Top Banner
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА МОРСКОГО ФЛОТА МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени адмирала Г. И. Невельского ПРИЧКИН ОЛЕГ БОРИСОВИЧ МОРСКАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИОННАЯ СИСТЕМА (АИС) Учебное пособие Владивосток 2002 http://www.seasoft.com.ua http://www.seasoft.com.ua
85
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: A Is

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА МОРСКОГО ФЛОТА

МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени адмирала Г. И. Невельского

ПРИЧКИН ОЛЕГ БОРИСОВИЧ

МОРСКАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИОННАЯ СИСТЕМА (АИС)

Учебное пособие

Владивосток 2002

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 2: A Is

2

Содержание

Введение 3

Перечень обозначений 4

1. Назначение, принцип действия и сферы использования 5 1.1. Назначение и основные функции 5 1.2. Принцип действия 6 1.3. Сферы и направления использования 9

2. Развитие и международная стандартизация 12 2.1. Предпосылки создания АИС 12 2.2. Появление и международное признание современных АИС 14 2.3. Требования, стандарты и рекомендации 17 2.4. АИС и Глава 5 Конвенции SOLAS 20

3. Информационно - технические особенности АИС 25

3.1. Основные компоненты, виды информации и режимы работы 25 3.2. Канал связи АИС 31 3.3. Судовая аппаратура 37

3.4. Береговой сегмент 44

4. Основы использования и опыт внедрения 51 4.1. Отображение информации АИС 51 4.2. Использование АИС на судах 57

4.3. Использование АИС в береговых службах 63 4.4. Опыт внедрения АИС 69

Библиография 77

Приложение 1. Информационные сообщения АИС 80

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 3: A Is

3

Введение

Несколько лет назад, в середине 90-х годов, термин Автоматическая Идентификационная Система (АИС) был известен только узкому кругу специа-листов в сфере безопасности мореплавания и навигационной техники. За ко-роткий срок АИС прошла путь от технического предложения до обязательного, согласно Конвенции SOLAS, вида навигационного оборудования, подлежащего установке на большинстве типов судов, начиная с 1 июля 2002 г.

Относительно несложная с технической точки зрения, небольшая по га-баритам и недорогая в производстве судовая аппаратура АИС, по оценке спе-циалистов, может внести существенный вклад в безопасность мореплавания, который можно поставить в один ряд с появлением на морском флоте радиоло-кационных станций (РЛС) или спутниковой навигации.

Несмотря на внешнюю простоту эксплуатации и автоматический режим работы, эффективное и безопасное использование АИС на судах и на берегу невозможно без базовых знаний и определенной подготовленности вовлеченно-го персонала. Отсюда вытекает необходимость ознакомления судоводителей, радиоспециалистов, лоцманов, операторов СУДС, а также работников других береговых служб с принципами устройства и работы, нормативными требова-ниями, техническими особенностями и основами применения АИС. В то же время, доступная широкому кругу специалистов литература по АИС практиче-ски отсутствует. Выпущенные в последние год – два международные и нацио-нальные нормативно-технические документы по АИС не всегда доступны и во многих отношениях неудобны для первоначального знакомства с АИС.

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов морских учеб-ных заведений и специалистов морского флота, деятельность которых связана с безопасностью мореплавания, с внедрением и эксплуатацией АИС на судах и в береговых службах.

В главе 1 дается краткая характеристика АИС, принципов работы и об-ластей применения. В главе 2 освещаются ретроспектива появления современ-ных АИС, применимые международные нормативные документы и рекоменда-ции, требования к оснащению морских судов оборудованием АИС. В главе 3 изложены особенности построения АИС как многофункциональной информа-ционно-технической системы. В главе 4 рассмотрены основы использования АИС на судах и в береговых службах, а также первый опыт внедрения АИС.

Автор отдает себе отчет в трудностях подготовки учебного пособия по принципиально новому виду навигационной техники. Отзывы, замечания и предложения по данной работе будут с благодарностью приняты автором по адресу электронной почты – [email protected]

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 4: A Is

4

Перечень обозначений АИС Автоматическая идентификационная система AIS ДГНСС Дифференциальная подсистема ГНСС DGNSS ГНСС Глобальная навигационная спутниковая система GNSS МСКЦ Морской спасательно-координационный центр MRCC МСЭ Международный Союз Электросвязи ITU МЭК Международная Электротехническая Комиссия IEC ОВЧ (УКВ)

Диапазон очень высоких частот (ультракоротких волн)

VHF

РЛС Радиолокационная станция САРП Средство автоматической радиолокационной про-

кладки ARPA

СНО Средства навигационного оборудования ATN ССС Системы судовых сообщений SRS СУДС Системы управления движением судов VTS ЦИВ Цифровой избирательный вызов DSC ЭКС Электронная картографическая система COG Направление движения судна (путевой угол) CPA Дистанция до точки кратчайшего сближения Дкр

ETA Ожидаемое время прибытия IALA Международная ассоциация маячных служб и на-

вигационных средств МАМС

IMO Международная морская организация MMSI Идентификатор морской подвижной радиослужбы MSC Комитет IMO по безопасности на море КБМ NAV Подкомитет IMO по безопасности мореплавания ПКБМ SOG Скорость судна относительно грунта (путевая

скорость)

SOLAS Международная конвенция по охране человече-ской жизни на море 1974 года (с поправками)

TCPA Время до точки кратчайшего сближения Ткр TDMA Множественный доступ с временным разделени-

ем МДВР

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 5: A Is

5

1. Назначение, принцип действия и сферы использования АИС

1.1. Назначение и основные функции

Назначение и основные функции Автоматической идентификационной системы (АИС) официально определены в Резолюции IMO MSC.74(69) от 12 мая 1998 г.:

АИС должна улучшить безопасность судовождения, защиту окружаю-щей среды и эффективность использования VTS посредством выполнения следующих функций:

• предупреждение столкновений в режиме работы «судно – судно»; • получение прибрежными государствами информации о судне и грузе, а

также использование в качестве технического средства VTS в режиме работы «судно - берег».

В определении применен термин VTS (Vessel Traffic Services), практиче-ски аналогичный русскоязычному термину СУДС (Системы управления дви-жением судов). Однако в данном контексте VTS следует понимать в более ши-роком смысле как береговые службы, учрежденные государственными органа-ми и связанные с контролем, организацией и регулированием судоходства. К таким службам, кроме СУДС, относятся системы контроля (мониторинга) су-доходства и системы судовых сообщений.

Назначение, цели и основные функции АИС приведены также, с некото-рыми вариациями, в Правиле V/19 Конвенции SOLAS и в Резолюции IMO А.917(22) «Руководство по использованию АИС на борту судна». На основании трех упомянутых выше документов, можно дать следующее определение АИС.

АИС – многофункциональная информационно-техническая система, оборудование которой устанавливается на судах и в береговых службах в целях обеспечения безопасности мореплавания и автоматизации обмена навигационной информацией.

АИС обеспечивает: - автоматическую и регулярную передачу судном другим судам и бере-

говым службам информации, включающей сведения о судне, координаты, курс, скорость и другие данные;

- автоматический прием, обработку и отображение аналогичной ин-формации от других судов и береговых служб;

- автоматическое сопровождение (прокладку движения) судов, обору-дованных АИС, в целях предупреждения столкновений, а также контроля и регулирования судоходства;

- автоматизированный обмен сообщениями, связанными с безопасно-стью мореплавания, между судами и береговыми службами. 1.2. Принцип действия

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 6: A Is

6

Принцип действия АИС поясняется на рис. 1.1. Суда, оборудованные ап-паратурой АИС, находясь в открытом море или в прибрежных районах, регу-лярно передают в диапазоне ОВЧ (УКВ) морской подвижной радиослужбы стандартные сообщения, содержащие информацию о судне, его координатах, курсе, векторе скорости, опасном грузе на борту, порте назначения, времени прибытия и другую.

Спутники ГНСС Спутник Инмарсат

Опорная станция ирадиомаяк ДГНСС

станция АИСБереговые службы (СУДС и другие)

Базовая

Рис. 1.1. Принцип действия АИС

Одновременно каждым судном, оборудованным АИС, принимается ана-логичная информация от других судов, находящихся в радиусе действия, огра-ниченном распространением радиоволн ОВЧ диапазона (20 – 30 миль). Приня-тая информация автоматически обрабатывается и отображается на одном из су-довых навигационных дисплеев. Синхронизация работы всех станций АИС (су-довых и береговых) обеспечивается глобальной навигационной спутниковой системой (ГНСС), которая также является источником передаваемой информа-ции о координатах и векторе скорости.

В прибрежных районах, где установлены базовые станции АИС, инфор-мация, передаваемая судами, принимается базовыми станциями и поступает в распоряжение береговых служб (СУДС и системы судовых сообщений, службы поиска и спасения, службы экологического контроля и ликвидации последст-вий загрязнений, пограничные и таможенные власти, различные портовые службы). Обычно, для получения целостной картины судоходства в контроли-руемом районе, базовые станции АИС объединяются в сети, позволяющие ин-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 7: A Is

7

тегрировать информацию от отдельных базовых станций между собой, а также с информацией, получаемой в СУДС и в обязательных системах судовых сооб-щений. В прибрежных районах точность определения координат судов с помо-щью ГНСС и, следовательно, эффективность АИС могут быть повышены по-средством береговых опорных станций и радиомаяков, передающих для судов дифференциальные поправки.

Базовые (береговые) станции АИС могут действовать в активном режиме, управляя режимом работы судовых станций и передавая им информацию, свя-занную с безопасностью мореплавания (местные навигационные предупрежде-ния, дифференциальные поправки для ГНСС, данные о судах, сопровождаемых СУДС, и другую). При нахождении судов вне районов действия береговых ба-зовых станций и в открытом море АИС может действовать в режиме дальней связи через Инмарсат-С. В этом режиме обеспечивается автоматическая пере-дача информации от судов в адрес береговых служб в целях мониторинга судо-ходства в территориальных водах, исключительных экономических зонах и районах ответственности морских спасательно-координационных центров (МСКЦ).

Аппаратура АИС может также устанавливаться на летательных аппара-тах, участвующих в поисково-спасательных операциях на море, и на средствах навигационного оборудования (СНО) морских путей (плавучих и стационар-ных). Лоцманские службы могут использовать портативную аппаратуру АИС, доставляемую на борт судна и работающую автономно или с подключением к судовому оборудованию АИС.

Принцип взаимного получения и использования информации АИС двумя судами, находящимися в «радиовидимости» друг друга, поясняется рисунком 1.2. Судовая аппаратура каждого судна упрощенно представлена тремя блока-ми: приемник ГНСС, контроллер (управляющее устройство на основе микро-процессора) и приемопередатчик ОВЧ (УКВ) диапазона. Обмен информацией между аппаратурой двух судов осуществляется через специальный канал связи АИС, выделенный в диапазоне ОВЧ морской подвижной службы.

Отображение принятой и обработанной информации производится на эк-ране судового навигационного графического дисплея (РЛС/САРП, электронная картографическая система, интегрированная навигационная система). В резуль-тате получается наглядное изображение ситуации, во многом похожее на изо-бражение на экране современных САРП. Символ встречного судна (треуголь-ник) и метка истинного курса ориентированы по данным гирокомпаса. Вектор скорости, получаемый по данным ГНСС, может не совпадать с курсом (острым углом треугольника) при наличие дрейфа (сноса).

При наведении на символ встречного судна маркера в дополнительном окне дисплея выдаются данные по судну, включающие название или позывной, координаты или пеленг/дальность, курс и скорость, Дкр и Ткр, тип судна, его

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 8: A Is

8

навигационный статус (например, ограничено осадкой), данные о наличие опасного груза, порт назначения, ETA и т.д.

ПриемникГНСС Контроллер ОВЧ (УКВ)

трансиверОВЧ (УКВ)Трансивер Контроллер Приемник

ГНСС

Каналсвязи АИС

Судно «ALFA» Судно «BRAVO»

BRAVO

ALFA

Судовой навигационный дисплей Судовой навигационный дисплей

Рис. 1.2. Взаимодействие двух судов, оснащенных АИС Для обеспечения одновременной работы многих судовых и береговых

станций АИС на одном частотном канале используется метод множественного доступа с временным разделением (TDMA – Time Division Multiplied Access), поясняемый рисунком 1.3.

Благодаря общей синхронизации всех станций АИС по сигналам ГНСС, минутный кадр передачи - приема информации делится на 2250 временных ин-тервалов (слотов). Каждая станция АИС выбирает для передачи своей инфор-мации один слот или несколько последовательных слотов, не занятых другими станциями. Кроме того, в передаваемые сообщения включается служебная ин-формация о слотах, которые каждая станция АИС резервирует для передачи следующего сообщения. Таким образом, все станции АИС, находящиеся в ра-диусе «радиовидимости», автоматически взаимно синхронизируются, не созда-вая помех общей работе.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 9: A Is

9

Период передачи информации станциями АИС определяется типом стан-ции (судовая, базовая, установленная на СНО) и состоянием судна (неподвиж-ное, на ходу, маневрирующее). Для большинства движущихся судов период пе-редачи изменяется от 10 до 2 секунд, то есть, соизмерим с периодом обновле-ния радиолокационной информации (2 – 4 секунды), определяемым частотой вращения антенны РЛС. Это позволяет осуществить постоянное отслеживание движения судов, аналогичное автоматическому сопровождению с помощью РЛС/САРП.

Кадр = 60 секунд = 2250 слотов

Судно А Судно В

Рис. 1.3. Принцип множественного доступа с временным разделением (TDMA) к каналу связи АИС

1.3. Сферы и направления использования 1.3.1. На борту судна АИС используется судоводительским составом в

следующих направлениях: • как навигационное оборудование, дополняющее судовую РЛС и обеспе-

чивающее получение информации о местоположении, курсе и скорости других судов в целях предупреждения столкновений;

• как средство получения дополнительной информации о других судах (на-звание или позывной, тип судна, его навигационный статус, порт назна-чения, маршрут движения), позволяющей правильно оценить обстановку и принять решение по управлению судном;

• как средство обмена с другими судами и береговыми службами сообще-ниями, связанными с безопасностью мореплавания;

• как средство автоматической передачи информации в береговые службы, включая СУДС и обязательные системы судовых сообщений, позволяю-щее исключить радиотелефонный обмен или снизить его объем;

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 10: A Is

10

• как средство получения от береговых служб местной навигационной ин-формации (судоходная обстановка, метеорологическая и гидрологическая информация). 1.3.2. В системах управления движением судов (СУДС), системах судо-

вых сообщений и других береговых службах АИС используется в следующих направлениях:

• как оборудование, дополняющее береговые РЛС, традиционные средства связи и обеспечивающее получение информации о местоположении и движении судов в целях контроля, организации и регулирования судо-ходства;

• как средство автоматической идентификации и получения информации судах в контролируемых районах (название или позывной, тип судна, его навигационный статус, наличие опасного груза, порт назначения, мар-шрут движения и др.);

• как средство автоматизированной передачи судам местной навигацион-ной информации и предупреждений (судоходная обстановка; состояние СНО, обнаруженные опасности, метеорологическая и гидрологическая информация).

• как дополнительное (резервное) средство передачи на суда дифференци-альных поправок для глобальных навигационных спутниковых систем;

• как дополнительный источник информации при организации и планиро-вании портовых операций (портовый флот и местное пассажирское сооб-щение, расстановка судов на рейдах и у причалов и др.);

• как средство дистанционного автоматического контроля за положением и техническим состоянием плавучих и стационарных СНО. 1.3.3. Применение АИС в качестве навигационного оборудования, допол-

няющего судовую РЛС в целях предупреждения столкновений или береговую РЛС в целях СУДС, в значительной степени устраняет или компенсирует огра-ничения и недостатки радиолокационного наблюдения и сопровождения:

• наличие радиолокационных теневых секторов от судовых конструк-ций, береговых объектов и других судов;

• влияние помех от моря и осадков, ложных эхосигналов; • недостаточная эффективность обнаружения малых целей; • косвенное определение истинного курса и скорости судна; • недостаточная точность и надежность сопровождения; • позднее обнаружение маневра цели, обусловленной инерционностью

сопровождения.

1.3.4. Использование АИС в деятельности служб поиска и спасения по-зволяет повысить эффективность поисково-спасательных операций посредст-вом следующих мер:

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 11: A Is

11

• автоматизация контроля местоположения судов в районах ответствен-ности МСКЦ;

• автоматизация контроля местоположения спасательных судов и лета-тельных аппаратов, участвующих в операциях поиска и спасения;

• автоматизация обмена информацией между МСКЦ и участниками операций поиска и спасения.

1.3.5. В деятельности лоцманских служб АИС может использоваться в следующих направлениях:

• применение портативной аппаратуры АИС, доставляемой лоцманами на борт судна;

• автоматический контроль за местоположением и движением лоцман-ских судов, включая нахождение у причала, а также у борта судна при высадке и приеме лоцмана;

• автоматизированный обмен информацией с судами относительно по-рядка лоцманской проводки, времени и места приема лоцмана.

1.3.6. При использовании АИС в плавучих и стационарных средствах на-вигационного оборудования (СНО) достигаются следующие преимущества:

• обнаружение и навигационное использование СНО на расстояниях, значительно превышающих возможности визуального и радиолокаци-онного обнаружения;

• автоматическая передача метеорологической и гидрологической ин-формации от датчиков, установленных на СНО;

• возможность автоматического дистанционного контроля за местопо-ложением и состоянием СНО со стороны береговых служб;

• возможность применения «виртуальных» СНО (дополнительных или временных) там, где физическая установка СНО затруднена.

1.3.7. АИС может эффективно применяться на внутренних водных путях при условии оснащения стандартной (совместимой) аппаратурой АИС морских, речных и смешанного плавания судов, а также соответствующих береговых служб.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 12: A Is

12

2. Развитие и международная стандартизация 2.1. Предпосылки создания АИС

Период с середины 50-х до середины 60-х годов минувшего века характе-ризуется интенсивным внедрением РЛС и радиолокационных методов судово-ждения на судах морского флота. В это же время на судах стала широко приме-няться радиотелефонная связь в диапазоне ОВЧ (УКВ), использующая между-народные частоты и технические стандарты. Внедрение РЛС существенно сни-зило общий уровень аварийности, но вызвало появление так называемых «ра-диолокационных» столкновений, основными причинами которых были специ-фика и ограничения радиолокационного наблюдения и прокладки, а также сла-бая подготовленность судоводителей к использованию радиолокационной ин-формации.

В качестве одной из мер повышения эффективности использования судо-вых РЛС была выдвинута идея идентификации эхосигналов судов в целях дальнейшего установления радиосвязи и обмена информацией, необходимой для безопасного расхождения. Дополнительно, ставилась задача автоматиче-ского получения информации о курсе судна (его ракурсе или относительном курсе) для быстрой оценки опасности столкновения и выбора маневра расхож-дения, а также другой информации, позволяющей судам лучше понять намере-ния друг друга и использовать соответствующие правила маневрирования.

Однако, несмотря на многочисленные опытно-экспериментальные разра-ботки и изобретения, не было найдено приемлемого технического решения. Системы радиолокационной идентификации «свой - чужой», получившие рас-пространение в военной сфере, ввиду высокой сложности и стоимости аппара-туры не могли быть использованы на морском торговом флоте. Специально разрабатываемые устройства для судовых РЛС, позволяющие идентифициро-вать эхосигналы и получать хотя бы минимальную информацию о встречных суднах, при детальном изучении оказывались, как правило, недостаточно эф-фективными, специфичными и сложными в эксплуатации, что делало невоз-можным их широкое распространение.

Тем не менее, именно в 50 - 60 годы появилась идея радиолокационного транспондера (приемоответчика), активируемого зондирующим импульсом РЛС и генерирующего ответный сигнал, содержащий идентификатор судна или берегового объекта. Такие транспондеры, не требующие значительной мощно-сти излучения и направленной антенны, на морском транспорте нашли практи-ческое применение в двух видах: береговой маяк – ответчик типа РАКОН и аварийный приемоответчик для судовых спасательных средств.

Исследования и разработки 60 – 70 годов в области автоматической иден-тификации показали практическую невозможность передачи необходимого ко-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 13: A Is

13

личества информации с помощью судовой радиолокационной техники, исполь-зующей импульсный режим работы. Это обстоятельство, а также ограничен-ность зоны действия дальностью радиолокационного наблюдения и теневыми эффектами, предопределили необходимость использования в целях автомати-ческой идентификации других диапазонов радиоволн и видов радиосредств. Вторым важным выводом явилось осознание важности международной унифи-кации и стандартизации, на основе которой возможно широкое распростране-ние автоматической идентификации и введение обязательного использования аппаратуры этого типа на судах морского торгового флота.

Современный период создания АИС, начавшийся в конце 80 годов, свя-зан с интенсивным внедрением информационных технологий (микропроцессо-ров, персональных компьютеров, программных средств обработки информации и автоматизации процессов управления) в различных сферах, включая судово-ждение. Технической основой современных АИС являются глобальные навига-ционные спутниковые системы (ГНСС) - как источник информации о коорди-натах и векторе скорости, автоматическая цифровая радиосвязь - как канал пе-редачи информации, и электронная картография - как одно из средств отобра-жения информации.

Помимо технологических возможностей и экономической целесообразно-сти, появление современных АИС обусловлено стремлением прибрежных госу-дарств установить контроль над судоходством в территориальном море и при-лежащих водах в интересах безопасности мореплавания, защиты окружающей среды, соблюдения пограничных и таможенных режимов и правил рыболовст-ва. Большинство аварий пассажирских судов и танкеров с последующими чело-веческими жертвами и масштабным загрязнением морской среды происходят в прибрежных районах. Эффективность таких мер, как установление путей дви-жения судов (системы разделения движения, глубоководные фарватеры, рай-оны с особым режимом плавания и т.д.) зависит от способностей прибрежных государств контролировать движение судов и принимать меры к нарушителям правил плавания. Основные инструменты такого контроля (СУДС, системы су-довых сообщений) имеют свои ограничения и недостатки, главные из которых – ограниченные возможности береговых РЛС и необходимость в радиотеле-фонном обмене в целях идентификации судов и получения от них необходимой информации.

