AIS航标在遥测遥控系统中的定位跳变问题探究

文章以汕头港5号船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)航标为例,对AIS航标在遥测遥控系统中发生定位跳变的现象进行探讨,并简单阐述规范AIS航标管理和避免类似情况再次发生的一些工作思路。

基于2比特判决反馈的改进AIS非相干解调算法

针对星载接收机接收到的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信号信噪比低、高斯最小频移键控调制采用的高斯成形滤波器产生码间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI)以及非相干解调鲁棒性差等问题,提出了一种基于2比特判决反馈的改进AIS非相干解调算法。首先,接收信号通过匹配滤波器、鉴频器和自适应检测滤波器获得基带信号;其次,构造判决反馈,补偿鉴频噪声与ISI;最后,设计一种基于长短时记忆(Long-short Term Memory,LSTM)与注意力机制(Attention)的相位路径预测模型,获取2比特反馈补偿,改进判决反馈补偿能力。仿真与实测结果表明,改进方法较1比特判决反馈法对自适应滤波器的适应能力更强,在信噪比为7.2 dB时,误码率降低至10-5;较传统方法,真实场景下AIS信号的循环冗余校验通过率提升了9.5%。

AIS系统在海洋遥感卫星的应用与设计优化

目前国际和国内已普遍采用星载船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)接收系统提升针对全球船只信息的采集和监测能力。本文主要介绍了国内外星载AIS系统发展的主要进展及取得的成果,重点针对目前星载AIS系统存在的近海船只密集区域信号碰撞导致检测概率降低的技术问题,通过建模仿真找到具体原因,给出后续AIS星载载荷针对此问题在设计和应用上的优化建议。本文可作为后续星载AIS系统设计的参考。

面向船舶AIS自组织网络的地理位置路由算法

针对船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)的自组织网络路由算法设计问题,提出了一种基于优化的贪婪边界无状态路由(Greedy Perimeter Stateless Routing,GPSR)的技术方案。该方案利用AIS时分多址接入协议,为消息报文提供信道接入方法。首先,设计了位置报文的自适应转发策略,使船舶节点根据网络环境自主决策位置报文的转发行为;其次,通过缩小GPSR贪婪转发的选择范围,减少了因节点运动导致的边缘路由失败情况。仿真结果表明,所提方案实现了AIS船舶节点的有效组网。与现有转发策略相比,自适应转发策略降低92.7%的位置报文转发量,并降低了79.6%的时隙冲突率,可有效提高网络资源的利用率。

船载自动识别系统(AIS)的船舶检验研究

随着船舶增加较快,航运日益繁忙,水上交通安全管理现代化要求显著提高,特别是信息化助航设备在船舶航行过程作用凸显,按照国际海事修正公约和2011版内河船舶检验规则要求,绝大部分船舶都需要安装船载自动识别系统(AIS),由于该设备属于新型技术设备,其信息化集成度高,技术复杂,功能较多,对以往的船检人员提出了新的要求。本文通过对AIS原理分析,结合内河船检规则,探讨船舶AIS设备的检验操作。

基于船舶AIS信息的可疑船只监测研究

中国海洋资源丰富,邻国船只时常非法航入中国领海或经济专属区。为了有效地保护和开发海洋资源,利用船舶自动识别系统(AIS)提供的船位、船速及航向等动态信息与船名、呼号、吃水及危险货物等静态信息,对某邻国船只于2012年4月在其专属经济区以及中国海域航行特征和船只特征进行分析。

船舶AIS数据错误检测方法

船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)的静态数据和航次相关信息由用户手动输入,传输层协议采用低可靠性的用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP),由于AIS信息没有源时间戳等原因,导致接收到的AIS数据可能有错误。对此,依据AIS的通信原理,提出水上移动业务标识(Maritime Mobile Service Identify,MMSI)码校验、填充位和校验码综合检测、动态信息和静态信息匹配校验及异常位置点检测等数据错误检测方法,以有效降低海事管理中AIS数据的错误率。

基于AIS海上交通调查的宁波—舟山核心港区船舶定线制

为便于宁波—舟山核心港区船舶定线制的设计,在原始数据的基础上,采用基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据对辖区水域进行海上交通调查,详细分析辖区船舶航路、交叉等数据;结合船舶交通服务(Vessel Traffic Services,VTS)中心的实时数据和船舶进出宁波—舟山核心港区的传统航路,从宏观和微观角度研究该水域船舶交通特性,确定船舶定线制总体设计方案、警戒区设置及定线制水域航道宽度.该定线制实施方案表明,基于AIS海上交通调查而拟定的船舶定线制,可满足当时的设计预期,确保辖区水域船舶通航秩序,有效保障辖区水域航行安全.

北斗定位在解决中海油船舶AIS监控盲区中的应用

中海油作业船舶进入AIS基站监控盲区后,管理人员无法在船舶AIS监控系统里查看这类船舶的动态信息。北斗卫星导航系统兼具定位与通信功能,可有效作为AIS基站覆盖的延伸与盲区的一种补充手段。本文详细介绍了北斗系统与公司船舶AIS监控系统的融合,解决了作业船舶进入AIS覆盖盲区的监控问题。

AIS二进制电文中文显示系统的研究与开发

国际海事组织正在积极推进以AIS二进制电文(电文6、电文8)为基础的AIS适用c的应用。为推进我国AIS二进制电文的应用,文中提出了AIS二进制电文中文显示系统的结构方案和设计流程并进行了AIS二进制电文显示技术的研发,最终实现了二进制电文的中文显示技术。

