施，無(wú)論其本身是否裝置AIS應(yīng)答器，都可以由AIS中心通過(guò)海事87B、88B二個(gè)頻點(diǎn)播發(fā)航標(biāo)信息。這種信息的播發(fā)模式、時(shí)間間隔和內(nèi)容由RM1371-3予以規(guī)范。通過(guò)AIS應(yīng)答器的顯示屏可以看到對(duì)應(yīng)位置的航標(biāo)信息。這種對(duì)現(xiàn)有實(shí)物航標(biāo)信息進(jìn)行補(bǔ)充的做法在原理上是區(qū)別于“虛擬航標(biāo)”的。借助航標(biāo)遙測(cè)系統(tǒng)或其它航標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸方式，AIS控制中心可根據(jù)需要來(lái)調(diào)整既定的航標(biāo)信息，從提高助航效果和提高船舶航行安全性出發(fā)，對(duì)現(xiàn)有的實(shí)物航標(biāo)設(shè)施發(fā)出的信息（如燈光信號(hào)）增加必要的補(bǔ)充。

（2）播報(bào)浮動(dòng)航標(biāo)的準(zhǔn)確位置。通過(guò)AIS信息21，可將浮動(dòng)航標(biāo)的理論位置直接播發(fā)出去，使得在覆蓋區(qū)域內(nèi)的過(guò)往船舶接收到該航標(biāo)的位置信息。

（3）標(biāo)示和報(bào)告浮動(dòng)航標(biāo)的離位。當(dāng)浮動(dòng)航標(biāo)因種種外部因素（臺(tái)風(fēng)、海嘯等）發(fā)生漂離既定位置時(shí)，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)將通過(guò)安全地址信息，AIS信息12，將該離位浮標(biāo)信息自動(dòng)播發(fā)，并將該安全信息自動(dòng)標(biāo)示在AIS管理中心的電子海圖上。“建議”規(guī)定，該安全地址信息的發(fā)送必須確保僅在遇到相關(guān)情況（如浮標(biāo)移動(dòng)等）時(shí)才發(fā)生，并確認(rèn)該信息僅在受影響的區(qū)域內(nèi)發(fā)送給船舶。

（4）作為雷達(dá)應(yīng)答器（Racon）的補(bǔ)充。當(dāng)航行中的船舶用船載雷達(dá)掃到航標(biāo)設(shè)施上的雷康時(shí)，裝有AIS應(yīng)答器的船舶同時(shí)通過(guò)“船—船”模式獲得了該航標(biāo)設(shè)施上的AIS航標(biāo)信息，通過(guò)信息21，綜合航標(biāo)信息同時(shí)被詢問(wèn)船接收。

（5）AIS虛擬航標(biāo)應(yīng)用。由于某些特定因素的影響，如新建成的航道而尚未布設(shè)航標(biāo)設(shè)施，或原有航道的舊航標(biāo)體系改造，或臨時(shí)需要設(shè)置而來(lái)不及設(shè)置實(shí)物航標(biāo)的航道等，均可以通過(guò)AIS信息21發(fā)送虛擬航標(biāo)信息。這種事實(shí)上沒(méi)有實(shí)物航標(biāo)的虛擬航標(biāo)，將自動(dòng)地標(biāo)繪在過(guò)往船舶的船載AIS應(yīng)答器的顯示屏上。依靠電子海圖上示出的虛擬航標(biāo)，航船得以正常安全行駛。虛擬航標(biāo)系統(tǒng)的確立是完全建立在AIS平臺(tái)上，這對(duì)于保證船舶在非正常助航條件下的安全航行具有重要的意義。目前汕頭航標(biāo)處已在粵東海域設(shè)置了海灣大橋、深仔礁、“DOMG-AH 101”沉船等6座AIS虛擬航標(biāo)，助航效能得到了航海用戶的認(rèn)可。