Автоматизированный информационный обмен судов между собой и с бе-реговыми службами также необходим в интересах организации и регулирова-ния судоходства на акваториях портов и подходах к ним, для эффективной ра-боты портовых служб.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 14: A Is

14

2.2. Появление и международное признание современных АИС

Разработка и внедрение современных АИС осуществляется под руково-дством Международной Морской Организации (IMO) при активном участии Международной Ассоциации маячных служб (IALA/МАМС) и других между-народных организаций.

В 1988-89 г.г. Комитеты IALA по Радионавигации и VTS (СУДС) выпол-нили исследование «возможности применения радио транспондеров для опо-знавания и сопровождения судов в районе действия VTS». Первые результаты исследований были представлены в Подкомитет IMO по безопасности море-плавания (NAV) в сентябре 1990 г. Этот документ под названием «Требования к судовой автоматической системе идентификации, сопровождения и передачи сообщений для взаимодействия с VTS” стал основой для дальнейшей подготов-ки технических условий для АИС.

После консультаций с государствами–членами IMO, которые вели иссле-дования и разработки в данном направлении, IALA в 1991 г. представила в NAV доработанный документ под названием «Радио транспондеры для целей VTS и опознавания судна с берега». В этом документе впервые введены новые требования – возможность «передачи данных между судами, оборудованными соответствующими средствами».

В упомянутых выше двух документах впервые был применен современ-ный термин Автоматическая Идентификационная Система - АИС (Automatic Identification System – AIS). Определение «идентификационная» отражает тра-диционную функцию опознавания судов, хотя эта функция была дополнена функциями обмена информацией, связанной с предупреждением столкновений и обеспечением безопасности судоходства. Таким образом, на начальном этапе концепция АИС предусматривала только обмен данными судна с берегом для контроля и организации движения судов, но затем эта концепция была распро-странена на обмен данными между судами, включая задачу предупреждения столкновений.

В начале 90-х годов принципы построения АИС и соответствующей су-довой аппаратуры (транспондеров) развивались на основе использования циф-рового избирательного вызова (ЦИВ) в ОВЧ диапазоне морской подвижной службы, по аналогии с ЦИВ в морских районах А1 ГМССБ. По поручению IALA в 1992 г. Международный Союз Электросвязи (МСЭ/ITU) подготовил Ре-комендации ITU-R М.825 по применению судовых транспондеров, использую-щих канал 70 и протокол ЦИВ, для взаимодействия с СУДС. Кроме идентифи-катора судна в сообщение, передаваемое транспондером, включались данные о местоположении, скорости и направлении движения судна, о наличии опасного груза.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 15: A Is

15

Основной особенностью АИС с использованием ЦИВ является режим ра-боты «запрос – ответ», инициатором которого является береговая станция. Од-нако, при первоначальном входе судна в зону действия береговой станции, суд-но должно направить в адрес береговой станции соответствующее сообщение. Ответы судовых станций на запросы с берега обычно направляются в адрес бе-реговой станции, хотя могут быть адресованы и всем окружающим станциям.

АИС с использованием ЦИВ свойственны существенные недостатки и ограничения, препятствующие ее широкому распространению на международ-ной основе:

1. Система работоспособна только в зоне действия береговых станций, выполняющих координирующую роль. Следовательно, невозможно использо-вать судовую аппаратуру в открытом море или вблизи необорудованного побе-режья, где необходим автономный режим работы.

2. Широкое распространение АИС с ЦИВ может вызвать перегрузку ка-нала 70, выделенного для ГМССБ в качестве канала передачи сигналов бедст-вия и безопасности. Следовательно, требуется выделение на международной основе дополнительных каналов ЦИВ. Соответственно, становится невозмож-ным использование стандартного судового оборудования А1 ГМССБ.

3. Пропускная способность канала связи с ЦИВ (максимальная скорость передачи цифровых сообщений) ограничена на уровне 1200 бит/с, что ограни-чивает возможности использования ЦИВ в целях АИС.

Тем не менее, некоторые морские страны в начале-середине 90-х годов приступили к опытно-практическому внедрению локальных систем контроля движения определенных типов судов на основе АИС с ЦИВ (США – танкеры в заливе Принц Уильям, Великобритания – паромы в проливе Дувр). В тоже вре-мя, другие морские страны (Германия, Швеция, Финляндия) продолжали ак-тивный поиск альтернативных технических решений по созданию высокоэф-фективной и универсальной АИС.

В мае 1994 г. Германия внесла в Комитет IMO по безопасности на море (MSC) предложение об установке на судах транспондеров для «повышения безопасности мореплавания, взаимного опознавания судов и передачи инфор-мации береговым службам». MSC поручил Подкомитету IMO по безопасности мореплавания (NAV) изучить вопрос и подготовить соответствующие предло-жения.

В 1994 – 1995 г. NAV рассмотрел предложения Швеции и Финляндии, поддержанные группой других стран, о внедрении транспондеров с использо-ванием нового метода доступа к радиоканалу - множественного доступа с вре-менным разделением (TDMA – Time Division Multiplied Access). Применение этого метода и «вещательный» (broadcast) режим передачи сообщений позволя-ет использовать один частотный канал для передачи информации о местополо-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 16: A Is

16

жении и движении нескольких десятков и даже сотен судов. В качестве прото-типа была представлена аппаратура АИС, разработанная компанией GP&C (Швеция) и объединяющая метод TDMA с работой по протоколу ЦИВ и с воз-можностью передачи сообщений через «Инмарсат-С». Подкомитет NAV при-нял решение поручить IALA изучить аппаратуру GP&C и подготовить проект рекомендаций. В 1997 г. Подкомитетом NAV рассмотрены и одобрены «Реко-мендации и предварительный эксплутационный стандарт по универсальной су-довой Автоматической идентификационной системе (AИС), использующей TDMA», подготовленные IALA.

На этой основе, в мае 1998 г. Комитет IMO по безопасности на море при-нял Резолюцию MSC.74(69) и «Рекомендации по эксплуатационным характери-стикам судовой универсальной АИС» в качестве приложения к ней. Резолюция MSC.74(69) является первым официальным документом по современным АИС и лежит в основе дальнейшей разработки международных требований и стан-дартов. Дополнительное определение «универсальная» означает, в первую оче-редь, что АИС является многофункциональной системой, и ее назначение не исчерпывается задачей автоматической идентификации. Характерной особен-ностью универсальной АИС является автономный («вещательный») режим ра-боты, обеспечивающий взаимный обмен информацией в направлениях «судно-судно» и «судно-берег». Эта информация, принятая судами и береговыми стан-циями, может быть использована как для предупреждения столкновений между судами, так и для контроля и регулирования движения судов береговыми служ-бами. При этом сохраняется некоторая возможность управления работой судо-вой аппаратуры со стороны береговых станций в режиме ЦИВ, а также добав-ляется возможность обмена информацией через «Инмарсат-С».

Первые образцы судовой аппаратуры универсальной АИС получили на-звание «транспондеры 4S» от начальных букв сочетаний «ship-ship» и «ship-shore». Термин «транспондер» (приемоответчик) в отношении универсальной АИС, строго говоря, некорректен, поскольку основным является автономный режим работы. Происхождение термина объясняется более ранними разработ-ками АИС на основе ЦИВ и запросного (polling) режима работы. Хотя, некото-рые режимы работы универсальной АИС, реализуемые при ведущей роли базо-вой станции (назначенный режим, запрос дополнительной информации), час-тично оправдывают термин «транспондер», который достаточно широко при-меняется в качестве названия оборудования современной АИС.

Следует также заметить, что определение «shipborne», применяемое в до-кументах IMO в отношении АИС и обычно переводимое на русский язык как «судовая», в английском языке имеет несколько иной оттенок, позволяющий переводить его и как «морская». (Для сравнения - термин «airborne» в отноше-нии технических систем переводится как «авиационная» или «воздушная»).

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 17: A Is

17

2.3. Требования, стандарты и рекомендации

Резолюция IMO MSC.74(69) - первый нормативный документ по универ-сальной АИС, ограничивается общими требованиями к функциям АИС, к принципам и режимам работы. В то же время, статус АИС как обязательного («конвенционного») навигационного оборудования требует разработки деталь-ных технико-эксплуатационных требований на международном уровне, вплоть до методов контроля и испытаний производимой аппаратуры АИС. Только на-личие таких детальных стандартов и требований может гарантировать функ-циональную и техническую совместимость аппаратуры АИС, выпускаемой разными производителями и устанавливаемой на судах и в береговых службах разных стран.

Разработка основных требований к техническим характеристикам Уни-версальной АИС осуществлялась специальной рабочей группой IALA по АИС (в декабре 1999 преобразована в Комитет IALA по АИС). Подготовленный про-ект требований был направлен в Международный Союз Электросвязи (МСЭ/ITU).

Первым шагом МСЭ/ITU явилось выделение для использования исклю-чительно в целях АИС двух каналов в диапазоне ОВЧ морской подвижной службы: канал AIS-1 (87В - 161,975 МГц) и канал AIS-2 (88В - 162,025 МГц). Выделение данных каналов закреплено Всемирной Конференцией по радиосвя-зи 1997 г. (WRC97), и нашло отражение в Международном Регламенте Радио-связи.

В 1998 г. МСЭ приступил к подготовке предварительной редакции Реко-мендаций ITU-R М.1371 «Технические характеристики Универсальной судовой АИС, использующей TDMA в диапазоне морской подвижной службы». Этот документ устанавливает основные требования к принципам построения и тех-ническим характеристикам универсальной АИС, к организации канала связи, содержанию и форматам информационных сообщений, процедурам обмена со-общениями. Последняя редакция Рекомендаций ITU-R М.1371-1 может быть получена на Интернет–сайте МСЭ (www.itu.org).

В 1999 – 2001 Международная Электротехническая Комиссия (МЭК/IEC) по представлению IMO разработала Стандарт МЭК 61993-2, в котором уста-навливаются требования к техническим параметрам судовой аппаратуры АИС класса А, а также методы испытаний. Подготовка Стандарта МЭК 61993-2, ад-ресованного производителям аппаратуры АИС и органам сертификации, позво-ляет начать процесс официального внедрения АИС на судах.

При подготовке в 1997 – 2000 г.г. новой редакции Главы 5 «Безопасность мореплавания» Конвенции SOLAS в нее были включены требования по обяза-тельному оснащению аппаратурой АИС основных типов судов. В окончатель-ном виде новая Глава 5 утверждена IMO 5 декабря 2000 г. Резолюцией

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 18: A Is

18

MSC.99(73) и вступила в действие с 1 января 2002 г. Согласно Правила 19, все пассажирские суда, суда валовой вместимостью свыше 300 т, совершающие международные рейсы, а также грузовые суда валовой вместимостью свыше 500 т, не совершающие международные рейсы, должны быть оснащены АИС в сроки от 1 июля 2002 г. до 1 июля 2008 г.

Высокие темпы подготовки и ввода в действие международных требова-ний и стандартов объясняются стремлением IMO не допустить стихийности в процессе внедрения АИС, в результате чего появилось бы множество несовмес-тимых систем, затрудняющих международную стандартизацию и дискредити-рующих идею создания универсального средства безопасности мореплавания, действующего в глобальном масштабе.

Международные требования, стандарты и рекомендации служат основой для разработки национальных нормативных документов, регламентирующих внедрение АИС на морском флоте государств – членов IMO. В марте 2002 г. Министерством транспорта РФ введены в действие «Временные технико-эксплуатационные требования (ТЭТ) к судовому оборудованию АИС», разра-ботанные с учетом международных требований и стандартов. Данные ТЭТ яв-ляются базовым документом для сертификации оборудования АИС, устанавли-ваемого на судах под флагом РФ. Эффективность внедрения и практического использования АИС зависит не только от деятельности разработчиков, производителей и органов техниче-ского надзора, а также от широкого круга специалистов, осуществляющих вне-дрение и эксплуатацию АИС на судах и в береговых службах. В то же время, специфика изложения нормативных правовых и технических документов, вы-зывает затруднения при ознакомлении специалистов морского флота с АИС в процессе планирования, внедрения и эксплуатации. В связи с этим, IMO и IALA подготовили ряд документов по АИС информационно-рекомендательного характера.

Резолюция IMO A.917(22) от 29 ноября 2001 г. «Руководство по эксплуа-тации АИС на судах», описывает общий принцип работы АИС, содержание информации и порядок использования аппаратуры АИС судоводительским со-ставом. Особое внимание обращается на специфические особенности и ограни-чения АИС. В частности, поскольку далеко не все суда могут быть оснащены АИС, АИС должна рассматриваться только как дополнительный источник на-вигационный информации, не уменьшающий необходимости радиолокацион-ного, визуального и других способов наблюдения за обстановкой.

Наиболее полным информационно-рекомендательным документом по АИС является «Руководство по АИС», подготовленное IALA/МАМС (IALA Guidelines on AIS). Первая (предварительная) версия данного документа подго-товлена в 2001 г. Часть разделов до конца не доработаны и будут завершены в последующих версиях. В качестве фрагмента общего «Руководства по АИС»

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 19: A Is

19

IALA/МАМС подготовлено «Руководство по АИС как инструменту СУДС» (Guidelines on AIS as VTS Tool). Кроме того, IALA/МАМС разработаны и включены новые разделы по АИС в такие известные документы как «Руково-дство по навигационным средствам» (IALA Guidelines on Aids to Navigation) и «Руководство по службам движения судов» (IALA VTS Manual). Упомянутые документы могут быть получены на Интернет–сайте IALA (www.iala-aims.org). Разрабатываемые в настоящее время «Разъяснения IALA к Рекомендациям ITU-R М.1371» (IALA Clarification on Recommendation ITU-R M.1371) служат ком-ментарием и информационным приложением к соответствующему документу МCЭ/ITU. Планируется разработка «Рекомендаций IALA по сети береговых станций АИС» (IALA Recommendation on AIS Networking). Структура и взаимосвязь нормативных и рекомендательных документов по АИС показана на рис. 2.1.

Документы, регламентирующие внедрение

и использование АИС

Нормативные правовые итехнические документы

Информационно –рекомендательные

документы

Резолюция IMO MCS.74(69)

Правило 19 Главы 5Конвенции SOLAS

Рекомендации ITU-R M.1371

Стандарт IEC 61993-2

Национальныенормативные документы

Резолюция IMO A.917(22)

Разъяснения IALA (МАМС) по Рекомендациям ITU-R M.1371

Руководство МАМС по АИС

Руководство МАМС по службамдвижения судов

Руководство МАМС по навигационным средствам

Рис. 2.1. Структура и взаимосвязь документов по АИС

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 20: A Is

20

2.4. АИС и Глава 5 Конвенции SOLAS

Международная Конвенция по охране человеческой жизни на море (SOLAS) является основополагающим документом международного морского права, устанавливающим обязательные требования к оборудованию морских судов и к другим средствам обеспечения безопасности мореплавания.

В Правиле 1 «Применение» устанавливается, что Глава 5 распространяет-ся на все суда, совершающие любые рейсы, если это не оговорено особо в тек-сте данной главы. В частности, оговаривается, что требования Главы 5 не рас-пространяются на корабли и вспомогательные суда военно-морского флота (ВМФ), правительственные суда, не используемые в коммерческих целях, а также на суда, совершающие плавания в бассейне Великих Озер Северной Америки. Тем не менее, рекомендуется Правительствам стран – участников Конвенции применять принципы данной главы к кораблям и судам ВМФ, а также к судам правительственной некоммерческой службы, насколько это це-лесообразно и практически возможно. Правило 1 устанавливает право морских Администраций государств оп-ределить, в каком объеме требования Главы 5 будут применяться к судам, экс-плуатируемым исключительно во внутренних морских водах прибрежных го-сударств. Морские Администрации государств также должны определить, в ка-ком объеме Правила 15 – 28, включая требования к установке АИС, будут при-меняться к следующим категориям судов: суда валовой вместимостью менее 150 т, совершающие любые рейсы; суда валовой вместимостью менее 500 т, не совершающие международ-ные рейсы; рыболовные суда (предназначенные для добычи рыбы и морепродуктов). Правило 19 «Требования к оснащению судов навигационными системами и оборудованием» является одним из основных правил Главы 5 и содержит требования к компасам, лагам, эхолотам, навигационным картам, приемникам ГНСС, РЛС и средствам радиолокационной прокладки, АИС и некоторым дру-гим средствам. Правило 19 определяет, что суда, построенные после 1 июля 2002 г. должны отвечать требованиям данного Правила в полном объеме с момента ввода в эксплуатацию. Суда, построенные до 1 июля 2002 г., могут продолжать нести оборудование, предписанное Правилами 11, 12 и 20 прежней редакции Главы 5, за исключением требований, относящихся к приемнику ГНСС и к обо-рудованию АИС.

Требования к срокам оборудования судов АИС изложены следующим об-разом:

Все суда валовой вместимостью 300 т и более, совершающие между-народные рейсы, грузовые суда валовой вместимостью 500 т и более, не

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 21: A Is

21

совершающие международные рейсы, а также пассажирские суда независимо от их размера, должны быть оборудованы АИС в следующие сроки:

a) суда, построенные 1 июля 2002 г. и позднее – с даты постройки;

b) суда, построенные до 1 июля 2002 г. и совершающие международные рейсы:

• пассажирские суда – не позднее 1 июля 2003 г.; • танкеры – не позднее первого освидетельствования после 1 июля

2003 г.; • суда, за исключением пассажирских и танкеров:

- валовой вместимостью 50000 т и более – не позднее 1 июля 2004 г.;

- валовой вместимостью от 10000 до 50000 т – не позднее 1 июля 2005 г.;

- валовой вместимостью 3000 до 10000 т – не позднее 1 июля 2006 г.;

- валовой вместимостью 300 до 3000 т – не позднее 1 июля 2007 г.;

c) суда, построенные до 1 июля 2002 г. и не совершающие международ-ные рейсы – не позднее 1 июля 2008 г.

По решению морской Администрации государства флага могут быть ос-вобождены от установки АИС суда двух следующих категорий:

- суда, выводимые из эксплуатации в течение 2 лет после оговоренной даты установки АИС;

- суда местного плавания, эксплуатируемые в районах, где интенсив-ность судоходства не требует установки АИС.

Требования к внедрению АИС на судах являются достаточно растянуты-ми по срокам, чтобы не накладывать на судовладельцев дополнительного фи-нансового бремени. Вместе с тем, требования Главы 5 являются минимальны-ми, так что морские Администрации государств вправе установить более жест-кие требования к установке АИС на судах под их юрисдикцией, как по срокам, так и по категориям судов. По ряду категорий судов морские Администрации государства флага обязаны установить национальные требования по оснаще-нию АИС. Особенно это касается судов, которые могут совершать междуна-родные рейсы, в частности, рыболовных судов и грузовых судов менее 300 т.

Категории судов, на которых следует ожидать установку оборудования АИС согласно требований и рекомендаций Главы 5 SOLAS, представлены на рис. 2.2.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 22: A Is

22

Суда, оснащаемые АИС согласноГлавы 5 Конвенции SOLAS

Все пассажирскиесуда ( более12пассажиров)

Все суда более 300 т

в междунар. рейсах

Грузовые суда более 500 т

в любых рейсах

Суда, оснащаемыепо решению

национ. морскойАдминистрации

Суда менее 150 тв любых рейсах

Суда менее 500 твне междунар.

рейсовРыболовные суда

Суда, плавающиево внутренних морских водах

Рис. 2.2. Категории судов, оснащаемых АИС

Таким образом, оснащенность судов АИС, особенно в период внедрения, в значительной степени зависит от технической политики национальных мор-ских Администраций. Например, возможно будет встретить в море судно при-брежного плавания вместимостью менее 300 т, оборудованное АИС, и океан-ский супертраулер вместимостью более 3000 т, не оборудованный АИС. Морские Администрации ряда государств уже пришли к мнению, что из судов, прямо не попадающих под требования Правила 19, целесообразно в ми-нимальные сроки оборудовать АИС лоцманские суда, портовые буксиры и бун-керовщики, ледоколы, – то есть те виды вспомогательных судов, которые ак-тивно взаимодействуют с транспортными судами, подлежащими оборудованию АИС. Еще одним видом судов, для которых решение национальных морских Администраций о первоочередной установке АИС не вызывает сомнений, яв-ляются пассажирские суда и паромы местного плавания.

Правительства США и Канады рассматривают возможность принятия решения об обязательном оснащении АИС всех судов длиной более 20 м, неза-висимо от назначения и района плавания, в том числе и речных. Правительства государств, обладающих обширными исключительными экономическими зо-нами (ИЭЗ) и рыбными запасами (Норвегия, Исландия, Канада и другие), изу-чают вопрос о целесообразности оснащения АИС (с использованием режима дальней связи) всех рыболовных судов в целях контроля за соблюдением пра-вил рыболовства. При этом не исключается принятие законов о допуске в ИЭЗ иностранных рыбодобывающих судов, только оснащенных АИС. Ряд стран уже выразил намерение оснастить АИС суда государственной принадлежности, обеспечивающие безопасность мореплавания и спасение на море (гидрографи-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 23: A Is

23

ческие, аварийно-спасательные суда, патрульные суда береговой охраны). Не исключается использование АИС кораблями ВМФ во время переходов в рай-онах интенсивного судоходства. Тем не менее, значительная часть судов, особенно в период внедрения АИС (2002 – 2008 г.г.) не будет оснащена АИС. Какова будет эта часть – сейчас трудно прогнозировать. По всей видимости, возможны существенные различия по районам плавания, например, у берегов Европы и Азии, ввиду разных пози-ций государств, национальных и местных особенностей. Следует также отме-тить, что IMO рассматривает возможность сокращения сроков внедрения АИС, указанных в Правиле V/19 Конвенции SOLAS, с установлением последней даты не позднее 1 июля 2006 г.

Достаточно важной представляется проблема использования АИС на су-дах, на которые не распространяются требования Главы 5 SOLAS (маломерные, речные, прогулочные, спортивные). В ряде регионов количество таких судов весьма значительно, а возможности выделения для них особых зон движения ограничены или отсутствуют. Для таких «неконвенционных» судов признано целесообразным использование упрощенной аппаратуры АИС, получившей на-звание аппаратуры класса В. Основные отличия такой аппаратуры заключаются в меньших объемах и частоте передаваемой информации, а также в допустимом отсутствии некоторых режимов работы. Соответственно, снижается загружен-ность канала связи АИС и стоимость аппаратуры.

