Автоматические идентификационные системы (АИС)

Рисунок 11 - Судовая АИС.

(Автоматическая идентификационная система, (англ. AIS Automatic Identification System) — в судоходстве система служащая для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн диапазона УКВ. В последнее время появилась тенденция трактовать АИС как Автоматическая информационная система, (англ. AIS Automatic Information System), что связано с расширением функциональности системы по сравнению с ординарной задачей идентификации судов. В соответствии с Конвенцией SOLAS 74/88 является обязательным для судов валовой вместимостью свыше 300, совершающих международные рейсы, судов валовой вместимостью 500 и более, не совершающих международные рейсы, и всех пассажирских судов. Суда и яхты с меньшим водоизмещением могут быть оборудованы прибором класса Б. Передача данных осуществляется на международных каналах связи AIS 1 и AIS 2 в протоколе SOTDMA (англ. Self Organising Time Division Multiple Access). Применяется частотная модуляция с манипуляцией GMSK. АИС предназначена для повышения уровня безопасности мореплавания, эффективности судовождения и эксплуатации центра управления движением судов (ЦУДС), защиты окружающей среды, обеспечивая выполнение следующих функций: как средство предупреждения столкновений в режиме судно-судно; как средство получения компетентными береговыми службами информации о судне и грузе; как инструмент ЦУДС в режиме судно-берег для управления движением судов; как средство мониторинга и слежения за судами, а также в операциях по поиску и спасанию (SAR). Принцип действия АИС System Overview from US Coast Guard Действие АИС основано на приёме и передаче сообщений по УКВ волнам. Передатчик АИС работает на более длинных волнах, чем радары, что позволяет производить обмен информацией не только на прямых расстояниях, но и местности, имеющей препятствия в виде не очень больших объектов, а также при плохих погодных условиях. Хотя достаточно одного радиоканала, некоторые АИС системы передают и получают по двум радиоканалам для того, чтобы избежать проблем интерференции и не нарушать коммуникацию других объектов. Сообщения АИС могут содержать: идентификационную информацию об объекте, информацию о состоянии объекта, получаемую автоматически с элементов управления объектом (в том числе с некоторых электрорадионавигационных приборов), информацию о географических и временной координатах, которые АИС получает от глобальной навигационной спутниковой системы, информацию, вводимую вручную обслуживающим персоналом объекта (связанные с безопасностью). Предусмотрена передача дополнительной текстовой информации между терминалами АИС (пейджинг). Передача такой информации возможна как в адрес всех терминалов в радиусе действия, так и одному определённому терминалу. В целях обеспечения унификации и стандартизации АИС в Международном Регламенте Радиосвязи закреплено для использования в целях АИС два канала: AIS-1 (87В — 161,975 МГц) и AIS-2 (88В — 162,025 МГц), которые должны использоваться повсеместно, за исключением регионов с особым частотным регулированием. Скорость передачи цифровой информации в канале АИС выбрана 9600 бит/с. Работа каждой станции АИС (мобильной или базовой) жёстко синхронизирована по времени UTC с погрешностью не более 10 мкс от встроенного приёмника ГНСС (в РФ по сигналам комбинированного приёмника ГНСС ГЛОНАСС/GPS). Для передачи информации используются непрерывно повторяющиеся кадры длительностью 1 минута, которые разбиваются на 2250 слотов (временных интервалов) длительностью по 26,67 мс. Для текста используется 6-битовые коды ASCII. Отображение информации об окружающей обстановке у современных АИС возможно в 2 режимах — как текстовом в виде таблицы с перечнем расположенных рядом судов и их данных, так и в виде упрощённой схематической карты, с изображением взаимного расположения судов и расстояний до них (рассчитывается автоматически по переданным ими географическим координатам.) АИС входит в перечень оборудования, обеспечиваемого бесперебойным питанием от аккумуляторов в обязательном порядке.

2.3.1 Состав, устройство, терминология, применение автоматической идентификационной системы

