AIS - Automatic Identification System , то есть Автоматическая Идентификационная Система.
Мир АИС (Автоматическая идентификационная система) очень запутанный, и возникает много вопросов, таких как «что такое АИС?», «Зачем мне это нужно?» и «какой тип АИС подходит для моего корабля? ".
Автоматическая система идентификации (АИС) - это автоматическая система слежения, которая отображает информацию о других судах находящихся поблизости. Это широковещательная система транспондеров, которая работает на морской частоте VHF. Ваше собственное судно также отображается на экранах других судов находящихся поблизости, при условии, что ваше судно оборудовано АИС. Если АИС не установлен или не включён, обмен данными с судами отсутствует. АИС на борту должен быть включён постоянно, если только капитан не сочтёт, что его необходимо отключить по соображениям безопасности. Режим работы АИС является непрерывным и автономным.
Зачем нам АИС?
Он устанавливается на судах для идентификации судов и навигационных знаков. Тем не менее, это только помощь для навигации и не должно использоваться для предотвращения столкновений. Службы движения судов (VTS) на берегу используют АИС для идентификации, обнаружения и мониторинга судов.
Требования к СОЛАС (SOLAS )
В соответствии с положениями V- 19.2.4 «Конвенции об охране человеческой жизни на море (СОЛАС)» требуется, чтобы все суда размером 300GT и выше выполняющие международные рейсы, так же все пассажирские суда независимо от их размера должны быть оборудованы АИС системой.
Типы АИС
Класс A : для всех судов 300 GT и выше задействованных в международных рейсах, а также для всех пассажирских судов
Класс B : Обеспечивает ограниченную функциональность и предназначен для судов, не класса СОЛАС. Используется в основном для судов, таких как прогулочные катера.
АИС работает главным образом на двух выделенных частотах или каналах ОВЧ:
АИС 1: работает на 161,975 МГц - канал 87B (симплекс, для корабля)
АИС 2: 162,025 МГц - канал 88B (дуплекс для судна на берег)
Он использует технологию самоорганизующейся технологии множественного доступа с временным разделением (STDMA) для удовлетворения высокой скорости вещания. Эта частота имеет ограничение прямой видимости, которая составляет около 50 километров или около того.
Как работает АИС? Как мы получаем все эти данные?
Первоначально АИС использовалась наземно, то есть сигнал был отправлен с лодки на сушу и имел диапазон примерно 30 километров (с учётом кривизны Земли). Когда корабли начали ходить все дальше и дальше от земли, они начали посылать сигнал на низкоорбитальные спутники, которые затем передавали информацию обратно на землю. Это означало, что корабли могли ходить, настолько далеко, насколько им нравится, и у нас всегда была информация где они находятся.
Система АИС состоит из одного УКВ-передатчика, двух приёмников УКВ-приёмников МДВР, одного приёмника УКВ-УКВ и стандартного морского электронного канала связи для систем отображения на борту судна и датчиков. Информация о положении и времени обычно берётся с интегрированного или внешнего приёмника GPS. Другая информация, передаваемая АИС, электронным образом получена из судового оборудования через стандартные протоколы передачи данных.
Хотя требуется только один канал, каждая станция передаёт и принимает по двум радиоканалам во избежание помех и для предотвращения потери связи с кораблями. Отчёт о местоположении с одной станции АИС помещается в один из 2250 временных интервалов, передаваемые каждые 60 секунд. Станции АИС непрерывно синхронизируются друг с другом, чтобы избежать перекрытия слотов передачи.
Его довольно легко установить, так как АИС обычно интегрируется в морские системы судов или подключается к многофункциональным дисплеям, установка автономной системы так же проста.
Передаваемые данные:
1. Статическая информация (каждые 6 минут и по запросу):
- Номер MMSI
- Номер ИМО
- Длина, ширина и тип судна
2. Динамическая информация (зависит от скорости и изменения курса)
- Положение судна с указанием точности
- Временная отметка (в формате UTC)
- Курс (COG)
3. Информация, связанная с рейсом (каждые 6 минут, когда данные изменяются или по запросу)
- Судовой проект
- Тип груза
- Назначение и ETA
- План маршрута (путевые точки)
4. Краткие сообщения, связанные с безопасностью
Текстовое сообщение в бесплатном формате, адресованное одному или нескольким пользователям или всем станциям в этом районе.
