如何防止海上船舶碰撞事故，一直是人們關(guān)注的研究課題。近年來(lái)，幾個(gè)國(guó)際組織，特別是國(guó)際海事組織（IMO）、國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)（LALA）和國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）共同研究已斬獲新果，那就是船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱AIS）。隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字技術(shù)、無(wú)線電/衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，這項(xiàng)新的通信技術(shù)日臻成熟

霧里看花的通信導(dǎo)航

現(xiàn)有的導(dǎo)航、通信設(shè)備在船舶避碰應(yīng)用中存在著諸多局限性。

具有50多年歷史的船舶導(dǎo)航雷達(dá)、約30年歷史的ARPA在船舶避碰應(yīng)用中起到重要作用，但雷達(dá)工作易受氣象、海況和地形的影響，難以確保檢測(cè)信息的可靠性，基于雷達(dá)目標(biāo)信息源的ARPA及各種“避碰專家系統(tǒng)”存在誤跟蹤和丟失率高、精度與分辨率不高等局限性。

目前船舶間通信依靠VHF無(wú)線電話。該方式系人工操作、效率低、頻道也擁擠，有時(shí)還存在語(yǔ)言障礙等原因，因此不能自動(dòng)獲得相遇船舶識(shí)別信息，不能及時(shí)溝通以便彼此掌握對(duì)方的操縱意圖。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)船舶自動(dòng)避碰問(wèn)題進(jìn)行了許多的研究，諸如英國(guó)利物浦工業(yè)大學(xué)的開闊水域中多船避碰知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，日本東京商船大學(xué)的“海上導(dǎo)航專家系統(tǒng)”中避碰子系統(tǒng)，但是一直有個(gè)缺陷，那就是不具有能發(fā)送（或接收）本船（或他船）的避讓操船意圖，并對(duì)其作出相應(yīng)處理決策的功能。

AIS：船——看得見！

AIS的目的是使所有船舶都安裝無(wú)線電應(yīng)答器系統(tǒng)，使本船讓其它裝有無(wú)線電應(yīng)答器的船舶“看得見”。船舶之間“看得見”，意味著不需人為介入便能夠連續(xù)交換重要的航行數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前航行狀態(tài)和動(dòng)態(tài)。

只有當(dāng)船舶信息能自動(dòng)、連續(xù)地傳送給“所有”船舶時(shí)，AIS才可稱為無(wú)線電自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。由于安裝AIS的船舶的航行信息都是在“空中”傳播，為處理AIS信息，（VTS vessel traffic service）船舶交通管理系統(tǒng)只需配有AIS基站，操作員無(wú)須逐個(gè)查詢船舶，利用AIS就可以獲得所有裝有AIS船舶的完整的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)。由于AIS完全獨(dú)立于雷達(dá)，也就是說(shuō)，基于AIS的VTS無(wú)須安裝雷達(dá)。因此，AIS技術(shù)在VTS中應(yīng)用，其作用不可估量。如果將定期船和固定航線的相關(guān)信息經(jīng)?；蛘甙葱杓釉趥魉托畔⒅?，AIS將成為一種有效的船舶報(bào)告系統(tǒng)。其附加的靜態(tài)信息甚至包括船名、船舶呼號(hào)和實(shí)際吃水等等。

何妨—石三鳥？！

基于AIS的新型船舶報(bào)告系統(tǒng)、VTS船舶自動(dòng)識(shí)別與動(dòng)態(tài)跟蹤處理系統(tǒng)、新型航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)，這些系統(tǒng)功能系統(tǒng)如加以整合，將促成船——岸信息聯(lián)網(wǎng)，從而建成21世紀(jì)的新型船舶導(dǎo)航系統(tǒng)。

廣播式AIS，利用國(guó)際專用頻道，能夠向VTS提供包括船舶識(shí)別碼、船名、呼號(hào)及靜、動(dòng)態(tài)等諸多詳細(xì)、精確的航行信息，并顯示在電子海圖的顯示屏上，因而可使VTS自動(dòng)、快速、可靠地識(shí)別船舶。

AIS的出現(xiàn)，為開發(fā)基于AIS信息的VTS新型船舶動(dòng)態(tài)跟蹤子系統(tǒng)提供了重要的條件。AIS融入船舶報(bào)告系統(tǒng)，也可作為沿岸國(guó)獲取船舶及其貨物資料的一種重要手段。

九十年代以來(lái)，和AIS基本同步進(jìn)展，而又比AIS實(shí)施更快的海上航行數(shù)字記錄儀VDR（Voyage Data Recorder俗稱“黑匣子”），與AIS有不可替代的互補(bǔ)功能：AIS能輸出VDR所需要的船舶信息，甚至操作的轉(zhuǎn)向速率、船舶橫傾角、縱搖和橫搖角度等航行狀態(tài)數(shù)據(jù)；把船——岸間，船——船間通信的信息供給VDR，而VDR也可將它存貯的信息傳回給AIS，通過(guò)AIS發(fā)送給岸上基站或周圍船舶AIS臺(tái)，這對(duì)遇險(xiǎn)船舶的救援尤其重要。

AIS海岸網(wǎng)的組網(wǎng)能力十分強(qiáng)大、容錯(cuò)性能好、安全性高。AIS使用的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)均為通用產(chǎn)品，又降低了AIS海岸網(wǎng)的建網(wǎng)成本。