AIS在船舶避碰中的应用

根据 IMO 要求，海上航行船舶将陆续安装 AIS 系统。如何利用 AIS 系统进行船舶避让，将是驾驶员首先要解决的问题。本文针对 ARPA 和 VHF 的局限性及 AIS 的技术特点，对AIS 在船舶避碰中的应用进行了阐述。

基于AIS数据的船舶运动模式识别与应用

船舶运动模式的提取是轨迹数据分析的重要任务,它可以为船舶异常行为的检测提供参考依据,同时也可以作为航路规划和定线制设计的技术指标.针对现存的聚类算法大多为了追求效率而忽略了运动轨迹特征的问题,对聚类算法中的轨迹结构距离进行改进,将其作为轨迹相似度的评价标准.采用无监督DBSCAN聚类算法实现船舶运动模式的提取.利用琼州海峡船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,对该水域的船舶运动模式进行提取,获得行驶于该水域的船舶运动轨迹分布以及各类轨迹中转向区域的分布,其中船舶运动轨迹包括从琼州海峡东峡口向西航行的船舶轨迹,从琼州海峡西峡口向东航行的船舶轨迹,从秀英港前往海安港的船舶轨迹,从海安港前往秀英港的船舶轨迹和从琼州海峡东峡口前往海口港的船舶轨迹.将最终的聚类结果应用于电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Display and Information System,ECDIS)上,实现了对船舶的动态监控仿真.

基于AIS数据和LSTM网络的船舶航行动态预测

为进一步提高船舶航行动态预测的精度,提出将长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络应用到船舶航行动态预测。将船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据转化为航行动态时间序列数据用于LSTM网络的训练和测试。将预测结果与传统的航迹推算法、BP(back propagation)神经网络法等的预测结果进行对比,结果证明:基于LSTM网络的船舶航行动态预测模型具有精度高、鲁棒性强、通用性好等特点。预测结果可以为船舶交通管理中心(vessel traffic services,VTS)的监管提供参考,在预警船舶碰撞、搁浅等事故方面具有较高的实际应用价值。

海军舰艇使用AIS设备的问题与建议

尽管国际海事组织没有对海军舰艇提出安装船舶自动识别系统(AIS)设备的要求,但如果海军舰艇安装了AIS设备,向外播发信息,海军舰艇有责任正确使用AIS设备,以达到识别和交流准确信息的目的。通过我国船讯网,发现外国海军舰艇在使用AIS设备中存在一些问题。根据国际和国内对AIS设备的使用要求一些实践经验,提出了我国海军舰艇使用AIS设备的建议。

基于AIS数据的船舶排放估测模型与实船验证

为提升船舶能耗和排放估测的准确性和灵活性,提出面向船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)大数据的完全自下而上的船舶能耗和排放估测新方法。该方法视船舶为一种基于船舶航迹的线排放源,在构建船舶网格化轨迹模型的基础上,考虑每个网格航段的持续时间和发动机负载,实现船舶能耗和排放的精细化建模,统一船舶排放总量和空间分布计算。实船应用表明,该方法可提供更加准确的船舶能耗估计,并可灵活计算各种航行状态、船队规模和时空尺度的能耗和排放清单。

多船会遇场景下基于循环神经网络的船舶航速预测

为进一步提高复杂环境下的船舶航速预测精度,提出一种在多船会遇场景下基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的船舶航速预测模型。从船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据中提取构成多船会遇场景的船舶航行动态信息(时间、航速等),采用插值法进行等时间间隔化处理,并构建基于RNN的船舶航速预测模型。采用长江口外水域的AIS数据,分别在不同会遇场景下进行实例验证。实验结果表明:在案例1和案例2场景下,RNN模型预测结果的平均绝对误差、均方误差、均方根误差、平均绝对百分比误差均比长短期记忆神经网络模型和支持向量机模型的小,说明RNN模型的预测精度比其他两种模型的高。

基于AIS船站的港口海事监测信息系统研究

本文简单介绍了一种利用AIS船站作为岸基设备组成海事监测信息系统的设计方案。利用分布式数据库技术将原始信息存储在各安装点并将数据送往中心数据库,对数据进行处理后再存储到中心数据库,从而实现对水上目标的监测。

基于虚拟仪器的AIS仿真系统设计

针对AIS设备的功能特点,利用虚拟仪器技术设计并开发了AIS仿真系统。该系统包含登录VI和主VI两大模块,在主VI模块中包括时间计算、暗码解算、人员落水标记、报文记录复视、目标标记等多个子模块,系统能够在计算机上实现AIS的模拟仿真运行。

基于解释结构模型的船舶AIS使用中的问题分析及对策

为保障船舶航行安全、提高海事监管效率,分析船舶自动识别系统(AIS)船载设备使用中存在的主要问题及影响因素,构建能反映因素间相互关系的解释结构模型,发现船员意识及操作水平、AIS设备运营及售后服务是导致AIS未正常工作的直接因素,航运企业的管理、培训和岸基支持是间接因素,海事部门的法律规范及监管是底层因素。据此提出对策建议:海事部门应完善立法,加强执法监管;航运企业应完善规章制度,加强设备及人员管理;船员应提高认知和操作水平,加强使用管理;生产商应提高产品质量和技术含量,加强配套服务。

长江口深水航道挖泥船在AIS输入与使用中存在的问题和建议

由于长江口深水航道向外延伸或者大风浪期间引航接送作业区向里移到D18灯标附近,因此疏浚工程中挖泥船的AIS是否正确输入显得比以往更重要。通过AIS接收挖泥船广播的信息,发现大多数挖泥船在AIS输入、使用中存在或多或少的问题。文中提出了挖泥船在AIS中如何正确输入与使用的建议,以期能对管理和使用挖泥船的相关人员有所帮助。