Следует кратко остановиться на требованиях Правила V/19 Конвенции SOLAS к навигационному оборудованию, сопрягаемому с АИС. Приемник ГНСС (или наземной радионавигационной системы), обеспечивающий в любое время в течение предполагаемого рейса автоматическое определение координат судна, является обязательным для установки на всех судах независимо от раз-мера. Таким образом, обеспечивается ввод координат судна в АИС от датчика местоположения, используемого в судовождении. При выходе из строя основ-ного приемника ГНСС (внешнего по отношению к АИС) АИС переключается на работу от внутреннего приемника ГНСС, данные которого могут использо-ваться в судовождении. Суда более 300 т, а также все пассажирские суда, независимо от размера, должны оборудоваться РЛС. При этом на судах от 300 до 500 тонн РЛС долж-ны дополняться средством электронной прокладки для оценки опасности столкновения, а на судах от 500 до 3000 т – средством автоматического сопро-вождения радиолокационных целей. Суда более 3000 т должны оснащаться второй РЛС и вторым средством автоматического сопровождения (прокладки). Суда более 10000 т должны оборудоваться полнофункциональными средствами автоматической радиолокационной прокладки (САРП). Существенно обновлены и технические требования к радиолокационному оборудованию, предусматривающие, в частности, стандартный обмен инфор-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 24: A Is

24

мацией с другими навигационными приборами. Практически все радиолокаци-онные индикаторы нового поколения автоматизированы, имеют встроенные микропроцессоры и способны отображать дополнительную навигационную информацию, включая данные АИС. Таким образом, индикаторы новых РЛС с функциями автоматической радиолокационной прокладки могут служить наи-более эффективным средством для отображения информации АИС. К сожале-нию, в настоящее время значительная часть действующих судов оборудовано РЛС старых типов, не способных принимать и отображать информацию АИС. Поэтому, для таких судов приемлемым может оказаться комплексное решение – одновременная установка АИС и модернизация радиолокационного оборудо-вания. Возможным средством для отображения информации АИС являются электронные картографические системы (ЭКС). Однако здесь имеются две про-блемы. Первая проблема заключается в том, что эффективное и безопасное применение АИС возможно только при одновременном отображении информа-ции от РЛС/САРП и АИС. Вторая проблема состоит в том, что ЭКС является довольно дорогостоящим средством и не входит в состав обязательного нави-гационного оборудования, предусмотренного Главой 5 SOLAS. Гирокомпас, как обязательное навигационное оборудование, устанавли-вается на судах вместимостью более 500 т. На судах меньшей вместимости обя-зательным является магнитный компас, причем на судах более 300 т преду-сматривается устройство для передачи магнитного курса в РЛС (со средством электронной прокладки) и в аппаратуру АИС. Следовательно, при установке АИС на судах вместимостью менее 300 т может не выполняться требование о вводе и передаче информации о курсе. Датчики угловой скорости обязательны для установки на судах более 50000 т. При отсутствии таких датчиков на судах меньшей вместимости АИС может вырабатывать и передавать информацию об изменении курса по данным гирокомпаса.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 25: A Is

25

3. Информационно - технические особенности АИС 3.1. Основные компоненты, виды информации и режимы работы

АИС является информационно-технической системой, обеспечивающей автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безо-пасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по спе-циальному каналу радиосвязи. Системная структура и основные компоненты АИС представлены на рисунке 3.1.

Информационная сеть АИС

ССС

Береговая охрана

МСКЦ

СУДС

Береговые службы

Портовыйконтроль

Другиеслужбы

Базовая станция 1

Симплекс.репитеры

Цепь береговых станций АИС

…..

Дуплекс.репитеры

…..

Базовая станция N

…..

Канал связи АИС

Судовыеограничен.класса А

Судовыекласса А

Судовые класса В

Портативн.лоцманскойслужбы

Мобильныестанции

СНО

Воздушныхсудов

Гидрограф.служба

Рис. 3.1. Системная структура и основные компоненты АИС

В состав АИС входят следующие основные компоненты: • Мобильные станции (транспондеры), устанавливаемые на судах, а

также на других объектах (поисково-спасательные летательные аппа-раты, средства навигационного оборудования - СНО).

• Канал связи АИС, обеспечивающий обмен информацией между мо-бильными и береговыми станциями АИС.

• Цепь береговых станций АИС, включающая базовые станции, сим-плексные и дуплексные репитеры.

• Информационная сеть АИС, связывающая базовые станции АИС с бе-реговыми службами.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 26: A Is

26

• Оборудование АИС, устанавливаемое в береговых службах (СУДС, системы судовых сообщений, береговая охрана, портовый контроль, МСКЦ, гидрографическая служба и другие).

Цепь станций АИС, информационная сеть и оборудование, устанавли-ваемое в береговых службах, объединяются понятием береговой сегмент АИС (см. п. 3.4). Мобильные судовые станции АИС сопрягаются с навигационным приемником ГНСС/ДГНСС, гирокомпасом, датчиком угловой скорости, други-ми источниками информации, а также с одним или с несколькими навигацион-ными дисплеями, где отображается информация АИС (РЛС/САРП, электронная картографическая система или навигационный комплекс). Кроме того, АИС ак-тивно взаимодействует с системами радионавигации и связи, такими как ГНСС (GPS/ГЛОНАСС), дифференциальные опорные станции и радиомаяки ДГНСС, система морской спутниковой связи Инмарсат-С. На этом основании, в некото-рых зарубежных источниках АИС называют «кооперативной» или «сотрудни-чающей» системой, подчеркивая тем самым важнейшие свойства АИС – взаи-модействие с другими системами связи и навигации, а также дополнение и улучшение традиционной навигационной информации.

Первостепенное значение в АИС имеет информация, передаваемая и при-нимаемая судовой аппаратурой, которая подразделяется на следующие виды:

• статическая (идентификаторы, тип, длина и ширина судна, положение ан-тенны ГНСС, высота над уровнем киля);

• рейсовая (осадка, наличие опасного груза, порт назначения, ЕТА, план перехода, количество людей на борту);

• динамическая (координаты судна, признак точности и время определения координат; вектор путевой скорости, курс, статус судна; угловая ско-рость).

Содержание статической, рейсовой и динамической информации приве-дено в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Вид и содержание

информации Особенности информации

Статическая

MMSI Идентификатор морской подвижной радиослужбы. Вводится при установке аппаратуры. Может менять-ся только при перерегистрации судна

Название и позывной сигнал судна

Вводится при установке аппаратуры. Может менять-ся только при перерегистрации судна.

IMO номер Вводится при установке аппаратуры. Изменению не подлежит.

Тип судна Вводится при установке аппаратуры. Изменению не подлежит.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 27: A Is

27

Длина и ширина судна Вводится совместно с положением антенны ГНСС. Положение антенны датчика местоположе-ния

Может меняться при наличии нескольких приемных антенн.

Тип датчика местопо-ложения судна

Вводится при установке аппаратуры в зависимости от сопрягаемого навигационного оборудования

Высота над уровнем киля

Дополнительная информация о высоте мачт или дру-гих конструкций. Передается только по инициативе судна или по запросу береговой станции

Динамическая

Координаты судна Автоматически считываются с датчика местополо-жения, подключенного к аппаратуре АИС.

Признак точности ко-ординат

Характеризует точность определения координат – хуже 10 м или лучше 10 м (при использовании ре-жима ДГНСС)

Время определения ко-ординат

Время по шкале UTC. Автоматически считывается с датчика местоположения, подключенного к аппара-туре АИС

Путевой угол, путевая скорость (относитель-но грунта)

Автоматически считывается с датчика местоположе-ния, подключенного к аппаратуре АИС. (COG – Course over ground / SOG – Speed over ground).

Курс Автоматически считывается с судового курсоуказа-теля (гирокомпаса), подключенного к аппаратуре АИС

Навигационный статус судна

Вводится вручную с выбором из списка. Изменения рекомендуется делать одновременно с включением огней или с подъемом знаков, предписанных МППСС

Угловая скорость Скорость поворота (изменения курса). Автоматиче-ски считывается с соответствующего датчика, если он имеется на судне.

Рейсовые данные

Осадка Вводится вручную и изменяется при необходимости (Например, при откачке балласта перед входом в порт).

Опасный груз При наличии опасного груза вводится вручную перед началом рейса.

Пункт назначения, ЕТА

Вводится вручную перед началом рейса, изменяется при необходимости

План перехода Определяется координатами путевых точек. Вводит-ся вручную перед началом рейса, изменяется при не-обходимости.

Количество людей на борту

Дополнительная информация. Передается только по инициативе судна или по запросу береговой станции

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 28: A Is

28

Для мобильных судовых станций АИС класса А интервалы передачи ди-намической информации приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Состояние и параметры движения судов Интервал передачи динамической информации

Суда на якоре или у причала со скоростью менее 3 узлов 3 минуты

Суда на якоре или у причала со скоростью более 3 узлов 10 секунд

Суда со скоростью от 0 до 14 узлов 10 секунд Суда со скоростью от 0 до 14 узлов, изменяющие курс 3,33 секунды

Суда со скоростью от 14 до 23 узлов 6 секунд Суда со скоростью от 14 до 23 узлов, изменяющие курс 2 секунды

Суда со скоростью более 23 узлов 2 секунды Суда со скоростью более 23 узлов, изменяющие курс 2 секунды

Первая строка таблицы 3.2 учитывает практический факт, что приемник

ГНСС для судна, стоящего у причала или на якоре, может вырабатывать вектор движения со скоростью до 1-2 узлов. Вторая строка предусмотрена для случаев, когда судно снялось с якоря или отошло от причала, но при этом навигацион-ный статус (судно на якоре) не был изменен судоводителями.

Для мобильных судовых станций класса В и прочих станций АИС интер-валы передачи информации приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Характеристика станции АИС Интервал передачи информации

Суда со скоростью менее 2 узлов 3 минуты Суда со скоростью 2-14 узлов 30 секунд Суда со скоростью 14-23 узлов 15 секунд Суда со скоростью более 23 узлов 5 секунд Воздушные суда поиска и спасения 10 секунд Базовые станции 10 секунд Средства навигационного оборудова-ния 3 минуты

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 29: A Is

29

Особенность передачи информации судовыми станциями класса В состо-ит также в том, что с интервалом 6 минут одновременно со статической и рей-совой информацией передается и динамическая информация в составе так на-зываемого «расширенного позиционного сообщения» (Приложение 1). Особен-ности судовых станций классов А и В подробнее рассматриваются в параграфе 3.3.

Кроме регулярно передаваемой статической, рейсовой и динамической информации, в АИС предусмотрены эпизодические (нерегулярные) информа-ционные сообщения, передаваемые по мере возникновения необходимости: текстовые сообщения, связанные с безопасностью мореплавания и бинарные сообщения, служащие для передачи дополнительной информации.

Передача текстовых сообщений, связанных с безопасностью мореплава-ния, осуществляется в случаях, предусмотренных Правилом V/31 Конвенции SOLAS. Текстовые сообщения передаются циркулярным (всем станциям) или адресным (станции с указанным MMSI) методом. В последнем случае требует-ся подтверждение получения сообщения. Текстовые сообщения, связанные с безопасностью мореплавания, составляются в свободной форме и имеют длину до 161 символа (до 966 бит полезной информации), что требует для их передачи от 1 до 5 слотов.

Бинарные (двоичные) сообщения для передачи дополнительной инфор-мации, также как и текстовые сообщения, связанные с безопасностью, переда-ются циркулярным или адресным методом. В последнем случае от станции – получателя требуется передача подтверждающих сообщений. Главное отличие бинарных сообщений состоит в том, что их перечень и формат строго стандар-тизованы, а подготовка автоматизирована. Всего определено и зарезервировано на будущее 64 типа двоичных сообщений. Бинарные сообщения занимают от 1 до 5 слотов и подразделяются на следующие группы:

• сообщения общего назначения; • сообщения, связанные с деятельностью СУДС; • сообщения, связанные с работой СНО; • сообщения, связанные с поисково-спасательными операциями. К сообщениям общего назначения относятся так называемые «текстовые

телеграммы», а также стандартные запросы на получение дополнительной ин-формации и соответствующие ответы.

Из бинарных сообщений, связанных с деятельностью СУДС, наибольший интерес представляет сообщение, используемое для циркулярной передачи Цен-тром СУДС информации о судах, не оборудованных АИС, но сопровождаемых береговыми РЛС в составе СУДС. Такое сообщение содержит данные по не-скольким (от 1 до 7) судам, включающие:

• идентификатор судна (MMSI, IMO номер, или позывной сигнал); • координаты (широта и долгота):

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 30: A Is

30

• вектор путевой скорости (курс и скорость относительно грунта – COG/SOG);

• время, прошедшее с момента определения координат судна.

Другой тип сообщений, связанных с деятельностью СУДС, используется для передачи информации о путевых точках или маршруте движения судна. Та-кая информация может передаваться судном в адрес Центра СУДС в качестве плана перехода, если таковой предусмотрен правилами плавания в районе дейст-вия СУДС или системы судовых сообщений. Аналогично, Центр СУДС может передать на судно предлагаемый план перехода. В одном таком сообщении мо-жет быть передана информация о маршруте, включающем до 14 путевых точек.

Используя бинарные сообщения, СУДС может запросить от судовой стан-ции данные о высоте судовых конструкций (мачт) над уровнем киля, что очень важно при прохождении судна под мостами или линиями электропередачи. При организации спасательных операций МСКЦ может аналогичным образом запро-сить у судовой станции количество людей на борту судна,

Процедуры обмена информацией по каналу АИС жестко регламентиро-ваны в Рекомендациях ITU-R M.1371-1. Для передачи и приема информации станциями АИС любого вида предусмотрено 22 возможных сообщения, свод-ный перечень которых дан в Приложении 1. Там же приведен формат некото-рых, наиболее часто используемых сообщений.

Для передачи информации станции АИС используют три основные ре-жима работы:

1. Автономный (независимый) режим работы является основным, исполь-зуется как в открытом море, так и «по умолчанию» в прибрежных районах. Пе-редача динамической информации судовыми станциями осуществляется с ин-тервалом, указанным в таблицах 3.2 и 3.3.

2. Назначенный (зависимый) режим работы используется в прибрежных районах под управлением базовых станций, которые могут назначить для мо-бильных станций интервал передачи и номера используемых слотов. Например, для судна, заходящего в гавань со скоростью 8 узлов, по инициативе Центра СУДС устанавливается интервал передачи динамической информации 3 с вза-мен стандартного интервала 10 с. Однако, мобильная станция игнорирует на-значения интервала передачи, превышающие его стандартное значение.

3. Запросный режим работы используется в комбинации с автономным или назначенным. В этом режиме сообщение мобильной станции формируется и передается в ответ на запрос базовой или другой мобильной станции. Запро-сный режим работы может использоваться, например, для получения от судо-вой станции внеочередного сообщения со статической и рейсовой информаци-ей.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 31: A Is

31

3.2. Канал связи АИС

Канал связи АИС организуется в диапазоне ОВЧ/VHF (УКВ) морской подвижной радиослужбы (частота 156,25 – 162,25 МГц, средняя длина волны 1,8 м). Канал связи АИС, включающий передающее устройство, среду распро-странения радиоволн и приемное устройство, в нормативных документах полу-чил условное название VDL (VHF Data Link – канал передачи данных). В кана-ле связи АИС используется частотная модуляция с Гауссовской минимизацией сдвига (FM/GMSK - Frequency Modulation/Gaussian Minimum Shift Keying). В упрощенном представлении это означает, что на время передачи одного бита информации излучаемая частота несколько понижается, если передается «нуль», или несколько повышается, если передается «единица». Кодировка пе-редаваемых символов (букв, цифр и знаков, из которых формируется сообще-ние) осуществляется по шести битовому коду ASCII, в котором каждый из 64 возможных символов кодируется последовательной серией из шести «нулей» и «единиц».

Радиоволны в канале связи АИС практически распространяются в преде-лах видимого горизонта с учетом высоты установки передающей и приемной антенн. Так, в открытом море для двух судов с высотами установки антенн до 20 м дальность действия АИС составляет 20 миль. Дальность действия берего-вой (базовой) станции АИС с высотой установки антенны 100 м при высоте ус-тановки судовых антенн до 20 м лежит в пределах 30 миль. В прибрежных рай-онах радиоволны АИС распространяются не только прямолинейно, но и с уче-том эффектов огибания небольших препятствий и отражений от береговых мас-сивов. Потому, работа АИС возможна при отсутствии прямой видимости меж-ду приемной и передающей антеннами, например, в архипелагах, извилистых проливах, фиордах или на реках

В целях обеспечения унификации и стандартизации АИС в Регламенте Радиосвязи закреплено для использования в целях АИС два международных канала: AIS-1 (87В - 161,975 МГц) и AIS-2 (88В - 162,025 МГц), которые долж-ны использоваться повсеместно, за исключением регионов с особым частотным регулированием. В ряде регионов (стран) каналы 87В и 88В традиционно ис-пользуются другими радиослужбами и их освобождение для работы АИС прак-тически невозможно. В подобных регионах предусматривается использование для работы АИС иных частот (региональных каналов АИС), выделенных для этой цели национальными или международными органами в области радиосвя-зи. Например, в США для целей АИС выделены канал 88В (международный канал AIS-2) и канал 87А (региональный канал с частотой 157,375 МГц в отли-чие от международного канала 87В с частотой 162,025 МГц). Региональные ка-налы АИС могут выделяться с разносом частот между соседними каналами 25 КГц и 12,5 КГц. Соответственно, каналы с разносом частот 12,5 Кгц должны

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 32: A Is

32

иметь более узкую полосу пропускания, которая определяет скорость передачи данных.

Отсюда вытекает необходимость иметь в аппаратуре АИС приемники и передатчик с переключением рабочих частот и обеспечить стандартизованные способы управления частотными каналами АИС с переходом от международ-ных к региональным и обратно. При входе в регион с особыми каналами, судо-вая станция АИС должна переключиться на региональные каналы, а при выхо-де из такого региона - на международные каналы или на каналы смежного ре-гиона. В целях исключения потери информации при пересечении границ регио-нов, предусмотрены так называемые транзитные зоны, примыкающие с обеих сторон к границам регионов. При работе в транзитных зонах станция АИС пе-редает поочередно на каналах, принадлежащим разным регионам, одновремен-но и параллельно принимая информацию на этих каналах.

Управление каналами АИС обеспечивается тремя способами: передачей береговыми станциями АИС специального сообщения, командой с цифровым избирательным вызовом (ЦИВ), передаваемой базовыми станциями морского района А1 ГМССБ, и ручным переключением в судовой аппаратуре. Очевидно, что региональные каналы должны быть внесены в память судовой аппаратуры. Правительства государств, вводящих региональные частоты АИС, должны пре-доставить соответствующую информацию в IMO и в МСЭ/ITU до 1 апреля 2002 г.

Работа каждой станции АИС (мобильной или базовой) жестко синхрони-зирована по всемирному координированному времени (UTC) с погрешностью не более 10 мкс от встроенного приемника ГНСС. В случае отказа встроенного приемника ГНСС используются резервные варианты синхронизации по сигна-лам других станций АИС, обычно - базовых. Для передачи информации ис-пользуются непрерывно повторяющиеся кадры длительностью 1 минута, кото-рые разбиваются на 2250 слотов (временных интервалов) длительностью по 26,67 мс.

Работа станций АИС на двух частотных каналах (международных или ре-гиональных) позволяет повысить надежность канала связи АИС и увеличить его пропускную способность. Передатчик каждой станции АИС излучает по-очередно на обеих частотах, а два приемника параллельно принимают и сумми-руют сообщения других станций на обеих частотах. Таким образом, обеспечи-вается возможность передачи за 1 минуту 4500 наиболее коротких сообщений, занимающих 1 слот. Некоторые виды сообщений могут занимать несколько по-следовательных слотов – от 2 до 5. Общая характеристика сообщений АИС приведена в Приложении 1.

Скорость передачи цифровой информации в канале АИС выбрана 9600 бит/с, что обусловлено использованием как широкополосных международных каналов (с разносом частот между каналами 25 кГц), так и узкополосных кана-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 33: A Is

33

лов, выделяемых на региональной основе (с разносом частот 12,5 кГц). В прин-ципе, если бы в АИС использовались только широкополосные каналы с разно-сом частот 25 кГц, скорость передачи информации и потенциальная пропускная способность системы могла быть вдвое выше. Тем не менее, выбранная ско-рость передачи заметно выше, чем при передаче информации по протоколу ЦИВ (1200 бит/с), и достаточна для обмена информацией, рассмотренной в п. 3.1. Следует также заметить, что невозможность выделения на всемирной осно-ве двух единственных ОВЧ каналов для работы АИС обусловило значительное усложнение алгоритмов функционирования и конструкции аппаратуры АИС, что сказывается на увеличении ее стоимости.

Принцип передачи данных в слотах канала АИС поясняется на рисунке 3.2.

1 2 3 4 5 6 7 262524232221201918

Т0 Т1

1 2 3 4 5

Излучение станции А

Излучение станции В

Т7

Слот N +1Т6Т5Т2 Т3 Т4

t (мс)

Данные 168 бит

Старт- флаг8 бит

Стоп-флаг8 бит

Контрольная сумма 16 бит

Синхронизация24 бит

Т0

Т0 – начало слота, включение передатчикаТ1 = 0,832 мс – начало сигнала синхронизацииТ2 = 3,228 мс – начало стартового флагаТ3 = 4,160 мс – начало передачи данных

Т4 = 21,332 – конец передачи данныхТ5 = 23,196 мс – начало стопового флагаТ6 = 24,128 мс – выключение передатчикаТ7 = Т6 + 1 мс – прекращение излучения

Слот N (26,67 мс = 256 бит)

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Рис. 3.2. Передача данных в слотах канала АИС

При скорости передачи 9600 бит/с в каждом слоте длительностью 26,67 мс теоретически можно передать 256 бит информации. Практически, пакет данных, передаваемых в слоте, имеет максимальную длину 168 бит и дополня-ется сигналом синхронизации, флагами начала и окончания данных, контроль-ной суммой битов.