基于AIS的新型航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)僅由自動(dòng)化航標(biāo)設(shè)備及AIS應(yīng)答器兩部分構(gòu)成。無(wú)需專門申請(qǐng)遙測(cè)遙控頻道，無(wú)需專用的通信網(wǎng)建設(shè)，具有設(shè)備少、投入成本低、建設(shè)周期短、接入Internet，甚至可使全世界航標(biāo)資源信息共享的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵是，AIS融入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，將改變船運(yùn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)方式和管理手段，推進(jìn)船運(yùn)企業(yè)走向電子商務(wù)模式的步伐。

技術(shù)的前瞻是集成與整合

長(zhǎng)期以來(lái)，船舶駕駛臺(tái)從早期的單憑磁羅經(jīng)跑天下，到如今已發(fā)展到“設(shè)備疊陳、儀器成災(zāi)”的狀況了。新的系統(tǒng)還在層出不窮，如GPS、DGPS、GLONASS、ECDIS，以及最新出現(xiàn)的AIS、VRD。這讓我們不得不考慮的問(wèn)題是，保留以往的“系統(tǒng)集成”，還是選擇“技術(shù)集成”？此處的“技術(shù)集成”概念，是指將分散應(yīng)用到各種系統(tǒng)中的各種導(dǎo)航新技術(shù)及提供的各種住處集成到一個(gè)新的導(dǎo)航系統(tǒng)中。從安全與效益角度考慮，AIS能自主、連續(xù)地提供船舶豐富的航行信息，信息之多幾乎是現(xiàn)有各種設(shè)備之最、之和，毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)該成為我們選擇的技術(shù)集成的路線。

AIS的出現(xiàn)將為這種新型的導(dǎo)航系統(tǒng)準(zhǔn)備了充分的信息條件。采取綜合的信息采集（氣象、海況）、綜合的接口（通用、公用的PC機(jī)接口卡）、綜合的信息處理（快速的航線設(shè)計(jì)、修改、存儲(chǔ)）、綜合的顯示終端（高精度的船位、航向、航速、水深）、綜合的報(bào)警與記錄（航跡保持、監(jiān)控），綜合的輔助決策功能等，集船舶航行安全與高效的各種功能于一體。

AIS上船進(jìn)入倒記時(shí)

從1998年IMO MSC69會(huì)議確立了AIS性能標(biāo)準(zhǔn)后，各國(guó)大多數(shù)廠商均在按照IMO.ITU最新標(biāo)準(zhǔn)盡快改造舊產(chǎn)品、開發(fā)新產(chǎn)品。1999年，IMO NAV45次會(huì)議通過(guò)AIS強(qiáng)制性安裝決定：2002年7月1日后建造的新船和2008年7月1日起在航營(yíng)運(yùn)船必須裝備AIS。之后，世界上一些航運(yùn)發(fā)達(dá)的國(guó)家先后開發(fā)出AIS產(chǎn)品，并有了自己的數(shù)據(jù)格式、標(biāo)準(zhǔn)。

歐洲、北美發(fā)展AIS較活躍。加拿大最早從1993年起先后對(duì)幾種AIS技術(shù)進(jìn)行了評(píng)估試驗(yàn)。1997年夏天，加拿大海岸警備隊(duì)（CCG）和航運(yùn)界船舶，西海岸VTS中心，引船員等合作進(jìn)行了AIS試驗(yàn)。瑞典，北歐一些國(guó)家，在艦船上利用全球定位和通信系統(tǒng)作了大量的實(shí)驗(yàn)工作。美國(guó)，加拿大，法國(guó)，丹麥和芬蘭實(shí)驗(yàn)廣播式AIS。阿拉斯加州的巴爾法斯VTS也設(shè)置了DSC式應(yīng)答器系統(tǒng)。

2000年12月，IMO MSC73次會(huì)議又通過(guò)了AIS強(qiáng)制性安裝議案：“按照SOLAS公約第五規(guī)則，要求所有在2002年7月1日或以后建造的，等于300總噸從事國(guó)際航運(yùn)的船舶，等于500總噸不從事國(guó)際航運(yùn)的貨船和所有客船均須裝備AIS設(shè)備；要求所有于2002年7月1日前建造的從事國(guó)際航運(yùn)的各類船舶，必須在2003年7月1日前裝備AIS設(shè)備。但在此期限后2年內(nèi)將永久退役的船舶可被免裝AIS設(shè)備?！?BR>
AIS，在我國(guó)目前亟待馬上進(jìn)入研究的課題有：基于AIS的新型船舶避碰專家決策系統(tǒng)的研究；基于AIS的新型VTS船舶航行安全監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)及其輔助決策動(dòng)系統(tǒng)的研究；AIS與ECDIS等相結(jié)合，構(gòu)建21世紀(jì)新型船舶集成導(dǎo)航系統(tǒng)的研究等等。

中國(guó)航運(yùn)科技界一直十分關(guān)注AIS 的發(fā)展，但對(duì)AIS的研究尚處于起步階段。研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的AIS產(chǎn)品，推進(jìn)AIS國(guó)產(chǎn)化，是航運(yùn)科技人士肩頭必須擔(dān)負(fù)的那一份沉甸甸的責(zé)任。

小資料

AIS又稱全球無(wú)線電應(yīng)答器系統(tǒng)，是“數(shù)字地球”時(shí)代的產(chǎn)物。它能連續(xù)自動(dòng)發(fā)送船舶呼號(hào)、船位、航向、航速、船首向和轉(zhuǎn)向角速度等避碰相關(guān)信息，所提供的兩船最小會(huì)遇距離和兩船到達(dá)最小會(huì)遇點(diǎn)的時(shí)間等碰撞參數(shù)，不受氣象和海況的干擾。