AIS系统的工作原理

AIS系统工作的介绍

一. 自动识别系统（AIS）

AIS系统最初是使用VHF的应答器工作在VHF70频道上的数字选择呼叫(DSC)来帮助

船舶交通管理服务（VTS）的系统。后来，IMO组织使用了新的技术（基于VHF的数据

链的SOTDMA技术）改进了AIS系统，它是一个海上航海和无线电通信的系统，这个系

统通过船与船和船与岸台之间传送航行信息，AIS能获得其它船的信息：船名，MMSI，

呼号，位置信息，航行信息等，AIS增强了海上生命安全，航海效率，航海安全和保护海

洋环境的能力。AIS提高了船舶驾驶员信息的质量。将AIS信息送到雷达中，能有助于避

免船舶之间的碰撞。AIS设备都要符合下列规则要求：IMO MSC.74(69)Annex3,A.694；

ITU-R M.1371-1；DSC ITU-R M.825；IEC 61993-2(型式试验标准)；IEC 60945(EMC和环

境状态)。该系统有三种方式工作方式：a.自主方式（连续工作在所有区域）；b.指派的方

式（数据发射间隔由交通管理监视站遥控）c.询问方式（从一条船或机构询问后再作出响

应）

AIS同步于GPS的时间，是为了避免在多个用户之间时间上不一致的冲突。VHF的87B

频道和88B频道是通用频道。船载的AIS发射应答器由IMO和ITU指定在87B频道和

88B频道中的任何一个频率自动发送交换各种数据。

AIS系统概念图

船舶动态数据向外发送的间隔是从3分钟～2秒内变化的，具体间隔是根据船速和航向而

改变的，除此之外，动态数据也由岸台VTS或其它船的请求而响应发射。静态数据和航海

有关数据是每隔6分钟或请求发送。

船舶信息内容见下一页表：

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动态数据 静态数据 航海有关数据 航海安全有关数据

船位 MMSI 吃水深度 自由信息（由需求定）

UTC时间 Call Sign呼号 危险货物

船位精度 船舶名称 目的地，ETA

SOG(对地速度) IMO No. 航行状态

COG(对地方位

航向 船长和船宽

ROT回转速率 船舶类型

AIS天线位置

安全信息

船舶动态数据发送时间间隔

船舶的航行状态 发送时间间隔

船舶在抛锚或系泊速度小于3节 3分钟

船舶在抛锚或系泊速度大于3节 10秒

0～14节速度 10秒

0～14节速度，同时航向有变化 3 1/3秒

14～23节速度 6秒

14～23节速度，同时航向有变化 2秒

航速大于23节 2秒

航速大于23节，同时航向有变化 2秒

注：航向变化指的是航向数据变化大于10度/分对于改变发送报告时间速率如下：当

船速增加时，大约1分钟；当船速降低时，大约3～4分钟。

二. 系统的工作

1． AIS的工作

AIS的应答器使用9.6Kbps 高斯最小位移键控（GMSK）频率调制，使用了HDLC

(高电平数据链控制)数据包协议。每个台都能发送和接收两个无线电频道，以防止干涉

问题。这些频道分配为国际频道和区域频率：

AIS1: 161.975MHZ (CH87B; 2087)

AIS2: 162.025MHZ (CH88B; 2088)

区域频率: (156.025MHZ～162.025MHZ)

AIS有关参数说明见表：

参数 说明

区域频率 156.025MHZ～162.025MHZ

频道间隔 12.5kHZ/25kHZ

AIS 1CH87B: 2087 161.975MHZ

AIS 2CH88B: 2088 162.025MHZ

带宽 窄（12.5KHZ） TxBT=0.3,RxBT=0.3/0.5 (调制器标准=0.25)

位率

每一条块中的比特数 256 bit

调制方式 GMSK

频率公差 +/- 3×10-6

发射输出功率 12.5W/2W +/-20%

宽（25KHZ） TxBT=0.4,RxBT=0.5 (调制器标准=0.5)

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AIS是使用一个与UTC时间同步的TDMA技术，这个技术使用一种框架概念，在这概

念中，1个框架等于1分钟和分为2250个条块，两个频道其通信能力有4500条块/分钟。

数据转发是使用如下面所示的数据包形式发射的，这数据包是从左向右发送的，这个结

构除了系列次序之外相同于普通的HDLC结构，总的数据包长度是256bits,这相当于1个条

块。具体结构见图：

2．AIS设备的等级：

AIS船装设备现有两种等级：A级和B级，

A级：是符合IMO的AIS标准；

B级：是符合IEC标准，在这个标准内AIS在船上安装不是强制性的，动态数据信息

发送的间隔时间是30秒和3分钟，静态数据信息发送的时间间隔是6分钟。

三．AIS使用在避免碰撞上的优点

AIS作为一种防止碰撞的辅助设备时，它有下列优点优于雷达：

1. 随时提供目标的实时信息；

2. 立即显示目标航向变化的能力；

3. 不存在目标跟踪交换的问题；

4. 在有干扰时不存在目标丢失的问题；

5. 在本船快速机动时不存在目标丢失的问题；在VHF/FM覆盖区域内都能检测到船目标，

（包括在某些环境下如转弯和在岛屿的后面的船舶）。

当AIS作为防止碰撞用途时，有一点很重要：AIS只是一种航海信息的附加信号源，它

不能代替其它的航行设备，AIS不能得到完整或正确的船舶航行的交通图像。驾驶员必须

使用所有现有的航行设备去谨慎驾驶船舶。

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四．AIS的实施计划时间表

2002年12月13日国际协作国的政府会议上，并通过了AIS实施计划的时间表：

1. 在2002年7月1日以后建造的新船都必须安装AIS设备：

1)航行在国际航线上≥300GT的所有船；

2)不航行在国际航线上≥500GT的货船；

3)所有客船。

2. 2002年7月1日之前建造的，航行在国际航线上的旧船：

1)客船必须在2003年7月1日之前实施安装AIS设备计划；

2)油船必须在2003年7月1日第一次安全设备检查之前实施安装AIS设备计划；

3)除了客船和油船以外≥50000GT的船舶必须在2004年7月1日之前实施安装AIS设备

计划；

4)除了客船和油船以外≥300GT,＜50000GT的船舶必须在2004年7月1日～2004年12

月31日第一次安全设备检查之前必须实施安装AIS设备计划。

3. 在2002年7月1日之前建造的，不航行在国际航线上的旧船，必须在2008年7月1日

之前实施安装AIS设备的计划。

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