АИС в качестве средства наблюдения
В прибрежных водах береговые службы могут создавать автоматизированные станции АИС для наблюдения за движением судов через этот район. Береговые станции также могут использовать каналы АИС с берега для отправки передач, для отправки информации о приливах и погодных условиях.
В данной статье рассмотрены особенности АИС-транспондера, а также статические и динамические данные, принимаемые и передаваемые оборудованием АИС.
Предназначена для отображения информации о надводной обстановке посредством передачи в эфир на частоте 161,975 МГц как статической, так и динамической информации о судне и других объектах, а также приема данной информации и её индикации на судне и других объектах.
Данная система увеличивает безопасность судовождения путем информирования судоводителей и всех заинтересованных лиц об обстановке в определенном секторе. Тем самым улучшается взаимодействие портовых служб, структур, отвечающих за безопасность на акватории, служб поиска и спасения, а также непосредственно экипажей судов. Это происходит путем получения и преобразования сигнала АИС в информативную таблицу или отображения непосредственно на карте картплоттера или специального картографического программного обеспечения.
Сведения, которые передаются с помощью АИС — автоматической идентификационной системы, включают в себя: положение судна, скорость, текущее состояние, ход, курс, скорость поворота и другие динамические; наименование судна, номер IMO, номер MMSI, размеры, флаг, тип судна и другие статические. Данная информация автоматически отправляется в эфир посредством АИС-транспондера через равные определенные промежутки времени. Непосредственно система на судне состоит из следующих компонентов:
Особенности использования транспондера AIS
Преимущества транспондера AIS
Преимущества данной системы в её реализации на частотах, отличных от частот радиолокации. То есть все недостатки при использовании радара могут быть перекрыты преимуществом использования АИС-транспондера. Это малая информативность, зона тени, большее количество времени для определения ЭДЦ и другие. В свою очередь, АИС-транспондер не позволяет отображать и идентифицировать цели, которые не несут передатчик, работающий в системе АИС. Соответственно, совместное использование данных устройств на данный момент является оптимальным элементом системы освещения надводной обстановки.
Требования законодательства РФ
На данный момент по законодательству Российской Федерации
, практически все крупные и средние суда, находящиеся под надзором Российского Морского Регистра Судоходства и Российского Речного Регистра Судоходства, должны быть оснащены АИС-транспондером. Данные меры предприняты для повышения уровня безопасности на акватории и позволяют береговым службам контролировать деятельность и соблюдение законодательства судами.
Остальные плавсредства, в том числе и суда, поднадзорные ГИМС МЧС, могут использовать данную систему в ключе повышения собственной безопасности. Существует возможность приема сигналов от АИС-транспондреов и индикации их на мониторе, и/или использования этих сведений в навигационной информационной системы. А также установка полноценного АИС-транспондера для передачи информации о себе и принятии в расчет их окружающими судами и береговыми службами, что, безусловно, является более качественным повышением уровня собственной безопасности.
Состав системы АИС
Технически представляет из себя приемопередающее устройство - АИС-транспондер, антенный кабель с двумя разъемами, УКВ антенну морского диапазона с креплением и по необходимости дисплей для индикации поступающих сведений. По сути это радиостанция (или радиомодем), ведущая прием и передачу установленных и поступающих данных в автоматическом режиме на установленных частотах с заданным интервалом времени.
Для посыла динамической информации АИС-транспондер должен быть коммутирован в навигационную информационную сеть судна или иметь возможность совершать самому расчет навигационных задач, для этого он оснащается дополнительно антенной приемника ГНСС (GPS/ГЛОНАСС/Glonass) и навигационным модулем. Как и любая другая радиостанция, работающая в этом частотном диапазоне, АИС-транспондер подвержен всем факторам, влияющим на передачу радиосигнала.
Дальность работы
Дальность работы АИС-транспондера зависит от высоты расположения приемной и передающей антенны, состояния среды распространения радиоволн, встречающихся на пути преград и т.д. Тем самым дальность действия АИС-транспондера сопоставима с расстоянием работы судовой радиостанции в диапазоне 156-163 МГц и примерно равна 15-20 морским милям, без учета внешнего воздействия факторов, отличных от обычных условий эксплуатации радиоустановки.
