AIS 航标标识符提案研究思路

巩海方（北海航海保障中心航标导航处 天津 300456）



AIS 航标标识符提案研究思路

巩海方
（北海航海保障中心航标导航处 天津 300456）

摘 要：自20世纪90年代开始将AIS作为一项新技术引入航运业以来，这种有别于雷达的、可获取实时海上交通信息的新型助航系统已经被证明在航海领域具有良好的应用前景，在航标上设置AIS便是其中之一。尽管国际社会做出大量努力，有关AIS航标标识符号一直没有一个国际标准，AIS航标在AIS、MKD、ECDIS、雷达和VTS上显示符号各不相同，严重影响了AIS航标的使用。AIS航标标识符的统一制定对我国影响面较大。我国应积极加强AIS航标符号的研究，以保护我国的利益，并提升我国在海事技术领域的话语权。

关键词：AIS航标标识 符号 助航 标准

1　背景介绍

国际海事组织（IMO）和国际航标协会（IALA）抓住这项既能保证航海安全又能提高效益的新技术，不断地进行研究和开发，极大地推进了AIS 的发展。在国际组织IMO、IALA、ITU、IEC 的共同努力下，AIS 的性能标准、技术特性、测试标准、操作指南及各类船舶限期安装的决议不断地完善，并逐步实行。尽管国际社会做出大量努力，有关AIS航标标识符号一直没有一个国际标准，AIS航标在AIS MKD、ECDIS、雷达和VTS上显示符号各不相同，严重影响了AIS航标的使用。本世纪初，国际海事组织决定将制定AIS航标新符号提上议事日程，专门责成海上安全委员会下辖的航行分委会负责，协调各成员国和相关组织，制定一套简单直观的AIS航标标识符供有关利益方使用。

我国海事主管机关已在AIS航标领域做了大量的研究和建设工作。此外，我国沿海和内河船舶众多，我国船员数量也居于全球前列。因此，AIS航标标识符的统一制定对我国影响面较大。我国应积极加强AIS航标符号的研究，在NAV59次会议提出我国的提案，以保护我国的利益，并提升我国在海事技术领域的话语权。本文拟对AIS航标新标识符号各国和组织所开展的试验、建议和讨论进行研究分析，并在此基础上，结合我国现有的做法，提出一套AIS航标标识符号提案草案，提供给我国海事主管机关参考。

2　AIS航标介绍及标识符号国内外应用现状分析

2．1AIS航标介绍

自动识别系统（AIS）是工作在VHF海上移动频段的自主、连续广播系统，在参与船舶和岸站之间交换船舶识别码、船位、航向及航速等信息。它采用时分多址（TDMA）技术，以快速更新处理各种报告，满足高速广播速率的要求，确保操作运行安全可靠。AIS也适用于航标，可进一步改善和加强为海员服务。随着AIS岸基系统的建成及船用AIS的普及，AIS技术已不仅用来船舶识别和避碰，而是发展成为一个具有诸多海事功能的系统。AIS安装于固定的或漂浮的助航设备上的航标称为AIS航标。航标AIS电文可以来自航标本身产生的信息，直接由航标播发，也可以由设置在航标以外某地的AIS装置播发。AIS航标的定义：AIS航标是指加装了AIS设备的航标或独立存在和工作的AIS设备，对船舶航行具有导航功能的航标。AIS 航标能以三种方式实施，实体、合成和虚拟。实体AIS航标是航标上直接安装AIS装置，通过利用源自航标的本地数据产生相应的AIS信息，以信息21方式发送。合成AIS航标是有关航标的信息由其他AIS装置发送，而航标位于AIS信息中所指定的位置。有两种合成AIS航标，即“监控合成AIS航标”和“预报合成AIS航标”。虚拟航标在物理上并不存在，它是一个由授权服务提供商发布的数字信息目标，该目标能够在航行系统中显示。虚拟AIS 航标是利用AIS 基站广播航标信息，在其覆盖范围内的船载AIS 可以接收并自动标绘、显示在电子海图上的虚拟航标。它是基于电脑技术、全球定位系统（GPS）、船舶自动识别系统（AIS）和电子

海图显示体统（ECDIS）等现在高新技术而产生和发展起来的一门新兴的航标应用技术。

2．2标识符号国内外应用现状分析

在AIS 航标的应用研究方面，英国的北方灯塔管理局和日本钱屋公司曾经在2座浮标上进行了设置AIS 航标并使用AIS 播发气象和水文信息的试验。从船载AIS显示屏上（如下图所示）可以清楚观察到显示的航标名称（此信息还包括MMSI、编号、实时经纬度）及天气、海浪、潮汐数据等，航海者可以根据在驾驶台上接收到的包含气象、水文等的AIS信息做出船舶管理及航线设计方面的各种决策。

