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        基于AIS技術(shù)的虛擬航標(biāo)的應(yīng)用及存在的問題分析

        2020-07-14 13:01:33陳巧豐
        理論與創(chuàng)新 2020年10期
        關(guān)鍵詞:前景

        陳巧豐

        【摘? 要】AIS虛擬航標(biāo)是在科技強(qiáng)國的大背景下發(fā)展起來的新型助航標(biāo)志,具有傳統(tǒng)航標(biāo)所無法比擬的優(yōu)點(diǎn),在中國航海領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,本文闡述了虛擬航標(biāo)的優(yōu)劣性,并且展望了其應(yīng)用前景。

        【關(guān)鍵詞】 AIS虛擬航標(biāo);優(yōu)劣性;前景

        引言

        近年來,信息技術(shù)的快速發(fā)展引發(fā)了航海技術(shù)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新,AIS虛擬航標(biāo)在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。虛擬航標(biāo)對于現(xiàn)有的航標(biāo)設(shè)置、維護(hù)與管理有很大作用,不僅能夠幫助停泊在港口和航道中的船只實(shí)時獲取自己所需要的信息,而且還能幫助相關(guān)管理部門通過反饋的信息對航標(biāo)進(jìn)行實(shí)時管理。IMO為了促進(jìn)虛擬航標(biāo)快速發(fā)展,做出了如下規(guī)定:在2002年7月1日到2008年7月1日期間國際航線上的300GT以上的船舶,國內(nèi)航線上500GT以上的船舶都應(yīng)該分階段安裝AIS設(shè)施設(shè)備。

        1.虛擬航標(biāo)的定義

        虛擬航標(biāo)是融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子海圖技術(shù)、AIS技術(shù)和GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的高科技產(chǎn)品,由虛擬航標(biāo)及相關(guān)附屬設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)稱為虛擬航標(biāo)系統(tǒng)。

        廣義上講,虛擬航標(biāo)是指在電子海圖上以助航標(biāo)志圖示標(biāo)識出來的沒有實(shí)物的航標(biāo);俠義來講,虛擬航標(biāo)分為二種:一種是有實(shí)體的虛擬航標(biāo)。是指在遠(yuǎn)離航標(biāo)的地方安裝AIS設(shè)備,該AIS設(shè)備往往只包含AIS發(fā)射機(jī),沒有接收部分,只負(fù)責(zé)將該航標(biāo)的位置信息發(fā)送給附近的船舶,該信號可以在船舶上集成了AIS與ECDIS的顯示設(shè)備上進(jìn)行,為船舶提供精確的航標(biāo)位置信息。另一種是無實(shí)體的虛擬航標(biāo),是現(xiàn)實(shí)中不存在的航標(biāo),只是航道相關(guān)部門在電子海圖相應(yīng)位置設(shè)置了一個虛擬的AIS航標(biāo),在該航標(biāo)附近都可以接收到該航標(biāo)信息,從而起到警示作用。

        2.虛擬航標(biāo)的應(yīng)用

        目前虛擬航標(biāo)具有非常廣泛的應(yīng)用前景。一方面可以起到導(dǎo)航作用,另一方面可以有助于相關(guān)管理部門對航標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)航標(biāo)出現(xiàn)問題時可及時解決。

        (1)導(dǎo)航服務(wù)。和實(shí)體航標(biāo)的功能一樣,虛擬航標(biāo)的作用也是導(dǎo)航,就是為船舶的航行提供正確的方向,避免迷失航向和觸碰障礙物。

        (2)大大降低了航標(biāo)的設(shè)置和維護(hù)成本。設(shè)置實(shí)體航標(biāo),不僅耗費(fèi)大量人力物力財力,而且還花費(fèi)時間,不能第一時間到達(dá)相關(guān)區(qū)域設(shè)標(biāo)。虛擬航標(biāo)的研發(fā)與利用不需要這些繁瑣的過程,這不僅大大降低了航標(biāo)的設(shè)置、維護(hù)成本,還減少了能源損失與環(huán)境污染。

        (3)優(yōu)化航標(biāo)分布總會有某些特殊航道。如果我們僅僅只設(shè)置實(shí)體的航標(biāo),很難發(fā)揮我們預(yù)期的作用,這時候就需要虛擬航標(biāo)體現(xiàn)其應(yīng)有的價值。比方某個水域,它的航道十分狹窄,實(shí)體航標(biāo)投放后會使航道更加狹窄,船舶更加難以通過。這時候,利用不占空間的虛擬航標(biāo),就可以很輕松地解決這一問題。