Базовые АИС-транспондеры могут работать на большую дальность с учетом расположения их антенн на высотах, превышающих судовые. Тем самым их расстояние приема-передачи АИС-информации достигает 40-60 морских миль, то есть передавать и принимать информацию они могут в радиусе большем, чем плавсредства. Данное преимущество позволяет вести работу за естественными преградами в виде гор, сооружений и других объектов, создающих зоны радиотени.
Принимаемая и отправляемая информация, особенности ее отображения
В большинстве случаев информация, полученная с АИС-транспондера, индицируется на монитор в виде символов и отдельных таблиц. При наложении этих сведений на карту полученная навигационная обстановка представлена более полно и информативно. В большинстве случаев находящиеся на якоре, или идущие со скоростью менее пол-узла, или пришвартованные суда индицируются квадратиком. Суда в движении, как правило, отображаются в виде стрелочек. Элементы системы навигационного обеспечения индицируются кружками. Все объекты имеют цветовую раскраску в зависимости от запрограммированных возможностей программы. Также может указываться трек судна, его курс и скорость.
АИС-транспондер может принимать и отправлять следующую информацию:
Статическая информация |
Динамическая информация |
Информация о следовании |
|
|
|
В нашем каталоге представлено судовые оборудование Автоматической идентификационной системы (АИС) от ведущих мировых производителей.
1. История создания системы
2. Требования к системе
3. Судовая АИС
4. Организация работы АИС
5. Развитие АИС в России
1. История создания системы
На 63-й сессии Комитета по безопасности на море (КБМ) Международной морской организации (ИМО) (8-25 мая 1994 г.) Германия внесла предложение о необходимости внедрения на судах транспондерных систем взаимного опознавания судов и передачи данных береговым службам (СУДС), а также для повышения безопасности мореплавания (MSC 63/7/9).
На 40-й сессии ПКБМ (июль 1994) Швеция внесла предложение (NAV 40/7/15) о внедрении транспондеров с использованием новейшего протокола - самоорганизующейся линии передачи данных с разделением времени и свободным доступом (SOTDMA).Применение этого протокола, заимствованного из авиации, позволяет с высокой надежностью (более 95 %) использовать один частотный канал для передачи информации о местоположении судна с короткими временными интервалами, используя эти данные для решения задач предупреждения судов (судно-судно) и для точного контроля за движением судов по узким подходным каналам и фарватерам в СУДС (судно-берег). В 1995 г. на основе технико-эксплуатационных обоснований, проведенных в ЦНИИМФ, Российская Федерация представила в ИМО ноту (NAV 41/6/26) с настоятельной поддержкой позиции Швеции о необходимости применения современного протокола с широкими возможностями надежного обмена навигационной информацией, что может оправдать расходы судовладельцев на включение в состав навигационного оборудования судна нового прибора.
Поддержка была выражена также Финляндией, ИНТЕРТАНКО и др. Однако, большинство делегаций на ПКБМ, с учетом начавшегося промышленного производства транспондеров с протоколом ЦИВ, сохраняло позиции ограничения возможностей транспондеров функциями опознавания и данными о грузе на первом этапе внедрения с будущей его заменой на универсальный.
В декабре 1996 г. КБМ, на основе изучения позиций государств, принял решение в пользу единого универсального транспондера, базирующегося на применении протокола SOTDMA. В мае 1998 г. по представлению ПКБМ Комитет по безопасности на море принял рекомендацию MSC.74(69) с эксплуатационными требованиями к судовым транспондерам. В октябре 1998 г. МСЭ-Р выпустил Рекомендацию М.1371, содержащую основные принципы построения АИС (AIS, автоматическая идентификационная система). Несколько ранее (1997 г.) Всемирная радиоконференция выделила для работы АИС на глобальной основе две частоты: 161,975 МГц (AIS-1) и 162,025 МГц (AIS-2). Международная Электротехническая Комиссия (МЭК) разрабатывает стандарт на АИС N 61993-2, в котором содержатся технические параметры универсальных транспондеров и методы испытаний.
В соответствии с требованиями Главы 5 "Навигационная безопасность" Конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС), принятой Резолюцией ИМО MSC.99(73) от 5 декабря 2000 г., начиная с 1 июля 2002 г. на всех вновь построенных судах требуется устанавливать принципиально новое навигационное оборудование - автоматическую информационную (идентификационную) систему (АИС).