Расчет реальной пропускной способности канала связи АИС выполняется с учетом особенностей данного района плавания и вероятного количества судов

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 34: A Is

34

различного вида (стоящих на якоре, движущихся, высокоскоростных, маневри-рующих и т.д.). Например, если в радиусе действия станции АИС находится 40 движущихся судов, передающих сообщение о местоположении размером в один слот и с интервалом 2 секунды, то в минутном кадре окажутся занятыми 1200 слотов из 4500 (для двух частотных каналов). Расчет, выполненный для районов с наибольшей интенсивностью судоходства (Дуврский и Сингапурский проливы), показал, что в теоретическом радиусе действия станции АИС, рав-ном 40 миль, необходимо обеспечить возможность передачи 2400 - 3200 сооб-щений в минуту от различных судов. Тем не менее, некоторые морские адми-нистрации и специалисты выражают обеспокоенность, что пропускная способ-ность АИС вскоре может оказаться недостаточной с учетом реальной и пер-спективной интенсивности судоходства, а также возможности установки АИС на СНО, прогулочных и маломерных судах.

Основополагающий принцип универсальной АИС состоит в том, что лю-бая станция, включившись в работу, или оказавшись в радиусе действия других работающих станций, должна найти для себя свободные слоты (не занятые дру-гими станциями) и использовать их для их для своей передачи. Методом, по-зволяющим множеству станций АИС находить свободные слоты для передачи и избежать блокирования системы при перегрузках, является специальный ме-тод доступа к каналу ОВЧ связи – TDMA (Time Division Multiple Access), в рус-скоязычной терминологии - множественный доступ с временным разделением (МДВР).

Строго говоря, в АИС используется несколько разновидностей (протоко-лов или алгоритмов) TDMA:

• RATDMA (Random - случайный) – используется для выбора первого сло-та после включения станции в работу, а также при начале передачи нере-гулярных сообщений, например, связанных с безопасностью мореплава-ния;

• ITDMA (Incremental - инкрементный) – используется для резервирования слотов в первом минутном кадре, например, после включения станции в работу, а также, когда судно должно увеличить частоту передачи при из-менении курса;

• SOTDMA (Self-Organized - самоорганизующийся) – используется как продолжение ITDMA для резервирования слотов для передачи в после-дующих 3 – 7 минутных кадрах;

• FATDMA (Fixed - фиксированный) – используется базовыми станциями в целях обеспечения их работы с установленным периодом повторения и в фиксированных объявленных слотах, которые не могут занимать мобиль-ные станции.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 35: A Is

35

Станции АИС после включения в работу до начала передачи в течение минутного кадра принимают и анализируют сообщения в канале АИС для оп-ределения свободных слотов и выбора потенциальных слотов для своей пере-дачи в следующем минутном кадре. Первый слот в начале передачи выбирается с использованием протокола RATDMA. Последующие слоты в данном минут-ном кадре выбираются посредством протокола ITDMA, о выбранных слотах объявляется в первом переданном станцией сообщении. Если судно не меняет свой режим движения и продолжает передавать регулярные сообщения с неиз-менным периодом повторения, то далее используется протокол SOTDMA, обеспечивающий резервирование слотов в предстоящих 3-7 кадрах. Если же период повторения сообщений должен измениться, например, когда судно ме-няет курс, то станция кратковременно переходит на протокол ITDMA, а затем возвращается к SOTDMA с новым периодом повторения. Если судну необхо-димо передать нерегулярное сообщение, то станция использует протокола RATDMA для выбора первого слота под это сообщение. Последующие слоты для передачи этого сообщения выбираются посредством протокола ITDMA. Выбранный ранее порядок передачи регулярных сообщений, например, пози-ционных, при этом не нарушается. Таким образом, протокол SOTDMA является преобладающим по времени использования, но отнюдь не главным и, тем бо-лее, не единственным, как это следует из некоторых популярных статей или проспектов по АИС. Принцип выбора слотов для передачи сообщений АИС с использованием протоколов TDMA поясняется на рисунке 3.3. Например, судно должно регу-лярно передавать позиционное сообщение, содержащее динамическую инфор-мацию, с периодом повторения 6 секунд. Частота передачи сообщения RR для данного примера равна 10, то есть, сообщение должно повторяться 10 раз в те-чение минутного кадра, состоящего из 2250 слотов. Номинальное приращение NI, равное 225, означает, что данное сообщение должно повторяться, в среднем, каждые 225 слотов. Слот для передачи сообщения должен случайным образом выбираться из 45 слотов, лежащих в интервале выбора SI, но не занятых други-ми станциями. Таким образом, фактический интервал передачи сообщений ка-ждой судовой станции АИС изменяется случайным образом вокруг среднего значения, определяемого параметрами движения судов и установленного стан-дартами.

Алгоритмы TDMA также обеспечивают устойчивость канала АИС к пе-регрузкам, когда почти все слоты в минутном кадре заняты, и некоторая стан-ция А не может выбрать свободный слот для передачи своего сообщения в ин-тервале выбора. В этом случае, станция А выбирает для передачи слот, в кото-ром уже ведет передачу наиболее удаленная от нее станция В. Тем самым, для других станций, находящихся вблизи станции А, передача станции В будет по-давлена в данном слоте сигналом станции А. Однако, станция А может пода-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 36: A Is

36

вить сигнал станции В только один раз за минутный кадр. Для передачи сле-дующего сообщения в данном кадре станция А должна выбрать слот, где ведет передачу другая удаленная станция С. Аналогично ведут себя и другие стан-ции, окружающие станцию А.

Канал 1

Канал 2

NI NI NI NI NI

SI SI SI

SISISI

SI = 0,2 * NI - интервал выбора

NI = 2250 : RR - номинальное приращение

Tк - длительность кадра (60 с)

Tп - период повторения сообщения

RR = Tк : Tп - частота передачи сообщения

Рис. 3.3. Принцип выбора слота для передачи

В результате, при перегрузке канала связи АИС на 400-500% (когда для нормальной работы всех станций потребовалось бы в 4-5 раз увеличить число слотов в кадре) реальная дальность приема каждой судовой станцией сообще-ний от других станций уменьшается до 8-10 миль, то есть до дальности уверен-ного радиолокационного сопровождения судов-целей средних размеров. Сле-довательно, в районах с высокой интенсивностью судоходства реальная даль-ность действия АИС всегда меньше, чем дальность обычной радиосвязи на ОВЧ, определяемая высотами установки антенн.

Специфические особенности канала связи АИС накладывают существен-ные ограничения на технические характеристики передающих и приемных уст-ройств. Мощность передатчика АИС стандартизована на уровне 12,5 Вт (в ре-жиме полной мощности) и 2 Вт (в режиме пониженной мощности). Предусмот-рено ступенчатое переключение мощности передатчика (пониженная/полная) по сигналу базовой станции. Пониженная мощность может использоваться, на-пример, на акватории порта, чтобы уменьшить перегрузку канала связи на под-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 37: A Is

37

ходных фарватерах. Ввиду необходимости работы в коротких временных ин-тервалах (слота) длительностью 26,67 мс, время нарастания излучаемой мощ-ности до уровня 80% от максимальной, а также спада мощности не должно превышать 1 мс. Более подробная информация об организации и функционировании кана-ла связи АИС содержится в Рекомендациях ITU-R M.1371-1.

3.3. Судовая аппаратура

Мобильные станции АИС в зависимости от назначения и места установки подразделяется на следующие виды:

• судовые станции класса А; • судовые станции класса В; • портативные (носимые) станции, используемые лоцманами на борту суд-

на; • станции, устанавливаемые на средствах навигационного оборудования

(СНО). • станции, устанавливаемые на воздушных судах, участвующих в поиско-

во-спасательных операциях. Судовые станции класса А полностью соответствуют международным

требованиям и стандартам и устанавливаются на судах согласно требований Главы 5 Конвенции SOLAS. Структурная схема судовой станции класса А при-ведена на рис. 3.4.

В состав устанавливаемого на судах оборудования АИС входят: - два приемника каналов AIS-1 и AIS-2, обеспечивающие

переключение на региональные каналы (частоты); - передатчик, переключаемый на каналы AIS-1 и AIS-2

и на региональные каналы; - приемник с цифровым избирательным вызовом (канал 70);

- антенный переключатель (АП); - антенна ОВЧ (УКВ); - антенна ГНСС (ДГНСС); - встроенный приемник ГНСС (ДГНСС); - декодеры (декодирующие устройства) сигналов ЦИВ и TDMA; - кодеры (кодирующие устройства) сигналов ЦИВ и TDMA; -микропроцессорный контроллер, управляющий работой

аппаратуры; - минимальный дисплей и клавиатура; - встроенное устройство интегрального контроля

работоспособности (BIIT – Built-In Integrity Test); - блок питания.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 38: A Is

38

КонтроллерКонтроллер

ДекодерTDMA

ДекодерTDMA

ДекодерЦИВ

Приемникканала AIS-1

Приемникканала AIS-2

Приемник канала 70

КодерTDMA

КодерЦИВ

Передатчик

АПУправление приемом - передачей

Приемник ГНССили ДГНССПоправки

ДГНСС

Приемник ГНССили ДГНСС

Гирокомпас

Датчик угловой скорости

Навигационный дисплей

Вспомогат.оборудование

Терминал Инмарсат - С

Минимальныйдисплей и клавиатура

BIIT Блокпитания

1

2

3

4

5

8

10

9

6

Судовая сетьСигнализация

Антенна (Д)ГНСС

АнтеннаОВЧ (УКВ)

Рис. 3.4. Структура судовой станции класса А

Для сопряжения оборудования АИС с судовыми навигационными прибо-рами (датчиками и дисплеями) предусмотрены следующие порты:

- порт 1 – для подключения к судовому (внешнему) навигационному приемнику ГНСС или ДГНСС (или наземных радионавигационных сис-тем);

- порт 2 – для подключения к гирокомпасу; - порт 3 – для подключения к датчику угловой скорости; - порты 4 и 6 – для подключения к судовому навигационному дисплею

(РЛС/САРП, ЭКС или интегрированная навигационная система); - порт 5 – для подключения вспомогательного оборудования или пор-тативного лоцманского прибора; - порт 8 – для подключения к терминалу Инмарсат – С; - порт 9 – для ввода поправок ДГНСС во внутренний приемник от

внешнего источника, а также для вывода поправок ДГНСС, принятых по ка-налу связи АИС, на внешний навигационный приемник;

- порт 10 – для подключения к системе тревожной сигнализации на мостике.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 39: A Is

39

Порты 6 и 9 являются необязательными и могут отсутствовать в отдель-ных видах судовой аппаратуры. Порты 1-8 должны соответствовать требовани-ям Стандарта МЭК/IEC 61162 к интерфейсам обмена информацией.

Минимальный (текстовый) дисплей и клавиатура обеспечивают возмож-ность ввода в аппаратуру АИС статической и рейсовой информации, а также ввода и отображения текстовых сообщений, связанных с безопасностью море-плавания. Конструктивно минимальный дисплей и клавиатура объединяются с основным прибором АИС, либо выполняются в виде отдельного малогабарит-ного прибора. Минимальный дисплей должен отображать данные не менее, чем по трем судам,, включая пеленг, дальность и название судна-цели. Другие дан-ные о судне могут быть отображены с помощью горизонтальной «прокрутки» текста. При этом данные о пеленге и дальности сохраняются на экране. Путем вертикальной «прокрутки» можно отобразить данные о других судах-целях. При сопряжении аппаратуры АИС с судовым навигационным дисплеем все функции ввода и отображения информации реализуются на сопрягаемом дис-плее.

Устройство контроля работоспособности обеспечивает обнаружение ошибок в передаваемой информации и в принимаемых данных. Если данные какого-либо датчика (например, гирокомпаса) не поступают в аппаратуру АИС, то выдается сигнал «нет данных». При неисправности оборудования АИС вы-дается тревожный сигнал и прекращается передача данных.

Встроенный приемник ГНСС или ДГНСС обеспечивает временную син-хронизацию аппаратуры АИС и является резервным источником информации о местоположении судна. Основным источником информации о местоположении судна в АИС является внешний судовой приемник ГНСС или ДГНСС, исполь-зуемый в навигационных целях и сопрягаемый с АИС. Дифференциальные по-правки, передаваемые береговыми опорными станциями ДГНСС в радиомаяч-ном диапазоне, могут транслироваться от внешнего приемника ДГНСС во внутренний приемник ГНСС. Дифференциальные поправки могут также пере-даваться по каналу связи АИС, приниматься судовой аппаратурой АИС и транслироваться во внутренний и внешний приемники ГНСС.

При передаче информации о местоположении судовая станция АИС ав-томатически выбирает доступный источник информации в высшим приорите-том (таблица 3.4). Из таблицы 3.4 следует, что станция АИС должна отдавать предпочтение приемникам ГНСС, работающим в дифференциальном режиме. В этих случаях станция АИС включает в сообщение о местоположении признак высокой точности. Если и внутренний и внешний приемники ГНСС работают в дифференциальном режиме, предпочтение отдается внешнему приемнику. При использовании внутреннего приемника ГНСС, работающего в дифференциаль-ном режиме, предпочтение отдается использованию поправок, полученных от базовой станции АИС. Если и внутренний и внешний приемники ГНСС рабо-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 40: A Is

40

тают в обычном режиме, предпочтение отдается внешнему приемнику. Воз-можность использования совместно с АИС внешнего приемника наземной ра-дионавигационной системы (РНС), например, Лоран-С, не представляет прак-тического интереса. Хотя такой вариант оборудования судов допускается Гла-вой 5 SOLAS и конструкцией оборудования АИС.

Таблица 3.4 При-оритет

Источник информации о местоположении судна

Признак точности Примечание

1 Внешний приемник ГНСС в дифференциальном режиме ра-боты

1

2 Внутренний приемник ГНСС в дифференциальном режиме ра-боты

1 Используются поправ-ки, передаваемые базо-вой станцией АИС.

3 Внутренний приемник ГНСС в дифференциальном режиме ра-боты

1 Используются поправ-ки, передаваемые ра-диомаяком ДГНСС.

4 Внешний приемник ГНСС в стандартном режиме работы или внешний приемник назем-ных РНС

0

5 Внутренний приемник ГНСС в стандартном режиме работы 0

6 Не используются автоматиче-ские средства определения (нет информации, ручной ввод, счисление)

0 Передается флаг нару-шения целостности

Если состояние источников информации о местоположении (доступность,

работоспособность) изменяется, АИС должна автоматически переключаться на источник, имеющий более высокий приоритет. При смене источников должно быть немедленно передано сообщение, содержащее статическую и рейсовую ин-формацию, и выдана соответствующая информация на судовой дисплей АИС. Данные о путевом угле и скорости (относительно грунта) должны получаться от используемого источника информации о местоположении.

Типичная комплектация и внешний вид приборов судовой станции АИС показаны на рис. 3.5 на примере аппаратуры Т100 компании Transas.

В качестве встроенного приемника ГНСС применен 16 канальный комби-нированный приемник GPS/GLONASS, работающий в стандартном режиме. В другой варианте комплектации Т110 применен встроенный 12 канальный при-емник GPS. Основной прибор устанавливается в помещении для радиоаппара-туры и соединяется кабелями с антеннами ГНСС и ОВЧ (УКВ), а также с ми-нимальным дисплеем, устанавливаемым на ходовом мостике. Особенностью минимального дисплея является использование технологии «touch screen», то

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 41: A Is

41

есть контекстное отображение функциональных «клавишей» непосредственно на экране дисплея (рисунок 3.6).

Рис. 3.5. Судовая станция АИС Transas Т100 Рис. 3.6. Отображение информации и функциональные клавиши на экране

дисплея судовой станции АИС Transas Т100

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 42: A Is

42

Интересное решение для судовой аппаратуры АИС предлагается совме-

стно компаниями SAAB TransponderTech и Leica Geosystem. Основной прибор R3 компании SAAB, не имеющий минимального дисплея и клавиатуры, сопря-гается с приемной аппаратурой GPS MX420 компании Leica, индикаторная часть которой выполняет функции минимального дисплея и клавиатуры для АИС. Дополнительно, обеспечивается взаимное резервирование двух приемни-ков GPS и учет дифференциальных поправок, принятых как от радиомаяков, так и по каналу связи АИС. При установке такого комплекта аппаратуры на судно одновременно удовлетворяются требования новой Главы 5 Конвенции SOLAS в отношении приемника навигационных систем и оборудования АИС.

Среди судовых станций класса А выделяется аппаратура ограниченного класса А, устанавливаемая по решению национальных или местных морских Администраций на судах, где установка АИС прямо не предусмотрена в требо-ваниях Главы 5 SOLAS: рыболовные суда, суда вместимостью менее 300 т., оперирующие во внутренних морских водах, лоцманские, буксирные и другие. Для станций АИС ограниченного класса А допускаются некоторые отступления от международных требований и стандартов в отношении сопрягаемых судо-вых приборов, использования режимов ЦИВ, управления частотными каналами и дальней связи.

Судовые станции класса В представляют собой упрощенную аппаратуру, устанавливаемая на прогулочных, спортивных и других судах, не попадающих под требования Конвенции SOLAS, например, на речных судах, выходящих в прибрежные морские воды. Использование мобильных станций класса В на со-ответствующих судах позволяет уменьшить загруженность канала связи АИС, а также затраты судовладельцев на оборудование судов.

Основными отличиями судовых станций класса В являются: • меньшая частота передачи динамической информации (период от 30 до 5

секунд); • использование стандартных сообщений, отличающихся по формату от

сообщений станций класса А (см. Приложение 1); • использование внутреннего приемника ГНСС, как в целях АИС, так и в

навигационных целях; • возможное отсутствие части режимов работы и функций (режим дальней

связи через Инмарсат-С, режим управления частотными каналами, назна-ченный режим работы и другие). Международные требования к судовым станциям класса В настоящее

время не установлены. Предполагается, что в перспективе технические харак-теристики станций класса В будут определены в Рекомендациях МСЭ/ITU. Тем не менее, часть функций и параметров станций класса В будет устанавливаться на основе региональных или национальных требований.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 43: A Is

43

Особым видом судовых станций АИС является портативная (носимая) аппаратура, доставляемая на борт судна и используемая лоцманами. Лоцман-ская аппаратура АИС выполняется в двух вариантах. Если на судне установлен полный комплект оборудования АИС, лоцманская аппаратура выполняется в виде портативного компьютера (ноутбука) с электронной картой района лоц-манского обслуживания, который подключается к судовой станции АИС. Вто-рой тип лоцманской аппаратуры предназначен для использования на судах, не оснащенных АИС, и включает все необходимые элементы судовой станции. Приемопередающая часть аппаратуры оформлена в виде прибора защищенного исполнения, снабжена встроенными в крышку антеннами ГНСС и ОВЧ (УКВ) и устанавливается на крыле мостика или на верхнем мостике. Индикаторная часть аппаратуры в виде портативного компьютера (ноутбука) размещается на ходовом мостике и взаимодействует с приемопередающей частью посредством беспроводного канала связи. В качестве источника информации о местополо-жении используется встроенный приемник ГНСС в дифференциальном режиме. Связь с гирокомпасом и датчиком угловой скорости в большинстве случаев не выполняется. Внешний вид лоцманской аппаратуры R3 Pilot производства ком-пании SAAB TransponderTech (Швеция) показан на рисунке 3.7.

Рис. 3.7. Портативная лоцманская аппаратура

R3 Pilot компании SAAB TransponderTech

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 44: A Is

44

3.4. Береговой сегмент

Полная реализация всех функциональных возможностей АИС возможна только при развертывании в районах интенсивного судоходства берегового сегмента АИС, в состав которого входят:

• цепь береговых станций АИС, включающая базовые станции, сим-плексные и дуплексные репитеры;

• сеть передачи данных АИС (AIS Network), связывающая базовые станции и береговые службы;

• оборудование, установленное в береговых службах в целях отображе-ния информации АИС, а также формирования сообщений, передавае-мых через базовые станции и канал связи АИС.

В отдельных регионах береговой сегмент АИС может выполнять различ-ные функции – от пассивного режима работы (только получение информации от судов) до выполнения в полном объеме всех следующих функций:

• получение береговыми службами информации о судах, их местополо-жении и движении;

• двусторонний обмен береговых служб с судами навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания;

• передача на суда поправок ДГНСС по каналу связи АИС; • передача на суда информации о местоположении и движении судов, не

оборудованных АИС и сопровождаемых РЛС в составе СУДС; • контроль за местоположением и состоянием плавучих средств навига-

ционного оборудования (СНО); • управление режимами работы мобильных судовых станций (назначе-

ние региональных частотных каналов АИС, интервала передачи сооб-щений и слотов для их передачи)

• обеспечение резервной временной синхронизация судовых станций.

Цепь береговых станций проектируется таким образом, чтобы обеспечить максимальное покрытие прибрежных морских вод, акваторий портов и подхо-дов к ним рабочими зонами. В частном случае, цепь береговых станций может состоять из одной базовой станции, устанавливаемой в небольшом порту, рас-положенном на малоосвоенном побережье с низкой интенсивностью судоход-ства. В большинстве случаев цепь береговых станций состоит из нескольких базовых станций и репитеров, перекрывающих рабочими зонами участок побе-режья протяженностью 60 – 300 и более миль.

Обычно, для каждой цепи береговых станций АИС организуется центр управления и обработки информации. При образовании непрерывных рабочих зон береговых станций АИС вдоль побережья морских государств также пре-обладает региональный принцип организации – подразделение станций АИС на несколько цепей с выделением для каждой из них своего центра. В большинст-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 45: A Is

45

ве стран и регионов роль центра управления и обработки информации АИС вы-полняют центры уже действующих в данном регионе СУДС (портовых или прибрежных). Так, например, в Финляндии национальная программа внедрения АИС предусматривает организацию 38 береговых станций АИС, перекрываю-щих все морское побережье и внутренние водные пути в районе Сайменских озер. Станции АИС размещаются на действующих объектах СУДС, ГМССБ, других систем связи и функционально замкнуты на 6 центров СУДС.

