AIS技术在航海实践中的应用分析

王珍

摘 要：目前，AIS技术的应用范围较为广泛，能在弥补雷达技术和VIS技术运行不足的基础上，建构更加系统化的船舶信息传递机制和交互方式，有效满足信息服务需求，为船舶完成目标监测提供保障，也能更好地优化运行模型的完整性。值得一提的是，我国还会将AIS技术应用在航海实践体系中，确保系统完整性和船舶航行的安全性，为我国航海领域研究提供坚实的保障。本文对AIS技术的内涵、技术设计以及功能等进行了简要分析，并着重阐释了AIS技术航海实践中应用的路径，对AIS技术在虚拟航标中的应用展开讨论，以供参考。

关键词：AIS技术；航海实践；虚拟航标；应用

1 AIS技术概述

1.1 内 涵

AIS技术也被称为“船舶自动识别系统”，在技术应用过程中，主要是借助基站设备和船载设备共同操作，融合了现代数字通信技术和网络技术，能有效践行数字化助航处理工作，完善航海项目的相关操作。在AIS技术中，能有效建构契合船舶和船舶、船舶和堤岸之间的海事安全导航机制，为通信提供保障，也能落实相应的安全和航行管理要求。需要注意的是，在AIS技术应用进程中，主要是VHF频段，能借助GMSK进行统筹调制，维护航行相关信息的处理水平，也为信息安全监督和管理奠定基础。值得一提的是，在应用AIS技术的过程中会应用SOTDMA技术，一定程度上缓解船舶通信多信道竞争的问题，也为系统实时优化分配和调整通信完整性提供保障，真正实现动态信息交互的目的。

1.2 技术设计

在技术应用过程中，为了从根本上保证AIS技术的优势，要有效考量相关因素，尽量保证设备的可靠性和防水性，提升工作稳定性，在减少AIS技术相关设备工作能耗的基础上，为接入外延电路提供可扩展空间，从而提升整体助航效果。特别要注意的是，在对网络体系进行结构设计的过程中，要着重关注AIS技术遥测遥控数值航标网络机制，建立控制机制后，有效接入高频无线通信网后，优化互联OSI系统水平，确保传输层、网络层、数据链路层以及物理层之间的稳定性，真正提高相关网络层级结构的应用价值，一定程度上保证链路管理和信道分配管控工作的有效性，真正提升数据块的分组排序水平[1]。

1.3 原 理

在AIS技术应用的过程中，主要是借助数字化模块完成信息接收，利用射频模块就能保证信号收发开关状态得以管控，有效满足接收链路信息处理，并且完善信息应用效果，确保信号在进入到射频模块后就能保证接收机处理水平的优化，也为前端限幅和低噪声处理工作提供保障。一方面，信号在一中频内会出现滤波和放大处理，能有效落实混频工作的判定和分析；另一方面，在信号从一中频转移到二中频后，就能对其进行进一步的滤波和放大，从而有效耦合出相應的信号，传递到RSSI位置，此时的射频模块会借助相应的输送带完成基带模块的传输工作，保证解码项目和数据解包处理的完整性，为后续报文分析和内容解析提供最优化候选发送时隙。

除此之外，在电源控制模块工作的过程中，也要对实际外围数据进行统筹分析，优化数据处理的实效性，保证能合理性管控相应元件的基本工作状态，按照标准化流程完善数据串口分析和AIS航标终端连接效果，真正优化项目处理水平。尤其是在AIS技术遥测遥控数字化航标管理机制运行的过程中，要利用时隙分多址进行判定，优化网络管理水平的同时，完善航标数据报文处理效果，也为后续AIS航标终端工作模式信息收集质量优化提供保障[2]。