АИС (AIS )– автоматические идентификационные системы , иногда называемые информационными, поскольку в современных условиях функционал системы уже не сводится исключительно к идентификации судов – предназначены для поддержания высокого уровня безопасности и эффективности судоходства. Конвенция СОЛАС устанавливает обязательность применения автоматических идентификационных систем АИС на грузовых судах от 300 регистровых тонн для международных рейсов и остальных - от 500 регистровых, а также на всех пассажирских.
АИС различаются по классу – А или Б. Полнофункциональная система класса А обычно имеется в виду по умолчанию, в частности, все вышесказанное относится к АИС класса А . АИС класса Б предназначен для установки на так называемых «неконвенциональных» судах, то есть тех, кто по своим характеристикам не попадает в список судов, на которые распространяются требования Резолюции IMO (Международной Морской Организации). АИС класса Б может не иметь собственного дисплея и клавиатуры и подключаться к какому-либо навигационному оборудованию. Для позиционирования судна в АИС класса Б применяется встроенный приемник ГНСС.
Главное назначение систем автоматической идентификации судов – предотвращение их столкновений. Решение данной задачи посредством именно АИС , а не радаров, было предложено в 2000 году, после чего было признано IMO исключительно эффективным и обязательным к установке на крупных судах. Несмотря на то, что при помощи радаров вполне можно получать информацию об окружении судна и оценивать динамику движения, это не гарантирует предотвращение нештатных ситуаций. АИС предлагает развернутое решение на базе обмена подробной судовой информацией, позволяющее иметь полное понимание навигационной обстановки в любой момент времени.
Автоматическая идентификационная система работает в УКВ-диапазоне посредством передачи и приема сообщений определенного формата, содержащих динамическую и статическую информацию. В процессе обмена происходит передача идентификационной информации о судне, координат судна, параметров его движения (курс, скорость, угловая скорость), параметров самого судна, включая позывной, тип, размеры, тип системы геопозиционирования и пр., а также информации о маршруте, грузе, количестве людей на борту.
Полученная от всех участников движения информация АИС выводится на дисплее в табличном виде с одновременным нанесением на карты МФД, что позволяет с высокой степенью точности и осведомленности контролировать взаимное движение находящихся поблизости судов и тем самым предотвращать их случайное столкновение. Точная оценка навигационной обстановки, ставшая доступной благодаря оборудованию АИС , самым положительным образом сказалась на безопасности судовождения, особенно в регионах с наиболее плотным трафиком.
Технически, оборудование АИС работает на более низких частотах (162 МГц), чем обычные радары, тем самым обладая большими возможностями по распространению своих сигналов как на прямой видимости, так и в географически сложных районах, поскольку длинные волны лучше огибают препятствия и в целом лучше распространяются при разных метеоусловиях. Дальность приема может достигать сорока морских миль при идеальных условиях, что, конечно же, зависит еще и от высоты установки антенны и мощности передатчика АИС .
АИС класса Б как упрощенные устройства отличаются пониженной мощностью и работают примерно до пяти миль, что для небольших судов вполне достаточно. Также АИС класса Б отличает низший приоритет возможности передачи сигнала по сравнению с АИС класса А , что означает необходимость свободного места в эфире радиообмена между АИС класса А .
Некоторые морские радиостанции производителей с мировым именем, например, Icom , снабжают свои устройства приемниками АИС , позволяющими отслеживать движение судов, находящихся в зоне видимости, не на дисплее отдельного устройства, а прямо при помощи такой радиостанции. Такое решение весьма привлекательно и не требует дополнительных затрат, что в случае с небольшим судном – большая удача, однако необходимо мириться с тем, что полноценное использование полученной информации будет ограничено дисплеем радиостанции, на котором будет тяжело рассмотреть таблицу, а тем более карту.
Хорошим решением с точки зрения сочетания затрат и информативности служит так называемый АИС-ресивер . Ресивер АИС представляет собой компактное устройство без каких-либо средств интерактивного взаимодействия, способное принимать информацию АИС и передавать ее по протоколу NMEA для устройства визуализации, например, МФД, картплоттера или даже ПК или мобильного устройства. В любом случае, вне зависимости от используемого вида АИС , обладание информацией АИС очень важно при управлении судном, поэтому ее анализ имеет определяющее значение с точки зрения организации безопасности движения.