Базовые станции АИС соединяются радиорелейными, проводными или волоконно-оптическими линиям связи с центром управления и обработки ин-формации. Репитеры, входящие в цепь береговых станций, взаимодействуют с ближайшей базовой станцией по каналу связи АИС и предназначены для рас-ширения рабочих зон АИС там, где затруднена прокладка линий связи. Сим-плексные репитеры принимают сообщения на частотных каналах АИС и ретранслируют их по этим же частотным каналам, резервируя для своей работы дополнительные слоты. Таким образом, применение симплексных репитеров существенно увеличивает загруженность канала связи АИС и должно быть обосновано расчетами. Дуплексные репитеры принимают сообщения на одних частотных каналах АИС и одновременно ретранслируют их по другим частот-ным каналам. Применение дуплексных репитеров предполагает выделение до-полнительных региональных частот АИС на национальной или региональной основе. Конфигурация цепи береговых станций АИС (количество, расположе-ние и тип станций, высоты установки и диаграммы направленности антенн, ра-бочие зоны) определяется географическим особенностями района и местными характеристиками судоходства (типы судов, интенсивность и пути движения).

Радиус действия береговых станций (в режиме «судно-берег») при высоте установки антенн от 100 до 250 м составляет 30–45 миль и значительно превы-шает радиус действия судовых станций (в режиме «судно-судно»). Следова-тельно, в радиусе действия береговой станции могут оказаться суда (или груп-пы судов), которые не имеют «радиоконтакта» друг с другом и выбирают для передачи своих сообщений те же самые слоты. Кроме того, в районах интен-сивного судоходства при перегрузке канала связи АИС (см. п. 3.2) судовые станции часть своих сообщений передают в слотах, где также передают сооб-щения наиболее удаленные судовые станции. В этом случае береговая станция будет принимать наложенные друг на друга сообщения и часть информации от судов будет потеряна. Чем больше радиус действия базовой станции и выше интенсивность судоходства, тем больше вероятность такой ситуации.

Для предотвращения потери информации береговыми службами в рай-онах интенсивного судоходства цепь береговых станций конфигурируется с ис-пользованием следующих мер или их комбинаций:

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 46: A Is

46

• радиус действия береговых станций ограничивается путем установки ан-тенн на сравнительно небольшой высоте;

• береговые станции располагаются со значительным (до 50%) перекрыти-ем зон действия с соответствующим увеличением числа станций;

• участки акватории с наиболее интенсивным судоходством одновременно перекрываются рабочими зонами 2-3 береговых станций;

• на части береговых станций применяют направленные антенны, обеспе-чивающие работу станций в заданном секторе;

• на одном объекте устанавливают две базовые станции, работающие в смежных секторах;

• используется комбинация из увеличенного числа станций, работающих только на прием (с небольшим радиусом действия или в заданном секто-ре) и меньшего числа станций с увеличенным радиусом действия, рабо-тающих на передачу.

Конструктивно оборудование базовой станции представляет собой мо-дуль 19 дюймового стандарта (рис. 3.8). Для обеспечения надлежащей эксплуа-тационной надежности на базовой станции устанавливается по два модуля (ос-новной и резервный). Линии связи между базовой станцией и центром управле-ния обычно также резервируются.

Рис. 3.8. Модуль базовой станции АИС (R30 компании SAAB TransponderTech)

Внутренняя структура оборудования базовой станции во многом анало-

гична структуре судовой станции (рис. 3.4), за исключением портов для сопря-жения с судовыми датчиками информации. Главной особенностью является на-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 47: A Is

47

личие последовательного порта RS232/RS424 для двустороннего обмена ин-формацией и управления со стороны береговых служб. Скорость передачи ин-формации по данному порту в несколько раз выше, чем скорость обмена ин-формацией по каналу связи АИС (38,4 – 115 Кбит/с). Имеется также порт для подключения портативного компьютерного терминала в целях ввода в про-граммное обеспечение базовой станции установочных параметров (в том числе – геодезических координат), тестирования и поиска неисправностей.

Важной функцией базовой станции является передача дифференциальных поправок ГНСС через канал АИС. Необходимость данной функции объясняется сильным влиянием атмосферных и промышленных помех на длинноволновый диапазон, в котором работают радиомаяки ДГНСС (средняя длина волны 1000 м, частота 300 КГц). Особенно сильно это влияние на акваториях портов при крупных городах, где также возможны эффекты экранирования поля радиомая-ка береговыми сооружениями или рядом находящимися судами. В результате, судовая станция может «терять» принимаемый сигнал радиомаяка ДГНСС, что приводит к мгновенному смещению на 15 – 30 метров символа АИС этого суд-на, наблюдаемого на экранах других судов или береговых служб. В подобных случаях базовые станции и канал связи АИС могут служить резервным средст-вом обеспечения судов дифференциальными поправками ГНСС. Данная функция может быть реализована за счет постоянного ввода в ба-зовую станцию АИС поправок от опорной станции ДГНСС, расположенной в данном регионе, через выделенную линию связи и специальный порт модуля базовой станции. Альтернативным решением является установка аппаратуры опорной станции ДГНСС, выполненной в виде модуля 19 дюймового стандар-та, непосредственно на базовых станциях АИС. Последнее решение имеет пре-имущество там, где еще не установлены опорные станции и радиомаяки ДГНСС, но требуется обеспечить высокую точность определения местополо-жения судов, уже оснащенных АИС, например танкеров или пассажирских су-дов.

При установке базовых станций АИС серьезную проблему представляет их электромагнитная совместимость с другими радиопередающими средствами, установленными на том же объекте, например с базовыми станциями ГМССБ или другими радиостанциями диапазона ОВЧ. В частности, на работу базовых станций АИС могут оказывать воздействие помехи от радиотелефонных ОВЧ передатчиков, работающих на соседних частотных каналах 27В и 28В. В ре-зультате воздействия помех снижается реальная чувствительность приемников базовой станции АИС и практическая дальность действия базовой станции. Ба-зовые станции АИС являются резервными источниками синхронизации (режим работы «семафор») для судовых станций АИС, которые не могут использовать в целях синхронизации внутренний приемник ГНСС, например, в случае по-ломки антенны. При этом судовые станции включают в свои сообщения специ-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 48: A Is

48

альный флаг, а базовые станции должны уменьшить интервал передачи своих сообщений с 10 до 3,33 с.

Упрощенная структура берегового сегмента АИС показана на рисунке 3.9. Базовые станции АИС подключены к центру управления и обработки ин-формации по выделенным линиям связи с использованием соответствующих модемов (М). Центр управления и обработки информации содержит контроллер базовых станций, сервер данных АИС и сервер доступа, взаимодействие кото-рых осуществляется по локальной вычислительной сети (LAN). Контроллер ба-зовых станций обеспечивает исключение избыточности информации в случае, если сообщение судна принимается одновременно несколькими базовыми станциями, а также включает компьютерный терминал для контроля и управле-ния режимами работы базовых станций. Сервер данных АИС обеспечивает ре-гистрацию и хранение данных о местоположении и движении судов в течение определенного времени (от нескольких часов до нескольких суток). Сервер доступа обеспечивает распределение информации АИС по береговым службам через региональную сеть передачи данных (WAN), при построении которой обычно используются маршрутизируемые протоколы TCP/IP.

WANСервердоступа

СерверданныхАИС

Контроллербазовых станций

M

M

Линия связи

к БС 1

Линия связи

к БС N

………

LANБереговая служба A

Береговая служба Z

Рис. 3.9. Структура берегового сегмента АИС Работа сервера доступа может быть организована в двух режимах: с «ве-

щательной» (broadcast) передачей информации всем подключенным к сети бе-реговым службам или с активным доступом береговых служб к информации, хранящейся на сервере данных АИС. В первом случае береговые службы полу-чают только «мгновенную» картину судоходной обстановки по данным АИС и должны самостоятельно организовывать дальнейшее хранение и обработку ин-формации для получения «истории» движения судов. Кроме того, сервер дос-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 49: A Is

49

тупа совместно с контроллером базовых станций должен обеспечить передачу сообщений АИС, поступающих от уполномоченных береговых служб (напри-мер, предупреждений о неработающих СНО), через базовые станции.

Как уже отмечалось выше, центры управления и обработки информации АИС обычно совмещаются с центрами СУДС. В качестве причин такого орга-низационно-технического решения можно назвать следующие:

• АИС, в перспективе, является наряду с РЛС одним из главных источни-ков информации о судоходной обстановке в СУДС, что отражено в офи-циальных формулировках назначения и основных функций АИС.

• В достаточно длительный период внедрения АИС полная картина судо-ходной обстановки в прибрежных водах может быть предоставлена в распоряжение береговых служб только путем интеграции информации АИС с информацией, получаемой с помощью радиолокационного кон-троля судоходства и радиотелефонной связи.

• Значительная часть традиционных функций СУДС (прием от судов ста-тической и рейсовой информации, передача судам местных навигацион-ных и метеорологических предупреждений, согласование с судном пла-на/маршрута перехода) может быть реализована средствами АИС.

• Некоторые функции АИС тесно связаны с деятельностью СУДС, напри-мер, передача судам, оборудованным АИС, информации о местоположе-нии и движении судов, не оборудованных АИС, но сопровождаемых ра-диолокаторами СУДС.

• Необходимость в регулярном контроле работоспособности и в техниче-ском обслуживании берегового сегмента АИС, что может быть обеспече-но техническим службами СУДС.

Фрагмент структуры берегового сегмента АИС при совмещении центра управления и обработки информации АИС с центром СУДС показан на рисунке 3.10. Выработанные процессором радиолокационного сопровождения данные хранятся в сервере данных сопровождаемых целей, также как и данные АИС, поступающие от контроллера базовых станций. В результате совместной обра-ботки двух видов информации выявляются данные, относящиеся к одной и той же цели, которые затем связываются между собой, что позволяет автоматиче-ски идентифицировать эхосигналы и символы радиолокационного сопровожде-ния.

Технология совместной обработки данных АИС и радиолокационного сопровождения получила наименование «Multi Sensor Fusion». Ее основу со-ставляет корреляционная обработка координат и вектора скорости цели, полу-чаемых от нескольких датчиков (РЛС и АИС) в заданном интервале времени.

Кроме того, данные АИС и радиолокационного сопровождения связыва-ются с базой данных СУДС или местной морской администрации, где хранятся дополнительная информация по идентифицированному судну (эксплуатацион-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 50: A Is

50

но-технические характеристики, освобождение от обязательной лоцманской проводки, сведения по предшествующим посещениям порта, результаты ин-спектирования портовым контролем и т.д.). Внешние потребители информации могут получать от центра СУДС интегрированную информацию о судах в кон-тролируемом районе, включая данные АИС и радиолокационного сопровожде-ния, а также сведения из базы данных.

ДанныеАИС

Рабочая станция СУДС

Контроллер базовыхстанций АИС

…...

Данныерадиолокационногосопровождения

Процессоррадиолокационногосопровождения

РЛС

Процесс совместной обработки

База данныхСУДС

Сервер доступак информации

Внешние

Базовые

станции

потребители

Сервер данных сопровождения

LAN

Рис. 3.10. Структурная схема совместной обработки данных АИС и радиолокационного сопровождения на центре СУДС

Отмеченные выше функциональные возможности имеют практически все

современные комплексы оборудования СУДС, такие как VTS 5060 (Norcontrol), MTM 100 (Lockheed Martin), Navi Traffic (Transas). Разработка и внедрение этих комплексов СУДС во многих портах и районах мира (Сингапур, Лондон, Хель-синки, Пирей, Ослофиорд и др.) осуществляется на основе положений концеп-ции VTMIS (Vessel Traffic Management and Information System), разработанной в конце 90-х годов при участии ряда морских научно-исследовательских и про-ектных организаций Европейского Союза. Важная роль в этой концепции отве-дена использованию АИС, как одного из источников информации о местопо-ложении и движении судов.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 51: A Is

51

4. Основы использования и опыт внедрения 4.1. Отображение информации АИС

Отображение информации АИС - одна из ключевых проблем, опреде-ляющих эффективность практического использования АИС как на судах, так и в береговых службах. Особенное значение эта проблема имеет для судовых ус-ловий, где необходима строгая унификация и стандартизация всех аспектов отображения информации АИС, включая интеграцию с другими видами судо-вой навигационной информации (радиолокационной, электронной картографи-ческой и т.д.).

Тем не менее, пока эта проблема окончательно не разрешена и не нашла соответствующего отражения в нормативных документах и стандартах по АИС, за исключением требований общего характера. Так, практически не содержится никаких требований по отображению информации АИС в Резолюции IMO MSC.74(69), Рекомендациях МСЭ/ITU-R М.1371 и Главе 5 Конвенции SOLAS (см. раздел 2). В Стандарте МЭК/IEC 61993-2 установлены требования только к минимальному дисплею для судовых мобильных станций класса А (см. раздел 3). В частности, такой дисплей должен содержать, как минимум, три строки, на каждой из которых должно отображаться название судна, пеленг и дальность. Другие данные по судам могут быть вызваны на экран горизонтальным скрол-лингом. Для получения данных по остальным судам может быть использован вертикальный скроллинг.

Наглядное графическое отображение информации, которое необходимо для эффективного использования АИС, в действующих нормативно-технических документах не регламентируется. Для устранения столь значи-тельного пробела в документах по АИС накануне начала периода внедрения, на 47 сессии Подкомитета IMO по безопасности мореплавания (NAV 47) в июле 2001 г. принято «Временное руководство по отображению информации AИС». «Руководство…» распространено Секретариатом IMO циркуляционным пись-мом SN/Circ.217 от 11 июля 2001 г. и содержит рекомендации по отображению информации АИС на судах и в береговых службах с применением специализи-рованных или комбинированных графических дисплеев, таких как новые типы РЛС и САРП, интегрированные навигационные системы или рабочие консоли операторов СУДС. Основные положения данного документа были использова-ны в тексте Резолюции IMO A.917(22) от 29 ноября 2001 г. «Руководство по использованию АИС на судах», а также включены в информационно-рекомендательные документы IALA/МАМС по АИС. На 48 сессии Подкомите-та IMO по безопасности мореплавания (NAV 48) в июле 2002 г. принято реше-ние о приоритетной разработке «Требований по отображению и использованию информации АИС на судовых навигационных дисплеях» («Requirements for the

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 52: A Is

52

display and use of AIS information on shipborne navigational displays») в качестве международного стандарта.

Упомянутыми выше документами рекомендуется применять при графи-ческом отображении информации АИС символы, форма и описание которых приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Судно – цель Символ Описание Спящая цель

Равнобедренный треугольник, острый

угол которого ориентирован по курсу судна или по путевому углу, если нет ин-формации о курсе. Размер символа дол-жен быть меньше, чем у активной цели

Активная цель

Вектор путевой скорости (COG/SOG) должен индицироваться пунктирной ли-нией, исходящей из центра треугольника. Курс должен индицироваться сплошной линией фиксированной длины. Метка, перпендикулярная линии курса, должна индицировать направление изменения курса судна.

Выбранная цель

Квадрат, окружающий символ цели и ин-дицированный его углами.

Опасная цель

Символ должен изображаться линией, яс-но отличающейся (толщиной или цветом) от стандартных линий, используемых для других символов. Размер символа может быть увеличен. Символ должен мигать до подтверждающего действия оператора.

Потерянная цель

Утолщенная сплошная линия, располо-женная перпендикулярно основного сим-вола цели. Потерянная цель индицируется без вектора скорости и линии курса, со-храняя ориентацию согласно последней полученной информации. Символ должен мигать до подтверждающего действия оператора.

При отображении информации АИС рекомендуется соблюдать следую-щие принципы: • Насколько это практически возможно, пользовательский интерфейс АИС

должен быть аналогичным соответствующим интерфейсам других навига-ционных средств. В частности, для АИС используется векторная форма пре-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 53: A Is

53

доставления информации и оценка опасности сближения по критериям CPA (дистанция до точки кратчайшего сближения) и TCPA (время до точки крат-чайшего сближения) по аналогии с САРП.

• Отображаемый символ АИС может идентифицироваться на экране с исполь-зованием условного кода (номера) цели, названия судна или его позывного по выбору оператора.

• Дополнительная информация АИС по каждой цели может быть вызвана оператором в отдельном окне вне активного рабочего поля, с использовани-ем курсора или маркера. Если принятая информация АИС по данной цели является неполной, это должно быть индицировано.

• На дисплей могут быть вызваны данные АИС одновременно по нескольким целям в различных окнах. При этом соответствующие символ и данные должны быть идентифицированы.

• Переход от «спящих» целей к «активным» (и наоборот) может осуществ-ляться посредством выбора цели оператором или в установленных зонах.

• Точка приложения вектора путевой скорости (COG/SOG) должна соответст-вовать действительному или виртуальному (пересчитанному к центру судна-цели) положению антенны.

• Если рассчитанные по данным АИС значения CPA/TCPA для судна-цели (включая «спящие» цели) становятся меньше установленных пределов, дол-жен появиться символ «опасной» цели и включиться предупредительная си-гнализация.

• Если данные АИС от опасной цели не принимается в течение установленно-го времени, то должен появится символ «потерянной» цели в последней по-зиции и включиться предупредительная сигнализация. Символ «потерян-ной» цели должен исчезнуть после подтверждения оператором сигнализа-ции.

• Должны быть предусмотрены индикация нерабочего и выключенного со-стояния собственного АИС, а также индикация предупредительных сообще-ний от системы технической диагностики собственного АИС.

При крупном масштабе изображения основной символ АИС (треуголь-ник) может автоматически заменяться контуром судна, выраженным в масшта-бе экрана. На рисунке 4.1 показано возможное отображение судов с АИС, стоящих у причалов и маневрирующих на акватории порта (судно «Alfa» швар-туется к причалу с помощью буксира «Bravo», двигаясь практически лагом и при этом разворачиваясь вправо). Очевидно, что подобное отображение обста-новки на акватории порта представляет значительный интерес для многочис-ленных портовых служб (СУДС, портовый контроль, диспетчеры портового флота, лоцманская служба и т.д.) при условии оснащения станциями АИС мак-симального числа оперирующих в порту судов.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 54: A Is

54

Рис. 4.1. Отображение обстановки в порту на дисплее АИС

Информация АИС в графическом виде может отображаться на следую-щих типах дисплейных устройств:

ALFA

BRAVO

DELTA

Birth 12

Birth 11

Birth 51 Birth 52

• на персональном (портативном) компьютере со специальным программ-ным обеспечением;

• на индикаторе судовой РЛС или дисплеях с функциями радиолокацион-ной прокладки (САРП);

• на дисплее электронной картографической системы (ЭКС); • на дисплеях интегрированных навигационных систем (INS – Integrated

Navigation System) или интегрированных систем мостика (IBS - Integrated Bridge System);

• на специализированных дисплеях операторов СУДС, систем судовых со-общений и других береговых служб.

Поскольку основным назначением АИС при использовании на борту суд-на является предупреждение столкновений, то не вызывает сомнений целесооб-разность отображения информации АИС, в первую очередь, на судовых дис-плеях, традиционно применяемых в целях предупреждения столкновений – РЛС и САРП. Необходимость совместного отображения и использования ра-диолокационной информации и информации АИС обоснована также тем, что

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 55: A Is

55

значительная часть судов не будет оборудована АИС, особенно в достаточно длительный период внедрения (2002 – 2008 г.г.).

Однако, по ряду причин технического характера отображение информа-ции АИС возможно только на современных индикаторах РЛС/САРП, полно-стью отвечающих требованиям Резолюций IMO MSC 74(69) и А.823(19), а так-же Стандартов IEC 60872, 60936 и 61162. Кроме того, пользовательский интер-фейс таких индикаторов должен включать специфические функции, относя-щиеся к управлению информацией АИС и/или к интегрированному (комбини-рованному) отображению информации АИС и радиолокационной информации. Подобные индикаторы (например, STN Atlas «Radarpilot 1000» и Transas «Navi-Radar») начали появляться на рынке морской радиоэлектроники к 2002 г. и пока не получили на судах широкого распространения.

Поэтому, одним из доступных средств для отображения информации АИС на борту судна может быть электронная картографическая система (ЭКС). Однако, безопасным такое отображение информации АИС можно признать только при условии, что одновременно на экран ЭКС выводится информация от РЛС/САРП. Данный принцип отображения информации практически реализо-ван в ЭКС Transas «Navi-Sailor» с дополнительным модулем «радар-интегратора», обеспечивающим ввод информации от РЛС/САРП практически любых типов. На современных судах информация АИС совместно с радиолока-ционной информацией может отображаться на дисплеях интегрированных на-вигационных систем (INS) или интегрированных систем мостика (IBS), кото-рые получают все более широкое распространение. Следует заметить, что ото-бражение на экране ЭКС Transas «Navi-Sailor» радиолокационной информации и информации АИС, по существу, превращает данный прибор в интегрирован-ную навигационную систему.

Аналогичная ситуация с графическим отображением информации АИС складывается в СУДС, где АИС должна служить средством, дополняющим ра-диолокационный контроль судоходной обстановки, а раздельное отображение радиолокационной информации и информации АИС может привести к нега-тивным последствиям ввиду раздвоения внимания операторов СУДС между двумя видами дисплеев.

При совместном отображении информации АИС и информации от РЛС/САРП рекомендуется соблюдать следующие основные принципы, приве-денные в указанных выше руководствах IMO и IALA:

• Символы АИС не должны ухудшать наблюдение эхосигналов РЛС и сим-волов радиолокационного сопровождения. Символы АИС и радиолока-ционного сопровождения должны четко различаться друг от друга (цве-том, формой или размерами).

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 56: A Is

56

• Данные по цели, получаемые от АИС и в результате радиолокационного сопровождения, должны четко различаться между собой. Источник дан-ных (АИС или РЛС) должен быть индицирован.

• Свойства векторов целей (время экстраполяции, векторы относительного или истинного движения), отображаемых по данным АИС и РЛС, долж-ны быть идентичны.

• Установленный режим индикации (ориентация изображения по курсу или по меридиану, неподвижный или движущийся символ собственного суд-на) должен распространяться как на цели, сопровождаемые РЛС/САРП, так на цели АИС.

• Если установлены зоны ограничения автоматического захвата для РЛС/САРП, то эти зоны должны действовать для активации целей АИС. При вхождении в зону автоматического захвата «спящая» цель АИС должна становиться «активной».

• Установленные оператором предельные значения CPA/TCPA должны распространяться как на цели, сопровождаемые РЛС/САРП, так на цели АИС. Сигнализация об опасной цели должна действовать по каждому ис-точнику информации независимо от того, выполняются ли условия опас-ного сближения по другому источнику информации.