1.4 功能和指标

AIS技术运行系统在实际应用的过程中，能对船舶-船舶、船舶-岸等体系通信进行约束，确保信息交互管理和船舶识别功能系统得以发挥其实际价值，也为数据自动接收和管控工作提供保障，真正完善处理机制和发射机制，也为远距离管理项目的全面升级奠定基础。需要注意的是，AIS技术应用机制最大的功能就是对船位、船速以及航向等基础参数的实时信息予以调控，保证航行过程不会受到影响。

在AIS航标终端运行过程中，要对具体指标参数进行统筹分析和处理，其中：（1）电源输入为DC12V；（2）电源适用范围是9V到18V之间；（3）工作能耗在4W以下；（4）要满足IEC60945的工作要求，确保环境适应性，提升整体技术结构要点处理效果和综合水平：（5）工作温度在零下20摄氏度到零上60摄氏度；（6）相对湿度在95%以下；（7）主机的重量在2.5千克以下[3]。

2 AIS技术在航海实践中的应用

AIS技术能从根本上弥补传统VTS技术运行过程中存在的问题和缺陷，一定程度上保证数据传输和航海实践技术管理的根本效果，真正维护航海实践水平的优化。

2.1 数据传输

在船舶运行过程中，通信机制和通信管理项目十分关键，只有保持良好的通信关系，才能在船舶实际航行过程中完善船舶和港口之间的数据传递，优化数据通信项目的管理水平，也为数据整合以及数据监督提供保障。尤其是船舶和船舶之间或者是船舶和堤岸之间本身存在较远的距离，传统通讯会存在雷达盲区，影响整体数据操作和管理水平。而借助AIS技术能够一定程度上保证船舶运行的稳定性，维护数据传输系统的安全水平，并且整合构建机制，为后续数据传递和信息管理提供保障。正是基于此，借助AIS技术完成船舶相关信息的接收管理、传输管理和发射管理等，保证船舶数据能借助通讯完成及时传递和质量维护[4]。

2.2 智能控制

在AIS技术应用的领域里，智能化控制系统是较为关键的应用机制。一方面，借助AIS技术能一定程度上保证对船舶航行运行体系和基本流程进行安全维护，确保能有效降低船舶航行过程中遭遇的危险，积极落实安全避让管理。主要是由于其自身较好的通讯和监督管理机制，确保智能化控制项目得以全面践行。另一方面，在船舶航行进程中，针对危险能展开较好的预警管理工作，保证船舶航行事故问题得以降低，并且提升运行安全性和稳定性[5]。综上所述，AIS技术能为智能控制系统建设提供保障，真正意义上提升了船舶运行的安全性，AIS技术借助自身较为强大的辅助性功能，能为后续系统完成优化提供保障，确保能满足船舶运行过程中所需的相关航海条件，实现整体技术的升级。

2.3 避碰控制

在船舶日常运行管理工作体系建立后，要想从根本上优化其运行效率，就要积极践行统筹性管控机制，确保避碰控制系统能在船舶运行中发挥其实际作用。所谓避碰系统，就是在船舶运行过程中能保证船舶安全，建立有效规避航行中由于碰撞造成的安全隐患，维护船舶运行安全性水平。相较于传统的避碰系统，在系统运行进程中有效应用AIS技术能为实际运行效果优化提供保障，真正提升避碰处理项目的稳定性和实效性，并且为技术应用管理提供保障。首先，AIS技术对航海实践进行约束，并且能对周围船舶的基本信息进行搜集和分析对比，尤其是对于限制区域内船只的运行动态予以实时监控，自行收集基础信息，发挥AIS技术广播体系的功能价值，掌握信息后就能执行有效的避碰方案。其次，在对信息进行处理的过程中，不仅能制定自身的避碰方案，也能及时借助技术对对方船只进行预警，从根本上减少碰撞事故的概率，为信息处理项目安全性优化奠定基础。

除此之外，随着科学技术的不断发展和进步，AIS技术在实践中获得了更加突出的成绩，船舶借助AIS技术完善整体防御机制和系统结构，保证AIS技术能为运行过程中的船舶提供更加动态且具有实际价值的信息内容，为后续航行管理工作的全面优化奠定基础[6]。