我国沿海已实现AIS岸基网络信号的无缝覆盖，重点港口、水域实现多重覆盖。从2010 年开始建设的内河AIS岸基网络系统已经实现了与沿海AIS岸基网络的互通互联，覆盖范围包括黑龙江和松花江水系、京杭运河与淮河水系、长江三角洲高等级航道网、长江水系以及珠江水系。在我国沿海AIS岸基网络系统开始建设的时候，我国航标人员就已经独具慧眼地认为AIS 航标将有可能改变航标的发展方向。上海、广东、天津海事航标管理部门一直在进行AIS 航标的应用和研究。2005 年3 月,我国首个实体AIS航标在南海海区的桂山北灯船使用运行。同时还利用AIS链路实现了航标遥测的功能。东海海区的上海航标处从2005年起，在上海港所有的灯船、大型灯浮上全部安装了实体AIS航标，并在东海大桥的桥涵标上也成功安装了实体AIS 航标。福州航标处从2008年年初起已经在20余座航标上安装了实体AIS航标，这些实体AIS 航标也同时具备了航标遥测的功能，能在海区中心及时了解航标的工作状况。东海海区还组织进行了较长时间的技术跟踪，积累了大量的技术数据。北方海区的天津航标处也在天津港30万吨级原油码头灯桩上设置了实体AIS航标，该实体AIS航标采用FATDMA通信模式，同时也实现了该实体AIS航标与辖区AIS监控中心的AIS点对点通信，可以传输航标灯器的电压、电流及报警信息等，并在AIS 中心的显示终端上显示。

图2-2　虚拟AIS航标在AIS MKD上显示

图2-3　虚拟AIS航标标示警戒区中心

3　AIS航标标识符号的使用现状及出现的问题

3．1AIS航标标识符号无法在某些AIS船站、雷达或ECDIS上显示

由于各种原因，某些AIS船站、船用雷达或ECDIS不能接收到AIS航标的信号，即某些船舶没有检测AIS航标的能力。例如日本JRC公司比较新型的雷达JMA-9922-6XA、JMA-9932-SA 能发现周围安装AIS的船舶，但是不能发现AIS航标。还有部分AIS船站，如日本FURUNO公司生产的通用型船舶自动识别系统（UAIS）FA-100、日本JRC公司生产的AIS JHS-180船载AIS不能识别AIS航标。一些ECDIS不能显示AIS航标目标，比如Maris ECDIS，只能显示AIS目标，而不能显示AIS航标目标。目前还没有关于显示设备如何显示AIS航标的要求和测试标准，对于处理AIS航标目标，没有指明如何测试显示系统。所以，如何处理或是否处理，实际上完全由制造商决定。因此，只有制定AIS航标的相应性能标准，而后升级AIS船站、雷达和ECDIS，使船舶具备了正常检测并在相应显示设备上显示AIS航标的能力，才能充分发挥AIS航标的助航作用，保障船舶航行安全，促进经济效益与社会效益。

3．2AIS航标标识符号显示不统一

负责设置AIS航标的主管机关在设置的过程中缺少相应的法律法规支持，AIS航标标识符号的设置现在还没有统一的标准。从长远的角度看，制作统一的标准更有利于保障航海安全。目前在船载AIS、ECDIS 和船用雷达中，AIS航标的标识符号各不相同。例如FURUNO 公司的UAIS（通用型AIS）FA-100中，对AIS航标没有任何的标识符号，如果阅读其信息，只在航行状态这一栏显示RESERVED FOR FUTUREUSE（DEFAULT）。在FURUNO FA-150 中，实体AIS航标和虚拟AIS 航标的标识符号都是“”，如果阅读其信息，只有AID TO NAVIGATION 这样的显示。在JRC公司的AIS JHS-180中，船舶类型和航行状态栏是空的，在CLASS 栏中实体AIS航标和虚拟AIS 航标都用AID TO NAVIGATION表示。在SAAB船载AIS中，实体AIS航标和虚拟AIS航标的标识符号都是“”。某大学制作的电子海图系统，当融合了AIS信息后，实体AIS航标和虚拟AIS航标的标识符号均显示像船载AIS一样的锐角等腰三角形；船商公司（TRANSAS）均显示“”；北京东方网脉科技发展有限公司分别用实线圆和虚线圆表示实体AIS航标和虚拟AIS 航标的标识符号；国内一家公司都用“”，而另一家公司都用“”。在SPEERYMARINE 公司的VISION MASTER FT 雷达中，实体AIS航标用“”，虚拟AIS航标用“”表示。在SAM Electronics 公司的RADAR PILOT 1100 雷达中，实体AIS航标和虚拟AIS航标都用类似一个航标外面加一个圆“”表示。