• Для целей, сопровождаемых РЛС/САРП и по которым обеспечивается информация АИС, может быть предусмотрен автоматический выбор вида информации, чтобы избежать отображения двух символов одной и той же цели. Оператор должен иметь возможность изменения предустановлен-ных критериев автоматического выбора.

• Если выполняются критерии автоматического выбора вида информации по целям, должны индицироваться символы и данные АИС. При этом на-личие радиолокационного сопровождения и соответствующих данных должно быть индицировано и данные должны быть доступны.

Одно из предложений по интеграции информации от АИС и радиолока-ционного сопровождения на экранах судовых дисплеев было выдвинуто по ре-зультатам испытаний АИС, проведенных в Канаде в августе-сентябре 2000 г. Критерии автоматического выбора источника информации (АИС или РЛС/САРП) и индикации единого символа цели сформулированы следующим образом. В течение трех последних обновлений информации АИС разность в данных АИС и радиолокационного сопровождения не должна превышать: по дистанции – 2,5%; в пеленгах – 3 градусов, в относительной скорости – 0,2 уз-ла; в относительном курсе – 10 градусов.

При выполнении данных критериев взамен двух различных символов должен появится один общий символ - «ромб» с вектором (рисунок 4.2). «Ромб» должен располагаться на линии между символами АИС и САРП на рас-стоянии от символа АИС, равному ожидаемой погрешности определения ме-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 57: A Is

57

стоположения цели по данным АИС. Если погрешность определения местопо-ложения больше расстояния между символами АИС и САРП (например, при отсутствии дифференциальных поправок ГНСС), «ромб» устанавливается на место символа САРП. Вектор при «ромбе» в обоих случаях соответствует дан-ным АИС (SOG/COG).

Рис. 4.2. Совместное отображение информации АИС и радиолокационного сопровождения.

Предложены также символьные формуляры, которые должны отобра-

жаться на экране при выборе цели оператором: Collision Avoidance Form (на-звание судна, пеленг, дальность, СРА, ТСРА, курс, SOG, COG и некоторые дру-гие данные) и Target Information Form (в основном, статические и рейсовые данные цели). Аналогичные два формуляра предложены для собственного суд-на в целях облегчения контроля за передаваемыми данными АИС.

4.2. Использование АИС на судах

На борту судна оборудование АИС используется судоводительским со-ставом в следующих целях:

• для предупреждения столкновений в качестве оборудования, дополняю-щее судовую РЛС и обеспечивающего получение информации о место-положении и параметрах движения других судов;

• для получения дополнительной информации о других судах (название или позывной, тип судна, его навигационный статус, порт назначения,

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 58: A Is

58

маршрут движения), позволяющей правильно оценить обстановку и при-нять решение по управлению судном;

• для передачи другим судам и береговым службам сообщений, связанных с безопасностью мореплавания в соответствии с требованиями Правила V/31 Конвенции SOLAS);

• для передачи информации в береговые службы, включая СУДС и обяза-тельные системы судовых сообщений, что позволяет исключить радиоте-лефонный обмен или снизить его объем;

• для получения от береговых служб местной навигационной информации и предупреждений (судоходная обстановка, обнаруженные опасности, со-стояние СНО, гидрометеорологическая информация);

• для эффективного обнаружения средств навигационного оборудования (СНО), оснащенных АИС, и получения от них дополнительной информа-ции (местоположение, статус, гидрометеорологические данные);

• для повышения эффективности взаимодействия с ледоколами, буксирами и лоцманскими службами.

Эффективное и безопасное использование АИС на судах возможно при условии надлежащей подготовленности судоводителей к применению этого но-вого вида навигационного оборудования. Судоводительский состав должен быть достаточно хорошо знаком с принципами работы, информационно-техническими характеристиками, возможностями и ограничениями АИС. Осо-бую важность имеют навыки интерпретации отображаемой информации и ее практического использования в целях предупреждения столкновений. В на-стоящее время не установлены официальные обязательные требования к подго-товке судоводителей к использованию АИС. Однако, целесообразность таких требований уже обсуждается в IMO и других международных и национальных организациях, связанных с безопасностью мореплавания. Не исключено, что в ближайшем будущем будет введена обязательная тренажерная подготовка су-доводителей по использованию АИС, совмещенная с традиционной подготов-кой по использованию РЛС и САРП.

Основным предназначением и главной функцией судового оборудования АИС является предупреждение столкновений судов. Правило 7 Международ-ных Правил предупреждения столкновений судов (МППСС) требует от судов использования всех приемлемых в данной обстановке средств для оценки опас-ности столкновения. Одним из таких средств следует считать установленное на судне оборудование АИС. Вместе с тем, необходимо помнить, что далеко не все суда оборудуются АИС и будут оборудованы в ближайшем будущем. По-этому, несмотря на существенные достоинства, АИС может использоваться в целях предупреждения столкновений только как средство, дополняющее ра-диолокационную станцию и другие способы наблюдения за окружающей об-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 59: A Is

59

становкой. Принципы использования АИС в целях предупреждения столкнове-ний во многом аналогичны принципам использования РЛС и САРП. Общими для двух видов оборудования являются графическое отображение местополо-жения других судов, экстраполяция взаимного движения с помощью векторов скорости, оценка опасности сближения по дистанции до точки кратчайшего сближения (CPA) и по времени до точки кратчайшего сближения (TCPA).

К преимуществам АИС по сравнению с обычным радиолокационным на-блюдением и использованием средств автоматической радиолокационной про-кладки (САРП) следует отнести:

1. Увеличение расстояния, на котором возможны обнаружение встречных судов и оценка опасности столкновения. Радиусом действия АИС в открытом море можно считать дальность ОВЧ радиосвязи. С учетом высоты установки антенн АИС над уровнем моря радиус действия АИС лежит в пределах 20 – 30 миль. В то же время дальность уверенного обнаружения и автоматического со-провождения встречного судна с помощью РЛС/САРП зависит от размеров судна-цели, погодных условий и других факторов и лежит в пределах 6 – 20 миль. Как следствие малое судно-цель, оборудованное АИС, будет обнаружи-ваться примерно на тех же расстояниях, что и крупные суда с помощью РЛС.

2. В районах с изрезанной береговой линией, в архипелагах, в узких про-ливах, фиордах и на реках АИС позволяет получать информацию по судам, на-ходящимся в «теневых» секторах РЛС, обусловленных береговым рельефом. Этот эффект объясняется тем, что радиоволны ОВЧ диапазона (метровые), из-лученные ненаправленной антенной АИС, за счет огибания береговых препят-ствий или за счет отражений от них могут распространяться не только в преде-лах прямой видимости, как радиоволны СВЧ диапазона (сантиметровые), при-меняемые в морской радиолокации.

3. На работу судовых РЛС и САРП могут оказывать отрицательное влия-ние отражения от морской поверхности, помехи от осадков и от соседних РЛС, ложные эхосигналы и другие внешние факторы. Существенно ухудшается ра-бота радиолокационного оборудования на сильном волнении вследствие качки и попадания собственного судна и судна-цели между гребнями волн. В то же время, на работу АИС указанные факторы практически не оказывают никакого влияния.

4. Погрешности РЛС и радиолокационной прокладки, как правило, воз-растают с увеличением расстояния до цели. Погрешности информации АИС ос-таются неизменными в пределах дальности действия и, как правило, сущест-венно меньше соответствующих погрешностей радиолокационной прокладки, особенно в районах, где установлены дифференциальные станции ГНСС. В АИС отсутствуют понятие минимальная дальность действия («мертвая зона»),

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 60: A Is

60

свойственное РЛС, благодаря чему возможно получение информации от рядом расположенных судов, например, ошвартованных лагом.

5. Эффективность АИС не снижается при использовании на акваториях портов и в стесненных водах, где очень трудно обеспечить своевременный за-хват и сопровождение целей с помощью САРП. Ограниченная разрешающая способность РЛС и отражения от береговых объектов не позволяют, как прави

ло, вести наблюдение за судами, стоящими у причала. Как следствие, за-труднено своевременное обнаружение с помощью РЛС и САРП начала движе-ния парома местного сообщения по акватории порта или пересекающего реч-ной фарватер, что может быть обеспечено АИС.

6. При радиолокационной прокладке первичными данными о движении цели являются пеленг и дальность, а также определяемые на основе их измене-ния относительные курс и скорость. Истинные курс и скорость цели рассчиты-ваются в САРП с учетом гирокомпасного курса и скорости по лагу собственно-го судна, что вносит в расчеты существенные погрешности, особенно при на-личии течения и ветрового дрейфа. В АИС исходными данными являются век-тор скорости цели относительно грунта (COG/SOG). Относительные курс и скорость цели рассчитываются с минимальными погрешностями с учетом из-вестного вектора скорости собственного судна относительно грунта.

7. Эхосигнал цели, получаемый от РЛС, подвержен флуктуациям (слу-чайным изменениям амплитуды, формы и временного положения). В результа-те положение точки автосопровождения в САРП нестабильно и обычно не сов-падает с геометрическим центром судна – цели. Как следствие, появляются по-грешности определения пеленга, дальности и других элементов движения цели. Для уменьшения случайной составляющей таких погрешностей в САРП при-меняют алгоритмы сглаживания (фильтрации), которые дают хорошие резуль-таты при неизменных элементах движения цели. При изменении курса цели сглаживание серьезно затрудняет обнаружение маневра, а выдаваемые САРП значения относительного и истинного курса могут существенно запаздывать по отношению к фактическим значениям (в отдельных случаях разность может достигать 50 градусов). В АИС, благодаря прямому получению данных о курсе цели (от гирокомпаса) и угловой скорости (при наличии соответствующего датчика), маневр цели обнаруживается практически одновременно с его нача-лом. Различие в получаемых данных о направлении движения (COG) и курсе цели позволяет оценить угол дрейфа (сноса) цели.

8. Воздействие помех от осадков или попадание цели в теневой сектор может вызвать сброс цели с автоматического сопровождения в САРП. В случае прохождения двух целей на малом расстоянии друг от друга может произойти взаимное переключение автоматического сопровождения (swapping) с появле-нием грубых ошибок в вырабатываемых данных. Сопровождение целей средст-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 61: A Is

61

вами АИС лишено оказанных недостатков и отличается более высокой надеж-ностью и стабильностью.

Существенным достоинством использования АИС в целях предупрежде-ния столкновений является возможность получения дополнительной информа-ции о судне-цели, его типе и навигационном статусе (например, ограничено в возможности маневрирования), порте назначения и маршруте движения. Такая информация помогает правильной и полной оценке обстановки, а также выбору предполагаемого маневра расхождения.

К ограничениям АИС, которые следует учитывать при использовании в целях предупреждения столкновений, следует отнести:

• В период внедрения АИС (2002-2008 г.г.) значительная часть судов не будет оборудована АИС. По окончанию периода внедрения определен-ные группы судов (рыболовные, местного плавания, маломерные, прогу-лочные и другие) также могут быть не оборудованы АИС.

• Судовое оборудование АИС может быть выключено по распоряжению капитана судна, если использование АИС может отрицательно повлиять на безопасность судна. (Например, в районах, где возможна пиратская деятельность).

• В районах с очень высокой интенсивностью судоходства возможно уменьшение реальной дальности действия АИС до 10 – 12 миль. (Однако, эта ситуация вероятна только по окончанию периода внедрения АИС.)

• Сильные радиопомехи, например, во время грозы, могут вызвать кратко-временные нарушения в работе АИС.

• Достоверность и качество принятой информации частично может зави-сеть от датчиков, формирующих сообщения АИС, и от правильности вво-да информации судоводителями на судах-целях (например, навигацион-ный статус или маршрут движения).

Важным достоинством АИС является автоматизация обмена информаци-ей с береговыми службами, включая передачу предписанных правилами плава-ния обязательных сообщений в адрес Центров СУДС, систем судовых сообще-ний и других береговых служб. Использование АИС в этих целях позволяет снизить объем радиотелефонной связи судна с берегом, уменьшить нагрузку на судоводителей и отвлечение от непосредственного управления судном, что вносит определенный вклад в повышение безопасности плавания.

Использование АИС не только обеспечивает для судоводителей опреде-ленные преимущества, но и накладывает на них дополнительные обязанности по контролю работы оборудования АИС и вводу в него необходимой информа-ции. Резолюцией IMO A.917(22) от 22 ноября 2001 г. введено в действие «Руко-водство по использованию судовых автоматических идентификационных сис-тем», являющееся первым официальным документом по применению АИС и

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 62: A Is

62

основой для дальнейшей разработки практических руководств на националь-ном уровне. «Руководство» кратко описывает принцип действия АИС и виды передаваемой и принимаемой информации, освещает основные достоинства и ограничения АИС, включает краткие указания по обслуживанию судовой аппа-ратуры АИС, приведенные ниже.

Судовое оборудование АИС должно, как правило, всегда находиться в рабочем состоянии, при нахождении судна на ходу или на якоре, за исключени-ем случаев, когда по соображениям безопасности (угроза пиратства или воору-женного грабежа) выключается по приказу капитана с записью в судовом жур-нале. По исчезновению опасности АИС должен быть включен как можно быст-рее. Порядок использование АИС судами, находящимися у причалов порта, оп-ределяется местными правилами. Готовность оборудования АИС к работе после включения занимает не более 2 минут, в течение которых выполняется автоматический контроль рабо-тоспособности, периодически повторяющийся в процессе работы. Если обору-дование неисправно, включается сигнализация и прекращается передача ин-формации.

Вахтенный офицер на борту судна должен обеспечить ввод в оборудова-ние АИС в начале рейса и, при необходимости, обновлять следующие данные: осадку, данные об опасном грузе, порт назначения и ЕТА, маршрут движения, навигационный статус, и сообщения, связанные с безопасностью.

Вахтенный офицер должен периодически проверять информацию, пере-даваемую оборудованием АИС, в частности, позицию собственного судна в формате WGS-84, вектор путевой скорости (SOG/COG) и курс судна. Статиче-ская информация о судне (идентификаторы, тип, размеры) должна проверяться, как минимум, один раз в течение рейса, но не реже, чем раз в месяц. При входе судна в район, где установлены частотные каналы АИС, отли-чающиеся от международных, следует убедиться что произошло автоматиче-ское переключение каналов по сигналам береговых станций. В некоторых рай-онах, где такие станции отсутствуют, требуется выполнить ручное переключе-ние каналов.

В соответствии с Правилом V/31 Конвенции SOLAS «капитан каждого судна, встретивший опасные льды, покинутое судно, представляющее опас-ность для плавания, любую другую прямую навигационную опасность ….. обя-зан всеми имеющимися в его распоряжении средствами передать информацию об этом находящимся поблизости судам, а также компетентным властям». Установленное на судне оборудование АИС следует считать одним из таких средств. Использование АИС не устраняет необходимость передачи информа-ции другими средствами, в том числе, требуемыми процедурами ГМССБ.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 63: A Is

63

4.3. Использование АИС в береговых службах

В соответствии с Резолюцией IMO MSC.74(69) основными береговыми службами, использующими АИС в режиме работы «судно-берег», являются системы управления движением судов (СУДС), а также системы судовых со-общений, обеспечивающие получение прибрежными государствами информа-ции о судне и его грузе.

Использование АИС в качестве технического средства СУДС позволяет реализовать следующие преимущества.

• возможность автоматической идентификации контролируемых судов, что исключает необходимость в радиопеленгаторах и/или голосовом радиообмене в целях идентификации;

• автоматизация получения от судов информации, необходимой для ра-боты СУДС (тип судна, длина, ширина, осадка, порт назначения, мар-шрут движения и т.д.).

• автоматизация передачи судам информации о навигационной обста-новке в районе действия СУДС, гидрометеорологической информации и предупреждений об опасных явлениях;

• возможность автоматизированной передачи по каналам АИС инфор-мации о судах, необорудованных транспондерами, но сопровождае-мыми РЛС СУДС

• значительное снижение погрешностей определения координат и эле-ментов движения контролируемых судов по сравнению с радиолока-ционным сопровождением;

• исключение других специфических ограничений и недостатков, свой-ственных радиолокационному сопровождению (влияние затенения, ложных эхосигналов и помех, возможность потери и переключения сопровождения, увеличение погрешностей при маневре цели и т. д.);

• возможность существенного расширение района действия СУДС при значительном сокращении строительных затрат и эксплуатационных расходов.

Обеспечение автоматической идентификации и автоматизация взаимного обмена информацией между Центром СУДС и судами средствами АИС способ-ствует снижению объема радиотелефонного обмена, а в некоторых случаях по-зволяет полностью его исключить (например, для паромов и других судов ме-стного сообщения). Как следствие, снижается дополнительная нагрузка на су-доводителей и операторов СУДС, что способствует повышению уровня безо-пасности судоходства. Использование АИС и роль СУДС как центра, обраба-тывающего и распределяющего принятую от судов информацию АИС, позво-ляет исключить параллельную передачу радиотелефонной информации с судна в адрес других портовых служб (лоцманская служба, портовые власти, агент-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 64: A Is

64

ские, буксирные, стивидорные, бункеровочные и другие компании, занятые об-служиванием судов в порту). Кроме того, внедрение АИС в крупнейших портах мира (Сингапур, Роттердам, Гонконг, Гамбург и других) позволяет разрешить серьезные проблемы с перегрузкой ОВЧ каналов морской подвижной службы, способствуя тем самым эффективности работы портов.

Важное значение для обеспечения безопасности судоходства на аквато-риях портов и в прибрежных водах имеет передача Центром СУДС через базо-вые станции АИС бинарных сообщений, содержащих информацию о судах, не оборудованных АИС, но сопровождаемых береговыми РЛС в составе СУДС. Для реализации этой функции аппаратура обработки радиолокационной ин-формации должна быть связана с общей базой данных АИС и радиолокацион-ного сопровождения, а также с контроллером базовых станций АИС (см. раздел 3). Вторым видом бинарных сообщений АИС, связанным с деятельностью СУДС, является информация о плане перехода в районе действия СУДС (мар-шруте движения судна), который сообщается судном Центру СУДС или пред-лагается Центром СУДС судну.

В совокупности с автоматическим получением информации от окружаю-щих судов, оборудованных АИС, передача Центром СУДС бинарных сообще-ний позволяет практически реализовать концепцию «Silent VTS – молчаливой СУДС». Данная концепция, предложенная несколько лет назад, предусматрива-ет автоматическую передачу на судно в полном объеме информации, которой располагают операторы СУДС. Эта информация может активно использоваться капитаном судна или лоцманом при значительном сокращении или упраздне-нии радиотелефонного обмена между судном и Центром СУДС.

Применение АИС в СУДС позволяет компенсировать ограничения и не-достатки традиционного радиолокационного контроля и сопровождения и тем самым существенно повысить эффективность и качество получаемой информа-ции о движении судов в районе действия СУДС. Достоинства и преимущества АИС в данном аспекте во многом аналогичны применению АИС на судах и подробно рассмотрены выше в параграфе 4.2.

Дополнительно, применение АИС в СУДС позволяет существенно рас-ширить зону эффективного контроля движения судов, оборудованных АИС, без увеличения числа береговых РЛС. Особенно важно это достоинство АИС для изрезанного побережья и архипелагов, где одна базовая станция АИС может перекрыть акваторию, требующую нескольких РЛС для полного обеспечения радиолокационного контроля. Соответственно, значительно снижаются капита-ловложения и затраты на эксплуатацию СУДС. Вместе с тем, применение АИС не исключает установки РЛС для контроля за наиболее сложными участками расширяемого района действия СУДС, особенно при наличии в структуре су-доходства судов, не подлежащих оснащению АИС. На участках района дейст-вия СУДС, не контролируемых с помощью РЛС, получение информации о су-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 65: A Is

65

дах, необорудованных АИС, обеспечивается использованием элементов систем судовых сообщений - регулярные доклады по радиотелефонным каналам в Центр СУДС в определенных точках маршрута или на рубежах.

Примером эффективного применения АИС может служить СУДС в ниж-нем течении реки Миссисипи (США), введенная в экспериментальную эксплуа-тацию в 2001 г. Район действия СУДС имеет протяженность 285 миль вдоль речного фарватера, доступного для морских судов, и включает крупные порты Новый Орлеан и Батон Руж. Базовые станции АИС, обеспечивающие полное перекрытие района действия СУДС, установлены на пяти башнях. Частичный радиолокационный контроль, главным образом, на акваториях портов и в устье Миссисипи обеспечивается шестью береговыми РЛС. Другим примером может служить СУДС на основе АИС, создаваемая в районе Сайменских озер (Фин-ляндия), где не предусматривается строительство береговых РЛС. Необходи-мым условием для нормального функционирования таких СУДС является вве-дение местных или национальных правил, предусматривающих установку АИС на всех судах, оперирующих в данном районе.

Общая позиция IALA в отношении внедрения АИС в СУДС достаточно ясно выражена в «Руководстве по СУДС» (VTS Manual 2002):

«Чтобы избежать ситуации, при которой суда, оборудованные АИС, будут неоправданно предполагать, что Центр СУДС способен принимать их сообщения, Администрация СУДС должна рассмотреть вопрос о публикации статуса СУДС в отношении АИС. Там, где это приемлемо, заранее должна быть опубликована дата, когда Администрация планирует внедрить АИС в СУДС»

Морские страны, традиционно уделяющие повышенное внимание разви-тию и использованию СУДС (Великобритания, Германия, Нидерланды), в тече-ние последних лет успешно используют «Shore based pilotage» - лоцманскую проводку с берега, осуществляемую посредством технических средств СУДС специально подготовленными для этого операторами, имеющими лоцманские лицензии и соответствующий опыт работы в местных условиях.

Лоцманская проводка с берега, которая получила принципиальное одоб-рение со стороны Международной и Европейской Ассоциаций морских лоцма-нов (IMPA/EMPA), позволяет:

• сократить протяженность традиционной лоцманской проводки; • принимать и высаживать лоцманов в защищенных акваториях; • повысить эффективность работы лоцманских служб при одновремен-

ном сокращении числа лоцманов и лоцманских судов; • увеличить пропускную способность подходных путей; • снизить величину лоцманского сбора и общие издержки судна по за-

ходу в порт;

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 66: A Is

66

• повысить эффективность работы и конкурентоспособность порта. Уникальные особенности АИС (возможность получения информации о

курсе и угловой скорости судна, существенное уменьшение погрешностей ав-тосопровождения, особенно для маневрирующего судна, возможность прогно-зирования траектории движения) позволяют существенно повысить эффектив-ность лоцманской проводки с берега.