Каталог Интернет-магазина компании « » включает в себя все категории оборудования АИС
и его периферию:
Оборудование АИС представлено известнейшими брендами производителей навигационного оборудования мирового уровня, такими, как , и многими другими. Специалисты компании «Маринэк » работают с любыми видами судового оборудования, осуществляют его поставку, монтаж, пусконаладку и техническое обслуживание вне зависимости от типа судна, имеют впечатляющий опыт по оснащению судов и решению индивидуальных задач высочайшего уровня сложности. Обращаясь в компанию «Маринэк », клиент может не сомневаться в подлинности и качестве предлагаемого оборудования, а также в получении самой актуальной информации о регулирующих отрасль законодательных нормах, касающихся применения тех или иных видов судового оборудования.
Количество транспортных средств постоянно растет не только на дорогах. В последнее время мировой гражданский флот ежегодно пополняют примерно три тысячи судов водоизмещением свыше 100 тонн. На сколько увеличивается поголовье более мелкого мореходного планктона, остается только догадываться, но когда наблюдаешь лес мачт в очередной турецкой марине, запросто можно подумать, что яхты там каждый день размножаются простым делением - как инфузории.
Разумеется, при столь бурном росте мирового флота пути судов будут пересекаться все чаще и чаще.
Математическая статистика прозрачно намекает, что далеко не все эти встречи закончатся благополучным расхождением на безопасном расстоянии, ну а практический опыт показывает, что одними радарами данную проблему не решить.
Главным образом для уменьшения риска столкновений судов в 2000 году и была разработана AIS - Automatic Identification System , то есть Автоматическая Идентификационная Система. Ее функционал оказался настолько удачным, что спустя всего два года Международная морская организация потребовала обязательной установки терминалов AIS на все грузовые суда водоизмещением более 500 регистровых тонн, на «грузовики» свыше 300 тонн, совершающие международные рейсы, и на все корабли для пассажирских перевозок независимо от тоннажа.
В отличие от радаров, способных зафиксировать появление крупных плавучих объектов неподалеку от судна и приблизительно оценить их текущие направление и скорость перемещения, AIS позволяет получить куда более развернутую и точную информацию о навигационной обстановке.
Чтобы лучше понять возможности новой системы, для начала разберемся, как она устроена.
Корабельный модуль AIS представляет собой цифровой УКВ-приемопередатчик, связанный с судовыми навигационными системами. В зависимости от скорости судна, каждые 2–10 секунд (каждые 3 мин на стоянке) он в автоматическом режиме передает следующую оперативную информацию: идентификационный номер MMSI, навигационный статус («на якоре», «в движении под мотором» и т. п.), текущие координаты, истинные курс и скорость, угловую скорость поворота и метку точного времени.
В дополнение к динамическим данным, каждые 6 минут передаются статические: идентификационный номер судна IMO, его тип, название, радиопозывной, размеры, тип системы позиционирования (GPS , ГЛОНАСС, LORAN) и даже положение ее антенны относительно носа судна. С той же частотой передается и маршрутная информация: пункт назначения с расчетным временем прибытия, осадка, категория груза и количество людей на борту. Кроме того, в случае угрозы безопасности судна, с него допускается рассылка текстовых сообщений, вводимых в ручном режиме.
Полученная информация может выводиться на терминал в виде таблицы с информацией о находящихся поблизости судах, а также в виде их символов, наложенных на навигационные карты (например, в картплоттере) - понятное дело, в этом случае куда легче оценить взаимное расположение и динамику движения.
Одним словом, по сообщениям AIS капитан может абсолютно точно оценить текущую навигационную обстановку. Кстати, радиообмен в системе ведется в диапазоне 162 МГц, то есть на гораздо меньшей, по сравнению с излучением радаров, частоте. Более длинные радиоволны способны огибать препятствия вроде крупных судов и невысоких островов, а потому радиус действия AIS приятно впечатляет. При благоприятных условиях он может превышать 40 миль, однако имейте в виду, что высота установки антенны тут, как и в случае других бортовых передатчиков, играет решающую роль.