        (4)發(fā)射信號的主動性。以往的實(shí)體航標(biāo),都是由船舶上的船員和航標(biāo)工自行發(fā)現(xiàn)該航標(biāo)的視覺信息??上攵?dāng)遇到惡劣天氣時,相關(guān)工作人員有可能不能及時發(fā)現(xiàn)航標(biāo)的異常狀況。但是虛擬航標(biāo)在使用過程中,不會存在這種窘迫狀況,因?yàn)樗鼤鲃訛榇疤峁┫嚓P(guān)信號,從而使船舶的安全得到了保障。

        (5)解決了實(shí)體航標(biāo)經(jīng)常移位的現(xiàn)狀。實(shí)體航標(biāo)在投放之后,由于某些不可抗力的因素難免會發(fā)生移動,這時候的航道就會偏移,如果航道偏移超出了一定限度,就會引發(fā)海上交通事故。但是如果我們設(shè)置的是虛擬航標(biāo),因?yàn)樗菬o實(shí)體的,所以根本就不會移位,從而也就不存在航標(biāo)移位問題。

        3.虛擬航標(biāo)的局限性

        3.1設(shè)備依賴性強(qiáng)

        因?yàn)槲覀兪峭ㄟ^電子海圖來顯示航標(biāo),以及AIS設(shè)施設(shè)備來傳遞接收信息,這就要求船舶必須配有電子海圖和AIS接收器。但是就目前的情況來說,并不是所有的船舶都配備了這種電子海圖和AIS設(shè)備,這自然造成了虛擬航標(biāo)使用的局限性。

        3.2通信干擾及欺騙信息

        受通信手段的影響,虛擬航標(biāo)信息可以輕易地被干擾,或產(chǎn)生欺騙信息。通常情況下,通信干擾可能是無意的,但通信欺騙肯定是蓄意的。AIS基站需要通過仔細(xì)監(jiān)控通信渠道,以檢測可能出現(xiàn)的欺騙性信息。例如,通過監(jiān)控服務(wù)覆蓋區(qū)域內(nèi)的MMSI碼,則可能存在欺騙信息服務(wù)。如船舶海域設(shè)置虛擬航標(biāo)后,需要通過相鄰服務(wù)區(qū)主管機(jī)關(guān)的協(xié)作,增強(qiáng)對欺騙信息服務(wù)的探測能力,如交換有效的MMSI碼,鑒別無效的MMSI碼等。

        3.3船員實(shí)際能力下降

        就像是電子設(shè)備也會出現(xiàn)錯誤,如果船員過度依賴電子設(shè)備,不加思量地盲目自信,那么一個船員本應(yīng)有的實(shí)際綜合判斷能力就會下降。

        4.虛擬航標(biāo)的發(fā)展前景

        不應(yīng)該把虛擬航標(biāo)僅僅局限于導(dǎo)航服務(wù),可以適當(dāng)多元化其作用,諸如能夠作為一個平臺發(fā)布?xì)庀?、水文,讓船舶能夠全面了解該水域的情況;由于其局限性,只能起到補(bǔ)充作用,要結(jié)合實(shí)體航標(biāo)才能起到助航服務(wù)。

        5.結(jié)語

        當(dāng)今社會資源稀缺,傳統(tǒng)航標(biāo)在使用時會消耗大量的資源,也會對環(huán)境造成污染。虛擬航標(biāo)具有傳統(tǒng)航標(biāo)所無法比擬的優(yōu)勢,如減少能源消耗、降低污染,未來的虛擬航標(biāo),在航海強(qiáng)國戰(zhàn)略的指引下,會與傳統(tǒng)航標(biāo)優(yōu)勢互補(bǔ)、互相協(xié)調(diào),提供更好的助航服務(wù)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李術(shù)元.AIS虛擬航標(biāo)在長江12.5米深水航道中的應(yīng)用探討[j].中國水運(yùn).航道科技,2016,(03):20-23

        [2]國際航標(biāo)協(xié)會.AIS在航標(biāo)中的應(yīng)用建議案.船用導(dǎo)航雷達(dá),2004(4)

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