С середины 90-х годов в прибрежных районах с наиболее интенсивным судоходством ускоренными темпами вводятся в действие системы судовых со-общений - ССС (Ship Reporting Systems - SRS), создаваемые в соответствии с Правилом V/11 Конвенции SOLAS и Резолюцией IMO MSC.43(64). ССС при-званы содействовать безопасности и эффективности судоходства, охране жизни

на море и защите окружающей среды посредством контроля за соблюде-нием правил плавания и получения морскими администрациями прибрежных государств информации о движении судов, особенно с опасными грузами. Обычно, прибрежные ССС создаются там, где уже установлены и действуют системы маршрутов движения судов, включающие схемы разделения движе-ния.

Организационно-технической основой прибрежных ССС является сбор и обработка в установленном порядке сообщений от судов, передаваемых по ОВЧ (УКВ) каналам морской радиосвязи. Формат сообщений определен Резо-люцией IMO А.851 (20) и предусматривает сведения о судне, его грузе, место-положении, курсе, скорости, портах отправления и назначения, плане перехода и т.д. В дополнение к средствам радиосвязи с судами, в прибрежных ССС мо-гут применяться радиолокационный контроль и автоматические радиопеленга-торы. ССС должны иметь возможность взаимодействия с судами и, при необ-ходимости, предоставлять судам информацию. Как правило, роль центра, обес-печивающего прием и обработку информации в прибрежных ССС выполняет Центр СУДС, действующей в данном регионе.

Таким образом, цели создания и организационно-техническая основа ССС и СУДС имеют много общего. Однако с правовой точки зрения между СУДС и ССС имеются серьезные различия. Основной функцией ССС является сбор информации о судах и пассивный контроль за состоянием судоходства. Основной функцией СУДС является организация и регулирование судоходства на основе получаемой информации о движении судов, что предполагает актив-ное взаимодействие с судами. В соответствии с принципами международного морского права СУДС могут быть обязательными для судов только в пределах территориальных вод. Прибрежные ССС могут действовать и в международных водах и иметь статус обязательных для использования всеми судами, для чего должны пройти процедуру одобрения в IMO.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 67: A Is

67

Использование радиотелефонной связи в качестве источника информации о судах и судоходной обстановке является существенным недостатком при-брежных ССС, снижающим их эффективность. Как следствие, увеличивается нагрузка на судоводителей, возникают языковые трудности, снижается досто-верность информации и оперативность ее обработки в береговых центрах. Применение АИС в прибрежных ССС позволяет устранить отмеченные недос-татки и повысить эффективность использования SRS. При этом, появляется возможность активного и автоматизированного контроля движения основных типов судов во всем районе действия ССС без строительства береговых РЛС, что дает существенную экономию средств. Суда, оборудованные АИС, могут быть полностью освобождены от передачи радиотелефонных сообщений, по-скольку информация, обычно требуемая в прибрежных ССС, содержится в со-общениях АИС. Суда, необорудованные АИС будут продолжать передавать ра-диотелефонные сообщения в установленном порядке. Таким образом, примене-ние АИС в обязательных ССС будет являться дополнительным стимулом для установки АИС на судах, не попадающих под требования Главы V Конвенции SOLAS, но оперирующих в районе действия обязательных ССС (рыболовные, местного плавания и другие).

АИС является средством, не только повышающим эффективность работы СУДС и ССС, но также сближающим эти две разновидности береговых систем, что позволяет создавать интегрированные региональные системы безопасности мореплавания, в том числе на основе международного сотрудничества. Приме-ром может служить обязательная система судовых сообщений STRAITREP, введенная в действие с 1999 г. в Малаккском и Сингапурском проливах тремя государствами – Малайзия, Сингапур и Индонезия. STRAITREP, действующая в международных водах, информационно интегрирована с СУДС Джохор, Ке-ланг (Малайзия) и Сингапур, действующих на акваториях соответствующих портов и в территориальных водах. В настоящее время ведутся работы по вне-дрению в STRAITREP оборудования АИС в дополнение к действующим техни-ческим средствам (радиотелефония, радиолокация, автоматическое радиопе-ленгование). Планируется создание региональных интегрированных систем безопасности мореплавания с использованием АИС в проливах Ла-Манш и Па-Де-Кале (Дувр), в южной части Северного моря, на акватории Балтийского мо-ря, в проливах Босфор и Дарданеллы и в Мраморном море, а также в ряде дру-гих регионов.

Прочие береговые службы, связанные с деятельностью морского транс-порта (службы поиска и спасения, портовый контроль, лоцманские и буксирные службы, стивидорные компании и другие), могут получать информацию от су-довых станций АИС, дополненную информацией от береговых РЛС и других источников, через Центры СУДС или систем судовых сообщений. Разумеется, при этом не исключается возможность установки любой из береговых служб

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 68: A Is

68

собственной станции АИС, работающей только на прием. Например, компания, эксплуатирующая паромы местного сообщения, может использовать такую станцию для получения информации о местоположении и движении собствен-ных паромов и последующего использования этой информации в диспетчер-ских целях. Однако, по ряду причин (например, проблемы выбора места уста-новки и обеспечения требуемой рабочей зоны, необходимость в выделенных линиях связи) эффективность такого решения, как правило, невысока.

Значительный интерес информация АИС представляет для ведомств, обеспечивающих интересы государства в прибрежных водах (военно-морские силы, пограничные и таможенные власти, органы, контролирующие добычу биоресурсов и экологическое состояние побережья). Тем не менее, создание ве-домственных сетей АИС признается нецелесообразным по вполне понятным технико-экономическим причинам. Например, в странах Северной Европы (Швеция, Финляндия, Норвегия, Дания), национальные сети береговых станций АИС, перекрывающие все побережье, строятся при ведущей роли националь-ных морских администраций с участием органов обороны и пограничной охра-ны.

В целях эффективного обеспечения как государственных органов, так и всех заинтересованных участников морского транспортного процесса инфор-мацией о состоянии судоходства в прибрежных водах, во второй половине 90-х годов в странах Европейского Союза разработана и начата реализовываться концепция VTMIS (Vessel Traffic Management and Information System - Система управления и информационного обеспечения судоходства). Основными поло-жениями концепции VTMIS являются:

• использование АИС, как одного их основных средств получения инфор-мации о состоянии судоходства, дополняющего традиционные техниче-ские средства СУДС и систем судовых сообщений;

• образование региональных систем безопасности мореплавания и инфор-мационного обеспечения судоходства посредством информационной ин-теграции локальных СУДС, систем судовых сообщений и соответствую-щих информационно-вычислительных сетей;

• интерактивное информационное взаимодействие всех участников мор-ского транспортного процесса, формирование единого информационного пространства по различным аспектам судоходства на локальном, регио-нальном, национальном и международном уровнях. Доступ конечных пользователей к информации VTMIS (картина судоход-

ной обстановки, данные о судах и грузах, маршруты движения и сроки прибы-тия в порт, расстановка судов у причалов, заявки на обслуживание судов и т.д.) обеспечивается через выделенные линии связи или через сеть Интернет.

АИС, действующая в режиме дальней связи через Инмарсат-С, обеспечи-вает широкие возможности мониторинга судоходства в исключительных эко-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 69: A Is

69

номических зонах (ИЭЗ) и в зонах ответственности региональных (националь-ных) МСКЦ. В открытых морях и океанах уже длительное время действуют системы судовых сообщений, созданные в соответствии с Международной Конвенцией о поиске и спасении на море (SAR 79), такие как AMVER, JASREP, AUSREP, CHILREP и другие. Использование АИС в работе таких систем по-зволит практически полностью автоматизировать передачу, прием и обработку сообщений, снизить нагрузку на судоводителей и береговой персонал, повы-сить эффективность деятельности МСКЦ. Страны Европейского Союза и неко-торые другие страны, обладающие богатыми рыбными ресурсами, уже присту-пили к внедрению АИС в системах мониторинга рыбодобывающего флота. На открытии XV Конференции IALA/МАМС (Сидней, март 2002 г.) Генеральный Секретарь IMO Уильям О’Нейл в своей речи, в частности, обратил внимание на возможность создания в ближайшем будущем глобальной системы мониторин-га судоходства на основе технических средств АИС.

4.4. Опыт внедрения АИС

4.4.1. Разработчики и производители аппаратуры АИС

Приоритет в разработке первых образцов аппаратуры универсальной АИС, соответствующей Резолюции IMO MSC.74(69), принадлежит шведской компании GP&C (www.gpc.se), которая в конце 90-х годов передала права на промышленное производство разработанной аппаратуры компании SAAB TransponderTech (Швеция). Последняя является признанным мировым лидером в усовершенствовании и промышленном производстве судовой и береговой ап-паратуры АИС. Компания SAAB TransponderTech (www.transpondertech.se) производит судовые мобильные станции R3, модули базовых станций R30 и портативную аппаратуру для лоцманов R3 Pilot, предлагает услуги по проекти-рованию и системной интеграции береговой инфраструктуры АИС.

Аппаратурой компании, по состоянию на начало 2002 г. оснащены более 200 судов, главным образом, в целях испытаний и экспериментальной эксплуа-тации, проводимых национальными морскими Администрациями разных стран. Компания заключила несколько крупных договоров с судоверфями в Корее и Китае на поставку аппаратуры АИС для новостроящихся судов, а также с рядом судоходных компаний на оснащения действующих пассажирских судов, паро-мов и круизных лайнеров.

SAAB TransponderTech лидирует и в поставках береговой аппаратуры АИС, обеспечив, в первую очередь, установку сети базовых станций, перекры-вающих все побережье Швеции. Компания SAAB TransponderTech заключила партнерские соглашения с наиболее известными в мире разработчиками и про-изводителями комплексов аппаратуры СУДС (Norcontrol, STN Atlas, HITT и

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 70: A Is

70

другими) в целях предоставления потребителям комплексных технических ре-шений «под ключ».

В 1999 г. начато экспериментальное внедрение АИС в СУДС порта Син-гапур, где впервые была реализована практическая интеграция АИС с комплек-сом аппаратуры СУДС VTMIS5060 компании Norcontrol. Положительные ре-зультаты эксперимента позволили SAAB TransponderTech заключить контракты на поставку оборудования АИС для большинства СУДС, создаваемых или мо-дернизируемых в начале нового столетия. В качестве примеров можно привес-ти контракты на поставку 19 базовых станций для национальной сети АИС в Финляндии, 6 базовых станций АИС для СУДС Гонконга, 6 базовых станций АИС для СУДС в проливах Босфор и Дарданеллы и в Мраморном море, для системы контроля судоходства CNIS в проливе Дувр (Па-де-Кале), для СУДС порта Лиссабон и других.

Хорошо известным разработчиком и производителем аппаратуры АИС является южноафриканская компания Marine Data System (www.marinedata.co.za). Первый промышленный образец аппаратуры АИС AISM 7100, в судовом и базовом вариантах, успешно прошел испытания в Ве-ликобритании, Нидерландах, Германии, Канаде и ЮАР. В 2001 г. запущена в производство новая модель аппаратуры AIMS MIII, которая в 2002 г. будет внедрена в СУДС пяти главных портов ЮАР (Кейптаун, Салдахна Бей, Элиза-бет, Ричардс Бей и Дурбан).

Совместно с компанией EuroCom Industries ведется разработка перспек-тивной модели AISM MIV. Стратегическим партнером Marine Data System яв-ляется компания Tideland Signals (США), осуществляющая производство и продвижение на североамериканском рынке разработок Marine Data System. Компания Sailor и компания Skanti на основе разработок Marine Data System приступили к выпуску моделей судовой аппаратуры АИС под торговыми мар-ками UAIS 1800 и UAIS 2000, соответственно.

Норвежская компания Seatex (www.seatex.no), входящая в концерн Kongsberg, разрабатывает и производит серию транспондеров для различных областей применения, в том числе модель Seatex AIS 100, полностью соответ-ствующую требованиям для судовых станций АИС класса А, и оборудование для базовых станций АИС.

Японская компания Izumi Boeki (www.izumi-grp.co.jp), входящая в кон-церн JRC, осуществляет разработку аппаратуры АИС с привлечением своих филиалов и партнеров на Украине и в России.

Среди российских разработчиков и поставщиков оборудования АИС сле-дует отметить компанию «Транзас Евразия» (www.transas.ru), предлагающую серию судовых и базовых станций АИС Т100, Т110, Т200 и Т210, причем Т100 и Т200 имеют комбинированные приемники Глонасс/GPS. Компания «Транзас

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 71: A Is

71

Евразия» одной из первых в мире реализовала совместное отображение инфор-мации АИС и радиолокационной информации на экране электронных карто-графических систем (см. п. 4.1).

Следует также отметить, что некоторые компании продолжают выпускать оборудование АИС, не соответствующее Резолюции IMO MSC.74(69) и Реко-мендациям ITU-R М.1371-1. Компания ROSS Engineering (США) в начале 90-х годов разработала и внедрила оборудование АИС с использованием цифрового избирательного вы-зова (ЦИВ) для контроля движения судов в заливе Принц Уильям (www.rossdsc.com). В последующие годы ROSS Engineering активно участвует в большинстве опытно-экспериментальных и внедренческих проектов АИС, реа-лизуемых Береговой охраной США и Канады и предполагающих одновремен-ное использование транспондеров на основе ЦИВ и TDMA с последующим пе-реходом на технологию TDMA.

Компания Racal Tracs (www.racal-tracs.com) уже поставила более тысячи транспондеров, которые используют метод TDMA, но не совместимы с аппара-турой АИС, соответствующей международным требованиям. В частности, Ra-cal Tracs внедрила в порту Гарвич (Великобритания) систему АИС, предназна-ченную для мониторинга и оперативного управления местными паромами, лоцманскими судами и буксирами. На судах устанавливаются транспондеры в виде «черных ящиков» без индикаторных устройств. Береговая аппаратура со-пряжена с СУДС порта Гарвич.

4.4.2. Первые результаты испытаний и внедрения АИС

Швеция. В 2001 г. практически завершена реализация национальной программы развертывания береговой инфраструктуры АИС. Наряду с Морской администрацией (www.sjofartsverket.se) во внедрении АИС принимали участие пограничная охрана и министерство обороны. Общими усилиями была создана сеть, включающая более 30 базовых станций, перекрывающих все морское по-бережье и внутренние судоходные пути (озера). Получаемая информация по-ступает затем в распоряжение государственных органов, а также МСКЦ, лоц-манских служб и девяти действующих в Швеции СУДС (Стокгольм, Гётенбург, Мальмё/Флинт и другие). АИС оборудованы все лоцманские и спасательные суда, ледоколы, патрульные суда береговой охраны – всего 85 судов в 2000 г.

Финляндия. Работы по внедрению АИС организуются и координируют-ся национальной Морской администрацией (www.fma.fi) и научно-исследовательским институтом VTT. Стратегия внедрения АИС была разрабо-тана в 1997/98 г.г. и предусматривала развертывание сети из 17 станций, охва-тывающих все побережье. Однако опытная эксплуатация первых базовых стан-ций привела к необходимости увеличения числа базовых станций до 38, вклю-чая 5 станций на Сайменских озер. При новой схеме размещения станций обес-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 72: A Is

72

печивается взаимное перекрытие рабочих зон смежных станций до половины радиуса действия. Аппаратура базовых станций поставляется компанией SAAB TransponderTech (Швеция). К 2002 г. осуществлен ввод в действие базовых станций вдоль побережья Финского залива и в районе порта Турку и Аландских островов.

Планы Морской администрацией Финляндии предусматриваю первооче-редную установку оборудования АИС на пассажирских судах и паромах, ледо-колах, лоцманских, буксирных и аварийно-спасательных судах со значитель-ным опережением сроков, определенных Главой 5 Конвенции SOLAS.

Норвегия. В 1997 г. реализован первый проект внедрения АИС в СУДС, действующей в Ослофиорде. Информация, поступающая от трех базовых стан-ций, предоставляется в распоряжение двух Центров СУДС, один из которых контролирует акваторию порта Осло, а второй – остальную часть Ослофиорда. Одновременно аппаратурой АИС были оборудованы несколько судов местного плавания, что позволило провести необходимые эксперименты и приобрести практический опыт. В связи с окончанием доработки международных стандар-тов оборудование АИС, первоначально установленное компании SAAB Trans-ponderTech (Швеция), в 2001 г. было модернизировано посредством замены от-дельных модулей и программного обеспечения.

С 1995 г. в Норвегии действуют правила, обязывающие иностранные су-да, входящих в территориальные воды, передавать предварительное оповеще-ние и план дальнейшего перехода. Далее, сообщения должны передаваться при входе во внутренние воды, а также при прохождении установленных точек. Эти правила послужили основой для создания национальная системы контроля су-доходства в прибрежных водах - COSS (Norwegian Coastal Operations and Sur-veillance System), находящейся в ведении Министерства обороны, выполняю-щего функции морской пограничной охраны (www.coss.no). COSS обеспечива-ет оперативной информацией о состоянии прибрежного судоходства другие за-интересованные государственные службы, в частности Прибрежный директо-рат, выполняющий при Министерстве транспорта функции морской админист-рации в районах за пределами акваторий портов. Работа COSS обеспечивается сетью из 120 береговых станций. В планах развития COSS – информационный обмен с действующими СУДС и развертывание сети базовых станций АИС вдоль всего побережья Норвегии. Установка станций АИС предусмотрена на шельфовых установках по добыче нефти и газа в Северном море. Контроль су-доходства в исключительной экономической зоне предполагается обеспечить посредством АИС в режиме дальней связи через Инмарсат-С.

Россия. В 1999 г. в Санкт-Петербурге начаты первые эксперименты с оборудованием АИС, предоставленным компанией «Транзас». В 2000 г. в Но-вороссийске проведены эксперименты с оборудованием АИС трех разработчи-

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 73: A Is

73

ков: «Транзас», «Радиома» (Москва) и «Изуми Боеки» (украинское подразделе-ние). Перспективными планами предусмотрено внедрение АИС в интегриро-ванных региональных системах безопасности мореплавания, поэтапно созда-ваемыми в восточной части Финского залива, в заливе Петра Великого, в Коль-ском заливе и на Азово-Черноморском побережье России. Кроме того, преду-смотрено внедрение АИС в портах, где действуют или создаются СУДС (Ар-хангельск, Калининград, Ванино, Магадан и другие).

Литва. Единственная базовая станция АИС, установленная в районе Клайпеды и перекрывающая большую часть побережья Литвы, введена в дей-ствие в 1999 г. при техническом содействии компании SAAB TransponderTech (Швеция).

Германия. Администрация водных путей Германии (German Waterways Administration) в 1994/95 г.г. провела первые испытания АИС с использованием ЦИВ на СУДС Куксхавен. В 1995/96 г.г. начата экспериментальная эксплуата-ция АИС на Кильском канале с использованием портативных приборов, дос-тавляемых лоцманами на борт судна. Несмотря на положительные результаты первых испытаний и экспериментов, Германия решительно поддержала в рам-ках IMO предложения по внедрению универсальной АИС, использующей тех-нологию TDMA.

В рамках германо-шведского проекта BAFEGIS в 1997/98 г.г. проведены испытания оборудования АИС, установленного на паромах, действующих на линии Варнемюнде – Троллеборг. Береговое оборудование АИС было сопря-жено с оборудованием СУДС Росток/Варнемюнде (Германия) и СУДС Флинт/Мальме (Швеция). Результаты испытаний подтвердили высокую эффек-тивность АИС как средства контроля движения судов, а также позволили под-готовить предложения по отображению информации АИС.

Летом 2001 г. Федеральной Администрацией водных путей и судоходства Германии (Federal Waterways and Shipping Administration) проведены масштаб-ные испытания оборудования АИС нескольких производителей из Швеции, Норвегии, Южной Африки, России и Японии. Во избежание преждевременной рекламы или антирекламы испытываемой аппаратуры компании-производители не указываются, хотя достаточно прозрачно угадываются из приведенного пе-речня стран. Компаниям, добровольно участвующим в испытаниях, предлага-лось установить несколько судовых комплектов оборудования и 1-2 базовых станции. Основные цели испытаний - оценка соответствия оборудования уста-новленным международным требованиям и проверка совместимости оборудо-вания различных производителей. На общем положительном фоне результатов испытаний были выявлены некоторые несоответствия стандартам и факты час-тичной несовместимости оборудования. Компаниям – участникам испытаний было предложено продолжить испытания в 2002 г. после устранения выявлен-ных проблем с оборудованием.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 74: A Is

74

Великобритания. В 1993/1994 г.г. Береговой охраной (MCGA – Maritime Coast Guard Agency) осуществлено экспериментальное внедрение АИС с ис-пользованием ЦИВ в Системе контроля движения судов в проливе Дувр (CNIS). Данный район характеризуется очень высокой сложностью и интенсив-ностью судоходства, а также значительным числом тяжелых навигационных аварий. Транспондерами АИС были оснащены паромы, совершающие регуляр-ные рейсы в проливе между портами Франции и Южной Англии. Система ус-пешно действовала до 2002 г., когда началась ее поэтапная модернизация с за-меной судового и берегового оборудования АИС на современное, соответст-вующее международным требованиям. Среди других, наиболее важных проектов внедрения АИС, следует отме-тить СУДС порта Лондон (с устьем реки Темза) и СУДС в устье реки Хамбер.