Для яхтсменов, по крайней мере тех, чьи суда не фигурируют в чартах журнала Forbes, тонкость использования системы заключается в том, что на корабли водоизмещением менее 300 тонн разрешено устанавливать только терминалы упрощенной версии, обозначаемые «Класс В».
Они отличаются заметно сниженной мощностью передатчика (2 Вт против 12,5 Вт), что ограничивает радиус приема их сообщений примерно пятью милями. Еще одна неприятность - упрощенный алгоритм передачи данных, позволяющий посылать информацию только в том случае, если в эфире остается свободное место в ходе радиообмена старших братьев, оснащенных терминалами класса А. Хитрость тут в том, что в каждый момент времени на любом из двух каналов AIS возможна передача одного единственного блока цифровых данных, и об очередности их выдачи аппараты класса А умеют договариваться меду собой заранее.
Однако согласитесь: несмотря на такую дискриминацию, находясь в ночном неспокойном море, очень приятно сознавать, что на проходящем неподалеку супертанкере вахтенный наверняка знает о присутствии у него под боком вашей 45-футовой яхты.
Есть и еще один способ пользования AIS, и заключается он в установке приемника, не позволяющего отправлять никакие данные вовсе, но зато способного отслеживать перемещения всех судов, оснащенных полноценными терминалами. По большому счету для этого даже отдельное устройство не требуется, поскольку производители вроде Icom и Standard Horizon начали оснащать данной функцией топовые модели монтируемых VHF-радиостанций.
Удобно, компактно, не дорого, однако имеется одно большое «но» - на маленьком экранчике с низким разрешением даже текстовую таблицу разместить проблематично, а уж построить даже самое примитивное подобие карты…
Именно поэтому были разработаны ресиверы AIS, вообще не показывающие графическую информацию, но умеющие конвертировать данные в пакеты стандартного протокола NMEA, понимаемого подавляющим большинством картплоттеров. Плюс к тому некоторые из них могут подключаться к компьютерам по USB, или даже посредством Wi-Fi передавать данные на мобильные гаджеты, работающие под управлением Android или iOS . Подобные девайсы выпускает, к примеру, Weather Dock .
Кстати, при установке аппаратуры AIS даже в дополнительной антенне стопроцентной необходимости нет по причине работы в одном частотном диапазоне с бортовым радио. Однако имейте в виду, что сплиттеры, используемые для подключения к антенне двух разных устройств, как правило немного снижают уровень сигнала, да и в случае проблем с единственной антенной, вы лишитесь сразу двух систем обеспечения безопасности.
Было бы наивно полагать, что такая продвинутая система обмена информацией создавалась исключительно для помощи рулевым в оперативном маневрировании. В задачи AIS также входит глобальный контроль за перемещениями судов в интересах разнообразных судоходных компаний, центров управления движением, а также государственных служб, которым может потребоваться информация о местоположении определенных судов или грузов. По этой причине аппаратура AIS может базироваться не только на кораблях, но и на береговых станциях, многие из которых связаны в глобальную сеть.
Ну, а чтобы эффективнее использовать систему для поиска и спасения моряков в экстренных ситуациях, выпускаются аварийные буи, способные передавать информацию AIS с повышенным приоритетом. Существуют и так называемые виртуальные буи - это единственный тип устройств в системе, чье реальное расположение может не совпадать с координатами в их сообщениях. Как правило, это установленные на берегу передатчики, предупреждающие проходящие суда об опасностях вроде плохо заметных скал или лишенных маяков мысов, выдающихся далеко в море.
Надо сказать, что приемники AIS размещаются даже на спутниках. Это ведь только на поверхности Земли радиус распространения ее сигнала ограничен видимостью до горизонта, а в космосе его без проблем можно принимать и с сотен километров. Сегодня вокруг планеты вращается более десятка космических аппаратов, занятых мониторингом морского траффика.
Особенно приятно, что добраться до данных о глобальном перемещении судов можно и не будучи владельцем судоходной компании или агентом секретной службы. Информация доступна на платной основе (например, в полной версии Google Earth ), однако в несколько усеченном виде ее можно увидеть и бесплатно, например, на ресурсе www.marinetraffic.com , чьи интерактивные карты и удобный интерфейс растиражированы по множеству других сайтов мореходной тематики.