（6）標(biāo)示航跡、航路、航區(qū)、航限及播報(bào)天氣、潮汐、海洋、波浪等資料。AIS信息8為二進(jìn)制廣播信息，一般僅限于管理當(dāng)局使用，主要用于播發(fā)管轄區(qū)域內(nèi)的各種航警信息，如航路的指示、航區(qū)的劃分和確定、航行限制的規(guī)定（分道通航制等）。從而使航行于該區(qū)域內(nèi)的船舶可以借助這樣的信息正確航行。通過(guò)AIS信息8，還可以發(fā)布諸如天氣、波浪、潮汐、海洋等方面的資料。該條報(bào)告已獲得批準(zhǔn)在國(guó)際間使用，從而實(shí)現(xiàn)航行信息的共享。

（7）通過(guò)AIS信息21，AIS基站可將各類離岸的固定設(shè)施，如海上石油平臺(tái)、天然氣開(kāi)采作業(yè)區(qū)平臺(tái)、非航標(biāo)水中獨(dú)立標(biāo)志等信息傳送出去，警示各類航行于該區(qū)域的船舶。

（8）幫助航標(biāo)管理部門(mén)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)航標(biāo)的遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控，從而解決航標(biāo)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)性。①通過(guò)AIS信息21，管轄區(qū)域內(nèi)的AIS航標(biāo)根據(jù)RM1371-1的規(guī)定，每三分鐘一次向航標(biāo)管理部門(mén)報(bào)告自身狀態(tài)，航標(biāo)管理部門(mén)可以通過(guò)AIS航標(biāo)監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)航標(biāo)設(shè)施的狀況。②當(dāng)離位浮標(biāo)漂移時(shí)，通過(guò)AIS信息12將離位浮標(biāo)的漂移軌跡實(shí)時(shí)地報(bào)告給航標(biāo)管理部門(mén)，而航標(biāo)管理部門(mén)則通過(guò)AIS電子海圖上示出的漂移浮標(biāo)的軌跡去追蹤漂移的浮標(biāo)。③識(shí)別同浮標(biāo)相撞的船舶。長(zhǎng)期以來(lái)，追蹤撞擊或拖帶海上航標(biāo)的肇事船舶一直是困擾航標(biāo)管理部門(mén)的一大難題。AIS的啟用很大程度上解決了這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)浮標(biāo)被撞時(shí)，浮標(biāo)將發(fā)回被撞信息，此時(shí)，肇事船舶所在位置和當(dāng)時(shí)時(shí)間也被記錄在航標(biāo)管理部門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，通過(guò)判斷該時(shí)刻肇事船舶的位置，可以確認(rèn)撞擊浮標(biāo)的肇事船舶。

目前，汕頭航標(biāo)處已成功建成和運(yùn)用AIS航標(biāo)遙測(cè)遙控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該處轄區(qū)所有AIS航標(biāo)的遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控，還成功通過(guò)該系統(tǒng)處理了十多起燈浮標(biāo)船舶被碰撞或拖帶的事故，幫助確定了肇事船舶，大大減輕了航標(biāo)管理部門(mén)處理該類事故的難度。汕頭航標(biāo)處通過(guò)AIS航標(biāo)遙測(cè)遙控管理系統(tǒng)和AIS岸基管理系統(tǒng)，已成功實(shí)現(xiàn)以上所有AIS航標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

5 結(jié)論

AIS系統(tǒng)的啟用將開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新的航標(biāo)革命。AIS技術(shù)和現(xiàn)代綜合技術(shù)的應(yīng)用必將對(duì)航標(biāo)的管理理念進(jìn)行一場(chǎng)無(wú)法回避的革命。AIS航標(biāo)理念的形成、E-NAVIGATION的發(fā)展正是順應(yīng)了技術(shù)革命的潮流?？梢灶A(yù)見(jiàn)，AIS技術(shù)的航標(biāo)應(yīng)用以及增值服務(wù)，必將推動(dòng)新的航標(biāo)管理模式的產(chǎn)生，數(shù)字航標(biāo)的時(shí)代離我們并不遙遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]IALA關(guān)于自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用于航標(biāo)領(lǐng)域的建議（IALA A-126）