3 AIS技术应用在虚拟航标中的分析

伴随着AIS技术的普及和发展进步，将其应用在船舶遥测遥控航标终端已经成为顺应时代发展的必然趋势，尤其是在海上航标设备管理方面，无论是研制项目还是开发项目，都呈现出较好的发展态势，能在适应海上应用的基础上，确保解决一定的问题[7]。

3.1 设备功耗

本文以某港口105灯浮标和108灯浮标为例，在趸船计划中安装AIS航标终端，整体设备的发射功率设定为2W，其基本工作结构和工作模式切换为连续工作，在距离灯塔的3海里范围内整体通信效果较好，能为设备工作稳定性管理提供保障，但是，因为105灯浮标和108灯浮标要和40W的太阳能板和100AH的蓄电池工作环境中建立统一工作结构，在不良天气后，就会出现蓄电池馈电问题，对105灯浮标和108灯浮标的基本运行造成制约。基于此，为了有效提升AIS航标终端运行水平和效果，要对其进行统筹分析。尤其是在天气情况不良的情况下，就要对蓄电池馈电水平展开综合分析。

第一，要整合灯浮标的内部结构，确保能将40W的太阳能板安装结构进行处理和分析，有效改装成为80W的太阳能板，为后续蓄电池充电效率的优化奠定基础，从而维护基本项目的整体效率[8]。

第二，要对AIS航标终端遥控体系和运行模型予以监督，完善处理效率的基础上，也能增加低功耗模型的基本水平。

而针对常规化工作模式，则要对射频模块接收通道展开工作管理，为后续发射通道发射管控工作的系统化升级奠定基础。目前，较为常见的AIS航标终端有源器件主要分为持续工作型、突发事件前3S加电工作型、发射信息存在2个时隙后加电、发信息-发电同步型。借助不同的处理项目，有效改造低功耗模式AIS航标终端体系，不仅仅能一定程度上完善灯标常规化运行管理，并且完善航标控制体系，真正发挥AIS航标终端数字航标控制模式优势，维护设备工作稳定性[9]。

3.2 AIS基站信号距离

在AIS航标终端应用的过程中，利用相应功率的设备管理机制，保证最远覆盖距离能够达到9海里。某海港抛设了12座灯浮标，都安装了AIS航标终端数控数值航标系统，工作若是处于休眠模式则为休眠4min工作1min。在应用一段时间后，整体灯浮标运行情况较好，能满足AIS航标终端通信范围。但是，针对距离基站在20海里的A港区，由于设备超过了最大距离，就造成整体AIS航标终端信号传输受阻。

为了有效解决相关问题，确保AIS航标终端能在实际运行过程中发挥其和实际价值，就制定了有效的AIS航标终端中继传输方案，一定程度上保证处理效果。第一，在A港区泊位楼顶安装发射功率较大的AIS航标终端信号中继设备，保证信号传输的完整性和有效性。第二，合理性规划相关灯浮标，从远处到进出完善中继方式处理效果，并且集中整合助航过程、监测过程和报警过程，有效完善信息传递工作。第三，要借助中继设备间灯浮标进行统筹性信息管理，并且保证无线方式完成日照AIS基站处理工作[10]。第四，要结合基站网络项目，有效维护日照灯塔AIS航标终端接收项目，确保信息传输管理工作能得到落实，保证中继方案的实效性。