3．3在ECDIS 中，不同比例尺情况下虚拟AIS航标符号的显示如果对同一物标的不同结构均用虚拟AIS航标加以标注的话，则会存在在大比例尺情况下各虚拟AIS航标标识符号清晰显示，但在小比例尺情况下虚拟AIS航标标识符号会叠加在一起、影响观测的问题。钻井平台或风力发电场有可能是由若干个单元组成的，或者存在在一片海区中有不止一个近海结构需要标注的情况，而不论如何，各处标识符号应该有不同的优先级别，就像电子海图上的物标一样，有图形缩放级别。在放大级下，可以使用多个虚拟AIS 航标来标注不同的目标，但是当缩小比例尺时，会发现这些虚拟AIS航标标识符号会叠加在一起，影响显示效果，如下图所示。

课前预习是课堂学习的重要的组成部分，对于学生了解要学的数学内容以及重点、难点都有着着极大的作用，因此，教师在日常课堂教学中，可以指导学生利用合作学习法，进行课前预习，一方面让他们对即将学习的数学知识有一个清晰的了解，明白哪些知识是课堂学习的重点和难点，进而有目的性的认真去听，另一方面也能提高他们的自学能力和相互合作的能力，促进他们的交流和沟通，提升他们的综合素质。

图3-1　虚拟AIS航标标识符号叠加图

4　关于AIS 航标标识符号的思路

4．1对实体AIS 航标符号

我国有关主管部门与2011年4月参加了航海安全分委会NAV57 会议，明确表达了我国对AIS 航标符号的观点和态度，并提交了有关NAV57/8/1 提案。在实体航标位置为圆心，外围绘直径6．5 毫米的虚线圆圈表示此航标是AIS航标。使用品红色加注直体“AIS”标注AIS 航标的种类，例如左侧标和右侧标。表示方式不区分固定航标和浮标。

4．2对虚拟AIS 符号

（1）用直径1．2 毫米的有圆心的圆圈表示虚拟AIS航标的位置。

（2）以该位置为圆心，外围绘半径6．5 毫米的虚线圆圈表示此航标是虚拟航标，通过圆圈半径尺度的不同区分实体和虚拟AIS航标。

（3）用IALA实体航标系统中顶标的符号，加绘在1．2毫米圆圈上方，表示虚拟航标与实体航标顶标符号意义相同的用途（如方位标、侧面标、孤立危险物标、安全水域标、专用标、应急沉船示位标等）。

（4）虚拟AIS灯船，用灯船符号外围绘直径6．5毫米的虚线圆圈表示。

（5）在虚拟航标符号边上，加注直体“V-AIS”表示虚拟航标信号的播发载体。

4．3对航海者使用AIS航标符号的提醒

在电子海图显示与信息系统上显示的AIS航标符号与在航用海图上显示的AIS航标符号不同。在制定航次计划时，航海者必须知道现行实体AIS航标和虚拟AIS航标。为了避免在电子海图上显示和标注的AIS航标符号的矛盾而造成的混乱局面，要求AIS航标的符号应该在海图图层中独立显示，允许在使用电子海图上制定航行计划或航行时，使用不同海图图层的航标符号。

4．4在ECDIS上显示虚拟AIS航标

我国生产的电子海图数据中不包含虚拟AIS物标信息。对于虚拟AIS航标在电子海图上显示的图示以及信息目前还没有统一的标准，所以不同厂家生产的ECDIS产品对于相同性质的虚拟AIS航标出现不同的显示模式，影响航海者的使用。虚拟AIS信息在ECDIS上的显示应根据国际统一的标准进行接受和显示。我国基本同意2012年IMO NAV 58/7号提案中提出的有关实体和合成以及虚拟AIS航标在ECDIS显示上的符号。

4．5纸海图对虚拟航标的标注情况

纸海图上仅标注永久工作的虚拟航标，临时性的虚拟航标不标注。但是临时性的AIS航标应在电子海图显示与信息系统上显示。

图4-1　纸海图中虚拟航标的图式

5　结论

AIS航标已经出现近十几年，各成员国都在积极开展各项试验，探索AIS航标的各种可能用途，尤其是AIS航标的布设与管理。在很大程度上，AIS航标代表着未来航标的发展趋势，包括国际上推行的E-NAVIGATION 战略。目前，我国在AIS航标的建设方面走在世界前列。作为E-NAVGAITON的一部分，AIS航标无疑扮演很重要角色。通过研究AIS航标标识符号，我国航标管理机构提高了对AIS航标用途的认识，进一步开发了AIS航标的用途，为我国E-NAVIGATION战略的实施奠定了良好的基础。在推动航海人员认识、了解AIS航标，正确运用AIS新技术，提高海上安全都会产生积极影响。

参考文献

［1］ IMO, NAV 58/14 report to the maritime safety committee, 2012.

［2］ IMO, MSC Resolution 191（79） performance standards for the presentation of navigation-relatedinformation on shipborne navigational displays, 2004.

［3］ AIS 航标标识符提案研究，2012.

［4］ IMO, CSMWG15-9H, 2005.

［5］ IMO, CSPCWG CL07, 2005.

［6］ 船载自动识别系统（AIS）技术要求GB/T 20068-2006.