В иностранной литературе термин AIS применяется как "автоматическая идентификационная система", состоящая из судовых транспондеров, и с отображением информации на ECDIS или САРП, береговых базовых станций и систем отображения на экранах консолей операторов СУДС и ПЭВМ береговых служб. В российской литературе применялся термин "система автоматизированного зависимого контроля (САЗК)", который относился к части AИС, выполняющей функции контроля за судоходством со стороны СУДС. Он заимствован из широко применяемого в гражданской авиации термина "автоматизированное зависимое наблюдение (АЗН)" или, в иностранной литературе, ADS (automated dependent surveillance). На Совете Росморфлота 08.10.1998 было предложено использовать аббревиатуру АИС, как "автоматическая информационная система". Основанием явилось внесение существенных изменений в функции системы в процессе ее развития, т.е. расширение информационного обмена, при которых функция "опознавания" сохранилась как одна из многих других. В дальнейшем предлагается использовать следующие термины. "Автоматическая информационная система" (АИС) является морской навигационной системой, использующей взаимный обмен между судами, а также между судном и береговой службой, для передачи информации о позывном и наименовании судна для его опознавание, его координатах, сведений о судне (размеры, груз, осадка и др.) и его рейсе, параметрах движения (курс, скорость и др.) с целью решения задач по предупреждению столкновений судов, контроля за соблюдением режима плавания и мониторинга судов в море. Режим АИС, управляемый береговыми службами (СУДС) для автосопровождения судов и контроля за их движением в обслуживаемой зоне, образует систему "автоматизированного зависимого контроля (САЗК)" Для обмена данными (линия передачи данных) синхронизации, формирования и коммутации потоков информации используется судовое оборудование, называемое "универсальным транспондером". Для организации обмена данными с судами в режиме САЗК и формирования потоков информации, исходящей от центра СУДС и береговых служб (МСКЦ) используется "базовая станция АИС". Она может работать в сети береговых станций АИС вдоль побережья с ретрансляцией информации в базовую станцию АИС. Судовыми системами отображения АИС является система отображения электронных карт (ECDIS), САРП или персональный компьютер (в зависимости от наличия соответствующих интерфейсов). Береговыми системами отображения АИС являются консоль оператора СУДС, ECDIS либо персональные компьютеры. АИС прежде всего предназначена для использования на судах при решении задач предупреждения столкновений, а также для автоматического обмена с другими судами и компетентными береговыми службами навигационной, рейсовой и другой информацией, связанной с безопасностью. В соответствии с правилом 19 СОЛАС-74 АИС должна: − автоматически предоставлять соответствующим образом оборудованным береговым станциям, другим морским и воздушным судам информацию, включая идентификацию судна, тип, координаты, курс, скорость, эксплуатационное состояние судна и другую связанную с безопасностью информацию; − автоматически принимать такую информацию от подобным образом оборудованных судов; − вести сопровождение наблюдаемых судов и − обмениваться данными с береговыми средствами. АИС должна способствовать повышению безопасности (safety) мореплавания, эффективности судовождения и эксплуатации систем регулирования движением судов (СРДС), а также защите окружающей среды. Указанные общие задачи решаются путем использования АИС в качестве: − средства предупреждения столкновений в режиме судно-судно; − средства получения компетентными береговыми службами информации о судне и грузе; − инструмента СРДС в режиме судно-берег для управления движением судов; − средства мониторинга и слежения за судами, а также в операциях по поиску и спасению (SAR). АИС выполняет следующие функции: − автоматическую идентификацию судов (номер судна IMO, MMSI, позыв- ной и название), прием и передачу по радиоканалам АИС навигационной информации (координаты, курс, скорость, скорость поворота и т.д.), рей- совой информации (пункт назначения, ожидаемое время прибытия, тип груза) и статической информации (название и позывной судна, габариты и осадка судна, положение антенны); выдачу этих видов информации для отображения на минимальном дисплее АИС и дисплее электронных карт; − получение координат судна и параметров его движения от внешнего источника (ГНСС, лага, компаса или интегрирующего устройства, например, электронной картографической системы); − определение координат судна при помощи внутреннего ГНСС приемника, в том числе с использованием дифференциального режима; − прием и выдачу статических, рейсовых данных, текстовых и двоичных со- общений на электронные карты; 12 − передачу по каналам АИС дифференциальных поправок ГНСС (функция базовой станции); − прием дифференциальных поправок ГНСС по каналу АИС и выдача их приемнику ГНСС внешнему и встроенному (функция мобильной станции); − выдачу информации о состоянии АИС на пульт управления и отображения и внешнее оборудование; − выдачу рассчитанных по координатам судов и собственным координатам пеленгов и дистанций до этих судов; − задание (береговыми АИС) соответствующих режимов работы судовым и береговым станциям, в том числе задание районов, частот, мощности из- лучения, слотов, периодов докладов, количество повторений докладов, а также режимов работы ретрансляторов. Включение/выключение резервных береговых станций (репитеров) АИС. Следует отметить, что АИС как средство радиосвязи является также объектом в общей системе обеспечения безопасности (security) в соответствии с Международным кодексом по охране судов и портовых средств. Информация, передаваемая по каналам АИС, может использоваться пиратскими судами и террористами, так как она передается в широковещательном режиме без каких-либо средств защиты информации от несанкционированного доступа.