Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Тема: Автоматизированные комплексы судовождения

Цель работы: ознакомление с Общими сведениями  с автоматической идентификационной Системой (АИС)

Общие сведения
Универсальная Автоматическая Идентификационная Система (АИС) — новое поколение морских технологий для безопасности мореплавания. Согласно обновленной главе V «Безопасность мореплавания» Конвенции СОЛАС аппаратура АИС является обязательной для судов водоизмещением от 300 т и более. АИС предназначена для:
— обеспечения контроля за судами со стороны береговых служб в прибрежных водах;
— обмена навигационными данными между судами, а также между судами и береговыми службами (передача данных о судне и его грузе, пассажирском составе, маршруте плавания, порте назначения и времени прибытия

ТРЕБОВАНИЯ ИМО К АИС ОБЕСПЕЧЕНИЮ

Тип судна                  Тоннаж, б. р. т                        Сроки
Суда, совершающие международные рейсы
Все новые суда >300                                                           2002
Существующие пасс. суда все суда                     до 01.07.2003
Существующие танкеры     все суда                     до первого освидет. после 01.07.2003
Существующие суда            >50000                       до 01.07.2004
Существующие суда            10000…50000            до 01.07.2005
Существующие суда            3000…10000              до 01.07.2006
Существующие суда            300…3000                  до 01.07.2007
Суда, не совершающие международные рейсы
Все новые суда                     >500                                          2002
Существующие суда            >500                           до 01.07.2008
Как правило, суда с установленным транспондером АИС, который подключен к внешней антенне, расположенной на высоте 15 метров над уровнем моря, будут получать АИС информацию в пределах 15-20 морских миль.
Базовые станции расположенные на большой высоте, могут расширить диапазон приема информации до 40-60 морских миль, даже за отдаленными горами, в зависимости от высоты, типа антенны и погодных условий.
АИС — это система, которая передает и принимает идентификационные данные на двух выделенных каналах морской УКВ связи (частота 161,975 МГц и 162,025 МГц — старые каналы VHF 87 МГц и 88 МГц).
Станции АИС используют TDMA каналы на одинаковых частотах с разделением передач по времени. В качестве источника единого времени станции АИС используют внешний и внутренний GPS или ГЛОНАСС/GPS приемники.
Сущность временного разделения каналов заключается в том, что каждая станция АИС передает в строго определенном ей временном интервале -слоте. Длительность одного слота составляет 27,6 мс. Так как один слот занимает по времени 26,7 мс, то при скорости передачи данных 9600 бит/сек в
одном слоте может быть размещено 256 бит информации.  9600 бит/сек × 26,7 мкс = 256 бит
Для точного задания начала слота используются сигналы времени ГНСС, которая обеспечивает точность синхронизации по времени не хуже 10мкс. Таким образом, каждая станция как бы вклинивается для передачи в определенный слот.
Естественно возникает вопрос о назначении слотов для передач каждой станции. Для предотвращения конфликтов, когда в пределах УКВ радиосвязи (т. е. примерно 30 мор. миль) два судна будут использовать для своих передач один и тот же слот, используется специальный алгоритм самоорганизации выбора занимаемых слотов. Этот алгоритм предусматривает передачу каждым судном своего расписания передач на ближайший период времени.
Кроме параметров по судну в типовое сообщение включаются номера забронированных слотов, которые судно планирует использовать для последующих передач. Все другие суда анализируют панораму занятых слотов и соответственно планируют свои передачи только в свободных слотах. Такой алгоритм называется SOTDMA — Self Organizing TDMA. Более подробно процедура выбора слотов для передачи поясняется в п. 2.3. Алгоритм SOTDMA используется судами в открытом море, когда все станции АИС являются равноправными.
В зоне действия базовой (береговой) станции назначения слотов для передач каждого судна осуществляет сама базовая станция. Такой алгоритм называется FATDMA – fixed access TDMA, множественный фиксированный доступ с временным разделением каналов.
В регионах, где осуществляется мониторинг береговыми станциями, могут использоваться другие частотные каналы АИС, если каналы 87В и 88В заняты другими службами.
Кроме двух TDMA каналов станция АИС одновременно работает на канале DSC (канал 70). По этому каналу производится назначение рабочих каналов АИС со стороны береговой станции.
Минутный интервал представляет собой кадр (или фрейм), включающий 2250 слотов. 26,7 мкс × 2250 = 60 сек
Эти данные включают:
— Координаты и скорость движения корабля через регулярные промежутки времени с помощью УКВ-радиостанции встроенной в транспондер АИС
Кроме того, следующие данные транслируются каждые 6 минут:
— MMSI номер судна
— Скорость относительно грунта
— Курс относительно грунта
— Номер IMO
— Радиопозывной назначенный на судно
— Название судна, не более 20 символов
— Тип судна
— Тип груза
— Размеры судна
— Место нахождения (например, GPS) позиционирование системы антенн на борту судна
— Осадка судна
— Пункт назначения — не более 20 символов
— Расчетное время прибытия в пункт назначения

Информация АИС в графическом виде может отображаться на следующих типах дисплейных устройств:
− на индикаторе судовой РЛС или дисплеях с функциями радиолокационной 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 сообщений и других береговых служб.
Поскольку основным назначением АИС при использовании на борту судна является предупреждение столкновений, то отображение информации АИС целесообразно, в первую очередь, на судовых дисплеях, традиционно применяемых в целях предупреждения столкновений – РЛС и САРП Отображение информации АИС возможно только на современных индикаторах РЛС/САРП, полностью отвечающих требованиям Резолюций IMO MSC 64(67) и А.823(19), а также Стандартов IEC 60872, 60936 и 61162. Кроме того, пользовательский интерфейс таких индикаторов должен включать специфические функции, относящиеся к управлению информацией АИС и/или к интегрированному (комбинированному) отображению информации АИС и радиолокационной информации.
Таблица 1.

1. Каковы требования Конвенции СОЛАС в отношении оборудования морских судов аппаратурой АИС?
2. На каких каналах осуществляется взаимный обмен информацией в АИС?
3. Каковы преимущества АИС по сравнению с другими судовыми навигационными средствами? Назовите ограничения АИС.
4. Поясните принцип действия АИС.. Почему передачи от отдельных судовых станций АИС не мешают друг другу?
5. В чем заключается технология радиосвязи с временным разделением каналов?
6. АИС автоматически передает данные на ходу от 2 до 10 секунд и на якоре каждые 3 минуты. Чем это задается?
7. Какие данные, передаваемые АИС, вводятся вручную при установке аппаратуры на судне, в начале рейса, вводятся автоматически?
8. От каких источников получает координаты аппаратура АИС?
9. Поясните термины: слот, фрейм, бит.
10. Какова скорость передачи информации в пределах одного слота?
11. Дайте расшифровку следующих английских аббревиатур: AIS, TDMA, SOTDMA, FATDMA, GNSS, COG, SOG