Канада. Ведущая роль в проведении испытаний и осуществлении первых проектов внедрения АИС принадлежит Береговой охране, в функции которой входит обеспечение безопасности мореплавания, контроль и регулирование движения судов в водах Канады. Первые испытания АИС (с особым методом использования радиоканала, несовместимым с современным) проведены в

1993-1995 г.г. на западном побережье страны при участии Палаты судоходства. В августе-сентябре 2000 г. на западном побережье Канады и в водах юж-

ной Аляски проводились испытания судовой аппаратуры АИС совместного производства компаний Marine Data System (ЮАР) и Tidelend Signals (США). которая была установлена на трех круизных лайнерах (Sea Princess, Regal Princess, Volendam) и пароме Powell River Queen. На двух судах аппаратура АИС была подключена к интегральным системам мостика компании STN Atlas, а на двух других – к электронной картографической системе компании «Transas». К испытаниям привлекался штурманский состав судов, который сде-лал ряд важных замечаний и предложений, нацеленных на повышение эффек-тивности использования АИС. В частности, судоводители выразили опасение, что АИС может дать ложное чувство безопасности, если не будет интеграции информации с САРП, но в то же время предостерегали от перегрузки экрана РЛС/САРП дополнительной информацией. Были также отмечены, как наиболее важные свойства АИС, возможность обнаружения целей за пределами дально-сти действия РЛС/САРП и преимущества АИС в архипелажных районах с об-ширными теневыми зонами радиолокационного контроля (www.uais.org)

Разработаны планы внедрения АИС в заливе Святого Лаврентия в качест-ве обязательного навигационного средства (срок реализации проекта – 2003 г.) Интересно отметить, что средства на создание береговой инфраструктуры АИС будут формироваться за счет специального сбора с судов в соответствии с ре-шением Канадской Ассоциации судовладельцев и Палаты Судоходства Канады. В Ванкувере проведены первые эксперименты по использованию АИС в целях мониторинга за высотой прилива и приливно-отливными течениями.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 75: A Is

75

США. Первая в мире АИС с использованием ЦИВ была практически применена в 1993 г. в СУДС залива Принц Уильямс на подходах к порту Вал-дез (Аляска). Катастрофическая, по своим экологическим последствиям, авария танкера «Exxon Valdez» в 1989 г. привела к необходимости непрерывного кон-троля за движением танкеров на всем протяжении залива Принц Уильямс. Вви-ду большой протяженности контролируемого пути и труднодоступности побе-режья в совокупности с суровыми условиями Аляски, применение традицион-ных РЛС в этих целях было практически невозможным. Положительный опыт использования АИС с ЦИВ в заливе Принц Уильямс способствовал продолже-нию исследовательских и экспериментальных работ по АИС в США, где они получили название «Автоматизированные системы зависимого контроля» (Automated Dependent Surveillance Systems – ADSS).

Первыми проектами в США по внедрению современных АИС являются СУДС в нижнем течении реки Миссисипи, на реке Святой Марии, а также в портах Сан-Франциско и Хьюстон/Галверстон. Проектам, реализуемым Берего-вой охраной, предшествовал масштабный эксперимент на подходах к порту Новый Орлеан (нижнее течение реки Миссисипи), проведенный в 1998/99 г.г. с использованием 100 транспондеров (50 из которых использовали протокол ЦИВ, а 50 других – протокол TDMA).

Компания MariTEL (www.maritelusa.com) предложила построить вдоль побережья США 286 радиобашен высотой не менее 100 метров, обеспечиваю-щих дальность связи с судами на ОВЧ до 50 миль. На этих башнях будут раз-мещаться различные радиосредства: ГМССБ, автоматическая радиотелефония с использованием ЦИВ, а также АИС. Идет обсуждение и согласование этого предложения с Береговой охраной.

Австралия. В период с сентября 2000 г. по август 2001 г. национальной морской Администрацией (www.amsa.gov.au) проводились испытания АИС в районе Большого барьерного рифа. В испытаниях использовалась стационар-ная, судовая и портативная лоцманская аппаратура компании SAAB TransponderTech. Базой для испытаний служила Система судовых сообщений REEFREP, действующая с 1999 г. В результатах испытаний, в частности, было отмечено следующее:

• все судовые аппараты и базовые станции отработали безотказно в тече-ние года в тропических условиях;

• подтверждена возможность приема сигналов АИС из-за препятствий рельефа;

• дальность действия базовых станций АИС на 40-45% превышала даль-ность действия береговых РЛС;

• дальность действия портативной аппаратуры составила 60% от дальности действия стационарной судовой аппаратуры;

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 76: A Is

76

• недостатками портативной аппаратуры являются отсутствие связи с гиро-компасом и значительный вес (10,4 Кг). Результаты испытаний позволили приступить к практическому внедре-

нию АИС в Системе судовых сообщений REEFREP и в СУДС, обслуживающих порты Австралии.

Сингапур. Администрация порта Сингапур (www.mpa.gov.sg), крупней-шего порта мира по числу судозаходов и переработке контейнеров, изучает возможности АИС с 1995 г. Первоначально, проекты и планы внедрения строи-лись на основе АИС с ЦИВ. Основное внимание при этом уделялось проблеме автоматической идентификации судна и снижению объема голосовой радиосвя-зи, что для Сингапура является очень сложной проблемой. В 1999 г., во время модернизации СУДС, развернуты две экспериментальные базовые станции АИС и установлены мобильные станции на 10 судах местного плавания. Обо-рудование АИС поставлено компанией SAAB TransponderTech (Швеция) и ин-формационно интегрировано с новым комплексом аппаратуры СУДС Norcon-trol VTMIS5060.

Положительные результаты внедрения АИС в порту Сингапур с большим вниманием рассмотрены IALA и IMO и оценены как подтверждение адекватно-сти технической политики, проводимой этими организациями в отношении АИС. В ближайшей перспективе предусмотрено внедрение АИС в Системе су-довых сообщений REEFREP, действующей в Малаккском и Сингапурском про-ливах. Корея. Исследования и эксперименты по АИС проводятся с 1996 г., включая режим дальней связи с использованием корейского спутника как аль-тернативы Инмарсат. Перспективные планы предусматривают перекрытие ба-зовыми станциями АИС всего побережья страны. В первую очередь, в 2002 г., базовыми станциями АИС будут оснащены основные порты и подходы к ним, где уже действуют СУДС.

Япония. Планируется создание национальной сети АИС, полностью ох-ватывающей все побережье Японии. Получаемая информация будет направ-ляться в заинтересованные государственные ведомства. Первые испытания на-мечены на 2004 г., а полный ввод системы в действие – на 2005 г.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 77: A Is

77

Библиография

1. Резолюция IMO MSC.74(69) от 12 мая 1998 г. Приложение 3 «Рекоменда-ции по эксплуатационным характеристикам универсальной морской Ав-томатической Идентификационной Системы (АИС).

2. Резолюция IMO MSC 99(73) от 5 декабря 2000 г. Принятие поправок к Международной Конвенции по охране человеческой жизни на море (Но-вая редакция Главы 5 «Безопасность мореплавания»).

3. Резолюция IMO А.917(22) от 29 ноября 2001 г. Руководство по эксплуа-тации на судах морской Автоматической Идентификационной Системы (АИС).

4. Рекомендации МСЭ/ITU-R M.1371-1 «Технические характеристики уни-версальной морской автоматической идентификационной системы, ис-пользующей множественный доступ с временным разделением в диапа-зоне ОВЧ морской подвижной службы»

5. Стандарт МЭК/IEC 61993-1 «Судовые автоматические транспондеры, ис-пользующие режим ЦИВ в УКВ диапазоне морской подвижной службы».

6. Стандарт МЭК/IEC 61993-2 «Судовое оборудование универсальной авто-матической идентификационной системы (АИС) класса А. Технические и эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты испыта-ний».

7. Руководство МАМС по Автоматической идентификационной системе (IALA Guidelines on AIS). Редакция 1.0. Сентябрь 2001 г.

8. Руководство МАМС по Службам движения судов (IALA VTS Manual). Третье издание. Март 2002 г.

9. Руководство МАМС по использованию АИС в качестве средства Служб движения судов (IALA Guidelines on AIS as VTS Tool). Декабрь 2001 г.

10. Разъяснения МАМС по Рекомендациям МСЭ/ITU-R M.1371. (IALA Tech-nical Clarifications of Recommendation ITU-R M.1371-1). Редакция 1.2. Февраль 2002 г.

11. Судовое оборудование универсальной автоматической информационной (идентификационной) системы (АИС). Временные технико-эксплуатационные требования. МФ-02-22/848-62. Государственная служ-ба морского флота Министерства транспорта РФ. (Введены в действие с 15 марта 2002 г.)

12. Автоматическая идентификационная система (АИС). Краткое описание. Информационный документ компании «Транзас», Санкт-Петербург, 1999, 30 с.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 78: A Is

78

13. Автоматическая идентификационная система (АИС). Концепция внедре-ния на морском флоте. Информационный документ ЦНИИМФ, Санкт-Петербург, 2000, 38 с.

14. Причкин О.Б. Принципы использования АИС в Единой Системе обеспе-чения безопасности мореплавания в заливе Петра Великого // Материалы регионального научно-практического семинара «Методы и средства со-временной навигации / Владивосток: ДВГМА – 1999. – C. 97 – 104.

15. Парфентьев О.С., Причкин О.Б. Автоматическая идентификационная сис-тема (АИС) в заливе Петра Великого // Сборник трудов ДВО Российской инженерной академии. Выпуск 3 / Владивосток: ДВГТУ - 2000. – C. 57 – 62.

16. Судовая и береговая аппаратура автоматической идентификационной системы (Т100, Т110, Т200, Т210). Спецификация. Информационный до-кумент компании «Транзас», Санкт-Петербург, 2001, 10 с.

17. Универсальная автоматическая идентификационная система. Общее опи-сание. Информационный документ компании «Транзас», Санкт-Петербург, 2002, 17 с.

18. Чернышев А.В. О поправках 2000 года к Международной Конвенции СОЛАС-74, содержащих новую редакцию главы V «Безопасность море-плавания». Российский Морской Регистр Судоходства. (www.rs-head.spb.ru)

19. Hean Eng Siang M. VTS Transponder System – an operational perspective. VII International Symposium VTS 96. Rotterdam, 1996.

20. Heikkila M. Ship–Shore and Ship–Ship Data Transfer. VII International Sym-posium VTS 96. Rotterdam, 1996.

21. Pettersson B. The implication of AIS – Automatic Identification System (Transponders) on the ships and shore. Swedish Maritime Administration, July 1997.

22. Kjellberg R. Capacity and Throughput using Self Organized Time Division Multiple Access VHF Data Link in Surveillance Applications. Stockholm Univ ersity and Royal Institute of Technology. 1998.

23. Holmstrom L. AIS/4S Transponder – European Experience and International Implementation. XIV IALA Conference. Hamburg, 1998.

24. Oltman J-H., Bober S. The Universal Shipborne Automatic Identification Sys-tem (AIS) – system concepts, evaluation results and outlook on future devel-opments. XIV IALA Conference. Hamburg, 1998.

25. Tepper B., Barker L., AIS Trials on the West Coast of Canada. XIV IALA Conference. Hamburg, 1998.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 79: A Is

79

26. Galaske T., Scheuerman W. AIS (Transponder) Data in ECDIS. German Insti-tute of Navigation (DGON). Hamburg, 1998.

27. Macdonald J. The Development and Application of the Universal Automatic Identification System (UAIS). Australian Maritime Safety Authority, 1999.

28. Macdonald J. The Application of AIS to Vessel Traffic Services (VTS). Aus-tralian Maritime Safety Authority, 1999.

29. Macdonald J. The Development of the Universal Automatic Identification System (AIS). VIII International Symposium VTS 2000. Singapore, 2000.

30. Holden F. Universal Automatic Identification System – The International Situation. VIII International Symposium VTS 2000. Singapore, 2000.

31. Automatic Identification System (AIS) – A Report Based on Presentation of Potential Users. The Royal Institute of Navigation. London, 2000.

32. Lee R. A Rationale for Future Bridge Navigation Displays – A new IMO Ini-tiative (www.uais.org).

33. Buckens K. AIS and Non-SOLAS ships (www.uais.org). 34. Pot F. Reccomendations for Integration of AIS in Bridge Operation

(www.uais.org). 35. Backstrom R., Kovisto M., Kuokkannen L., Jokinen J. An intelligent shared

data network for AIS and remote controlled VTS VHF. XV IALA Conference. Sidney, 2002.

36. Oltman J-H. Where will The AIS gets its position from? XV IALA Confer-ence. Sidney, 2002.

37. Jidong S. Fusion of radar and AIS data. XV IALA Conference. Sidney, 2002. 38. Macdonald J. Universal Automatic Identification System (AIS) – Trials and

Tribulations. AMSA. Sydney. 2002. 39. Oltman J-H. Trials on AIS Conformity – Report on Findings and Results of

Phase I. Federal Waterways and Shipping Administration, Germany. Kiel, 2002.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 80: A Is

80

Приложение 1

Информационные сообщения АИС Форматы информационных сообщений АИС установлены в Рекоменда-циях ITU-R M.1371-1. Всего предусмотрено 22 типа стандартных информаци-онных сообщений (таблица 1).

Таблица 1

Ид.№ Наименование Описание Кол.

бит Кол. слотов Режим

1 Сообщение о ме-стоположении

Регулярное сообщение о местоположении мо-

бильной станции класса А

168 1 А

2 Сообщение о ме-стоположении

Назначенное сообщение о местоположении мо-бильной станции класса А ( формат сообщения

№ 1)

168 1 Н

3 Сообщение о ме-стоположении

Специальное сообщение о местоположении мо-бильной станции класса А ( формат сообщения

№ 1)

168 1 A

4 Сообщение базо-вой станции

Местоположение (широ-та, долгота), UTC дан-ные, вид навигационно-

го датчика 168 1 Н

5 Статическая и рейсовая инфор-

мация

Регулярное сообщение мобильной станции

класса А 424 2 A/Н

6 Двоичное адрес-ное сообщение

Сообщение, направляе-мое станции с указан-

ным MMSI До

1008 1-5 А/Н/З

7 Подтверждение двоичного адрес-ного сообщения

Подтверждает получе-ние до 4 сообщений № 6 72-168 1 А/Н/З

8 Двоичное цирку-лярное сообщение

Сообщение, направляе-мое всем станциям в ра-

диусе действия До

1008 1-5 A/Н/З

9 Сообщение о ме-стоположении

воздушного судна

Сообщение, передавае-мое только мобильной станцией на воздушном судне, вовлеченном в поисково-спасательную

операцию

168 1 A/Н

10 Запрос UTC и да-ты 72 1 Н/З

11 Ответ UTC и даты Используется формат сообщения N 4 168 1 Н/З

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 81: A Is

81

12 Адресное сообще-ние, связанное с безопасностью

Собственный идентифи-катор, идентификатор вызываемой станции, данные (до 936 бит)

До 1008 1-5 Н/З

13 Подтверждение сообщения, свя-занного с безопас-

ностью

Используется формат сообщения N7 72-168 1 А/Н/З

14 Циркулярное со-общение, связан-ное с безопасно-

стью

Собственный идентифи-катор, данные

До 1008 1-5 А/Н/З

15 Запрос специаль-ного сообщения

Собственный идентифи-катор, идентификатор

запрашиваемой станции, сдвиг от текущего слота

96 или 144 1 А/Н/З

16 Назначение режи-ма работы

Собственный идентифи-катор, назначение спе-циального режима пере-дачи сообщений базовой

станцией

Н

17 Циркулярная пе-редача поправок

ДГНСС

Передача базовыми станциями поправок

ДГНСС 80-816 1-5 Н

18 Стандартное со-общение о место-

положении

Регулярное сообщение мобильных станций

класса В. 168 1 А/Н

19 Расширенное со-общение о место-

положении

Регулярное сообщение мобильных станций

класса В, включающее данные о судне и грузе

312 2 А/Н

20 Сообщение управ-ления каналом пе-редачи данных

Сообщение базовой станции для назначения слотов, используемых другими базовыми стан-

циями

72-160 1 Н

21 Сообщение СНО Сообщение, используе-мое для контроля за ме-стоположением и со-

стоянием СНО 272 2 А/Н/З

22 Сообщение управ-ления каналом

Сообщение базовой станции для назначения региональных частот

АИС 168 Н

Примечание. Для режимов работы используются обозначения:

А – автономный, Н – назначенный, З – запросный.

Формат наиболее часто используемого сообщения о местоположении мо-бильной станции класса А (идентификационные номера сообщений – 1,2,3) приведен в таблице 2.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 82: A Is

82

Таблица 2

Параметр Число бит Описание

Идентификатор сообщения 6 1, 2 или 3

Индикатор репитера 2 Используется станцией-репитером, показывает, сколько раз повторено данное сообщение.

Идентификатор станции 30 MMSI станции, передающей сообщение

Навигационный статус 4

0 - на ходу под двигателем; 1 - на якоре; 2 - не управляется; 3 - ограничено в возможности маневра; 4 - ограничено осадкой; 5 - у причала; 6 - на мели; 7 - занято ловом рыбы; 8 - на ходу под парусами; 9 – резерв для судов с опасными грузами; 10 – резерв для судов с опасными грузами; 11–14 – резерв; 15 – нет данных (по умолчанию).

Скорость поворота (ROT) 8

От 0 до 127 (в условных единицах) («+» - направо, «-» - налево) 128 – нет данных (по умолчанию)

Путевая скорость (SOG) 10

Скорость движения в 1/10 узла (0-1022) 1022 = 102,2 узла или более 1023 – нет данных (по умолчанию)

Точность местоположения 1 1 - высокая (<10 м, режим ДГНСС); 0 - низкая (> 10 м, по умолчанию)

Долгота 28 Долгота от 0 до 180 град. в 1/10000 минуты («+» - восточная, «-» - западная). 181 град. – нет данных (по умолчанию).

Широта 27 Широта от 0 до 90 град. в 1/10000 минуты («+» - северная, «-» - южная) 91 град. – нет данных (по умолчанию).

Путевой угол (COG) 12 Направление движения в 1/10 градуса (0-3599) 3600 – нет данных (по умолчанию).

Истинный курс 9 Курс в градусах от 0 до 359 511 – нет данных (по умолчанию).

Временная отметка (время с момента опреде-ления координат)

6 От 0 до 59 секунд 60 – нет данных (по умолчанию) 61 - система в режиме ручного ввода 62 - система в режиме оценки 63 – система не работоспособна.

Резерв регионального при-менения

4 Применяется на региональной основе. 0 – не используется (по умолчанию)

Резерв 1 Не используется, должен быть установлен на 0. Флаг RAIM 1 0 – не используется (по умолчанию);

1 – используется Коммуникационный статус 18 1, 2 или 3 Всего бит 168

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 83: A Is

83

Формат сообщения № 5, содержащего статические данные о судне и рей-

совую информацию приведен в таблице 3. Таблица 3

Параметры Число бит

Описание

Идентификатор сообщения 6 5

Индикатор репитера 2 Используется станцией-репитером, показывает, сколько раз повторено данное сообщение.

Идентификатор станции 30 MMSI станции, передающей сообщение

Индикатор версии АИС 2 0 – версия 0 (стандарт 2001 г.) 1, 2 и 3 – будущие версии

ИМО номер судна 30 9 цифр (000000001 - 999999999); 0 – нет данных (по умолчанию).

Позывной 42 7 знаков в 6-битовом коде ASCII; @@@@@@@ - нет данных (по умолчанию).

Название 120 20 знаков в 6-битовом коде ASCII; 20 знаков @ - нет данных (по умолчанию).

Тип судна и вид груза

8 0 – нет данных (по умолчанию); 10 - 99 – в соответствии с таблицей 4; 100 - 199 - зарезервировано для регионального использования; 200 - 255 - зарезервировано для будущего ис-пользования.

Размеры судна и расположе-ние антенны датчика место-положения

30 В соответствии с таблицей 5

Тип датчика местоположения

4 0 – нет данных (по умолчанию); 1 - GPS; 2 - ГЛОНАСС; 3 - GPS/ГЛОНАСС; 4 - Лоран-С; 5 - Чайка; 6 - интегрированная навигационная система; 7 - служебное; 8 – 15 - не используется.

Ожидаемые время и дата прибытия (ЕТА)

20 Минуты, часы, число, месяц.

Максимальная действитель-ная осадка

8 От 0 до 255 в 1/10 метров; 255 - осадка 25,5 м или более; 0 – нет данных (по умолчанию)..

Место назначения 120 20 знаков в 6-битовом коде ASCII; 20 знаков @ - нет данных

Резерв 8 Не используется, установлен на 0. Всего бит 424

В таблице 4 приведена кодировка типов судов и вида груза, используемая в сообщении №5.

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 84: A Is

84

Таблица 4

Код типа судна Тип судна

Первая цифра

Вторая цифра

Основные типы судов 1 # Резерв 2 # WIG 4 # Высокоскоростные суда (HSC) 6 # Пассажирские суда 7 # Грузовые суда 8 # Танкеры 9 # Другие типы судов # 0 Все суда этого типа (без уточнения) # 1 Перевозящие DG, HS или MP категории А # 2 Перевозящие DG, HS или MP категории В # 3 Перевозящие DG, HS или MP категории С # 4 Перевозящие DG, HS или MP категории D # 5 Резерв # 6 Резерв # 7 Резерв # 8 Резерв # 9 Нет дополнительной информации Специальные суда 5 0 Лоцманские суда 5 1 Поисково-спасательные суда 5 2 Буксиры 5 3 Портовые тендеры 5 4 Суда с оборудованием для ликвидации загрязнений 5 5 Патрульные суда 5 6 Резерв - для обозначения местных типов судов 5 7 Резерв - для обозначения местных типов судов

5 8 Медицинские транспорты (как определено Женевской Конвенцией 1949 г. и Дополнительными Протоколами)

5 9 Суда в соответствии с Резолюцией RR №18 (Мob-83) Прочие суда 3 0 Судно рыболовное 3 1 Судно буксирующее 3 2 Судно буксирующее при длине буксира более 200 м 3 3 Судно, занятое дноуглубительными или подводными работами 3 4 Судно, занятое водолазными операциями 3 5 Судно, занятое военными операциями 3 6 Судно парусное 3 7 Судно прогулочное 3 8 Резерв 3 9 Резерв

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua

Page 85: A Is

85

Примечание: 1. DG - опасные грузы; HS - вредные составляющие; MP - морские поллютан-ты.. 2.Знак # - указывает на возможные комбинации первой и второй цифр.

В таблице 5 приведена кодировка размеров судна и расположения антен-

ны датчика местоположения, используемая в сообщении №5. Таблица 5

Параметр Биты Расстояние (м)

А

0 – 8 0 – 511

В

9 – 17 0 – 511

С

18 – 23 0 – 63

D

24 - 29 0 – 63

D C

B

A

http://www.seasoft.com.ua

http://www.seasoft.com.ua