综上所述，数字化AIS航标终端具有运行费用低且整体可靠性较高的优势，能为安装管控操作提供保障，并且一定程度上优化数字化服务水平，确保技术遥测遥控数值航标终端安装处理的实效性，真正提高航标管理效果，也为后续航标维护成本降低提供保障。除此之外，在应用AIS航标终端的过程中，也要将其和作业船舶相关配置进行統筹管控，优化监控界面分析水平和处理效果，维护监控信息的保存价值。也就是说，管理者在对AIS航标终端进行分析处理的过程中，不仅仅能直接借助监控界面完善巡检船舶处理工作，也能按照计划落实灯浮标巡检作业，为后续记录管理和回放提供保障，确保核实效果和核实处理工作的完整性，也能提升业务管理水平和内部检查监督效率，真正实现管理标准的统筹升级。

正是因为要对AIS航标终端巡检维护项目进行监督，所以，在收集异常信息后就能开展更加具有针对性的巡检维护任务，保证故障航标处理的完整性和实效性，也为提升所辖区域AIS航标终端维护效率，为灯浮标管理维护以及工作水平优化奠定坚实基础[11]。

3.3 使用情况评价

在AIS航标终端应用过程中，管理人员能在常规化巡航项目基础上建立健全统筹性更加完整的管控机制和运行维护要求，结合相应监控项目内获取的异常航标管理信息，组织相关部门开展系统化且具有针对性的处理工作，及时并且合理性布置相应的故障航标，这不仅仅能充分彰显AIS航标终端的价值，也能为后续巡检工作效率升级奠定基础，促进灯浮标巡检维护工作水平的统筹性升级。

与此同时，技术人员借助相应的监控信息能一定程度上保证信息的准确性和全面性，减少常规化巡检周期范围内单一化依托信息获取失常问题的缺陷，并且有效避免时间的滞后性，将传统的被动获取AIS航标终端信息转变为主动获得失常信息，从而建立更加系统化的维护检修方案，并且能从根本上减少应急抢修作业频率，在维护项目成本的同时，为航海实践中全面提升AIS航标终端运行安全性提供保障，也能实现经济效益和管理效益的双赢[12]。

4 结束语

总而言之，在对AIS航标终端进行全面分析的过程中，要想从根本上提高其应用价值，就要践行标准化应用机制，按照其技术设计要求、原理要求和功能等建立有效的技术统筹管控机制，保证其能在航海实践中发挥价值和优势，促进航海事业的可持续发展，真正顺应技术发展的趋势，提高AIS航标终端的普及范围。

参考文献

[1] 夏初明.AIS技术在航海实践中的应用研究[J].科技与创新，2016（10）：149.

[2] 陆民.AIS技术在航海实践中的应用分析[J].科技创新与应用，2016（27）：291.

[3] 王勇.AIS技术在航海实践中的应用分析[J].科技与企业，2013（22）：158-158.

[4] 林周.AIS技术在航海实践中的运用分析[J].数字技术与应用，2014（2）：223-223.

[5] 叶海顺.AIS技术在航海实践中的应用思路研究[J].科技创业家，2014（4）：135-136.

[6] 马天明.AIS技术在船舶碰避自动化中的应用[J].军民两用技术与产品，2016（14）：99-100.

[7] 徐庆伟.AIS技术在航海中的应用概述[C].中国航海学会航标专业委员会沿海航标学组、无线电导航学组、内河航标学组年会暨学术交流会论文集.2015：380-382.

[8] 谢海东.航标遥测遥控在A IS技术上的系统框架构建研究[J].珠江水运，2017（19）：85-86.

[9] 孙浩然，杨兴辉.AIS技术在雾航安全中的海事管理应用探究[J].中国水运（下半月），2016，16（10）：69-70，72.

[10] 陳勃，彭天堂，张开明等.基于AIS技术的虚拟航标初探[C].中国航海学会海洋船舶驾驶专业委员会2015年船舶航泊实践研究学术会议论文集.2015：207-209.

[11] 郭党华.AIS技术在航海中的应用研究[J].中国水运（上半月），2015（10）：40-41.

[12] 李苗.AIS技术在川江段海事现场监管中的作用探索[C].中国航海学会内河海事专业委员会2013年度海事管理学术交流会论文集.2013：45-48.