AIS-SART在航海中的应用

◎ 姜波　浙江国际海运职业技术学院



AIS-SART在航海中的应用

◎ 姜波浙江国际海运职业技术学院

摘要：海事搜救事关人们的生命财产安全。遇到海难时进行明确定位并发出求救信号，会让搜救工作事半功倍。新兴的AIS-SART系统在船舶定位和对外求救方面，表现出良好的性能。本文研究了AIS-SART系统的基本构成、主要功能、操作过程及市场应用，认为AIS-SART系统具有技术上的先进性，将会成为航海搜救的主要产品。

关键词：AIS-SART 航海 搜救

在海事搜救领域，随着AIS设备的普及和内河AIS基站的增加，越来越多的IMO成员国开始使用AIS系统，AIS系统在航海搜救领域的使用潜力逐步显现出来。2007年，国际海事组织对AIS-SART的性能标准进行了重新的界定，确定到2007年开邕，放开了用户在RADAR-SART和AIS-SART之间的灵活选择权。而与原来的RADAR-SART系统相比较，AIS-SART系统的各方面性能更加强大。可以预见其将来会逐步取代RADAR-SART系统，而成为船舶航海装载的重要报警系统。所以研究AIS-SART系统的结构、功能、操作及应用具有重要的意义。

1.AIS-SART的基本结构

该系统的基本组成单元包括发射机、电子定位系统、授时与同步装置、控制器、启动器、指示器以及电源等。

其结构如下图。

图1　AIS-SART的基本结构

1.1AIS发射机

AIS发射机接收来自于系统控制器的信息，将对信息进行调制，通过AIS1 和AIS2两个国际AIS频道，将信息通过天线广播发射到各个信号接收终端。发射器是连接AIS-SART系统与外界的主要纽带。

1.2控制器

该系统的核心构成，是控制器。控制器相当于整个系统的大脑中枢，对来自于不同方面的信息进行整合、辨别和筛选，将有用的信息传递到发射器当中，与外界取得联系。

1.3电子定位系统

电子定位系统内部装有卫星天线，通过即时与卫星交换信息，实时更新船舶所在的位置。目前通用的电子定位系统符合IEC61108标准，从GNSS获得位置信息，并传入AIS-SART系统的控制器中。因为电子定位系统目前的定位更新频率已经达到了每分钟一次，因而能够快速地完成对船舶的精确定位。

1.4指示器

AIS-SART系统的指示器包括视觉指示器和听觉指示器两大类。视觉指示器主要通过指示灯来实现，而听觉指示器主要通过报警装置来实现，通过两重指示功能，显示AIS-SART系统的运作状态。

1.5启动器

启动器用于启动AIS-SART系统。因为AIS-SART系统目前的技术限制和实际应用的需要，启动器只能通过手动方式启动。为了避免人为或其他原因错误启动AIS-SART系统，该系统的启动一般需要两个相互独立的操作。

1.6电池

该系统的电池具有良好的耐温性能和续航性能，在温度上适合用于-20摄氏度到55摄氏度环境下工作，在续航时间上能够持续工作96小时。基本能够满足各类船舶不同的工作需求。

2.AIS-SART的功能介绍

该系统的主要功能，用于船舶遇险时进行救生定位。其作用过程是，当船舶遇到险情时，可以通过AIS-SART系统的电子定位系统，快速地确定船舶或救生艇所处的位置，并通过AIS发射机将求救信息及船舶的基本信息等信号发射给邻近的船舶或搜救单位。

在2010年以前，船舶配备的SART系统主要是RADAR-SART系统。但在2010年以后，AIS-SART系统与GMDSS的技术参数要求相吻合，也进入到船舶搜救定位系统的使用领域。而且随着AIS-SART系统的不断优化和完善，其信息定位功能已经超越了传统的RADAR-SART系统，呈现出逐步取代RADAR-SART系统的趋势。这种区别，主要体现在两种系统的信号发射及定位过程上。传统的RADARSART系统借助9GHz无线电将船舶的信号发射到雷达上，但是却不能直接发生船舶的经纬度定位，而只能通过雷达的后续扫描大致确定船舶所在的位置，在搜救定位方面不够精准。而与之相反，AIS-SART系统中含有GPS信号接收机，可以准确定位船舶的位置，并将之发射出去。如果发射成功，会在显示器单元上显示AIS-SART的位置，或在电子海图上显示位置所在地的特殊标记。

另外，因为AIS-SART系统通过CH2087和CH2088两个频道，轮换着交替对外发射信息，两个频道的传播距离上的差异，确保离出事船舶5海里以内的其他船舶，以及20-40海里以内的搜救飞机，都能接收到遇险船舶的求救信息。

3.AIS-SART的操作说明

3.1无须弃船情况下的操作

在不需要弃船的情况下，使用AIS-SART系统需要经过以下步骤：

首先，要将AIS-SART系统从支架上取出，放置到船上的开阔地带；将红色插销扳开，将中部圆环的向上箭头转到标有“ON”的位置上。

其次，检查AIS-SART系统上的指示灯。指示灯闪烁时表示AIS-SART系统已经启动，但还没有进行定位。当AIS-SART系统常亮时，表明GPS已经完成定位。AIS-SART系统所放置的位置越空旷，则GPS定位的速度会越快。

再次，保持AIS-SART系统的垂直向上，并等待AIS-SART系统发出“滴、滴、滴”的声音。该声音出现时，表明AIS-SART系统正在向外发射求救信号，正常情况下每分钟会出现8个“滴”声。在条件允许的情况下，尽可能通过物体固定AIS-SART系统，并将AIS-SART系统的位置抬高，以方便信号对外发射。

3.2紧急情况需弃船时的操作

当遇到紧急情况，需要弃船时，需要及时地将AIS-SART系统携带到救生艇上面。因为救生艇上的空间相对狭小，需要借助一定的工具将AISSART系统设备抬高，或者悬吊在救生艇的顶端。其他的打开AIS-SART系统，观察指示灯并确定完成定位、发出信号，关闭AIS-SART系统的操作，与船上的操作基本相同。

但在救生艇上操作AIS-SART系统时需要注意两个问题。一是救生艇相对于船舶会更加颠簸，所以其GPS定位、求救信号发出的时间也许会更长，需要耐新等待。二是救生艇在大海上具有随时翻船沉没的危险，求生艇随着海浪漂流，其位置也不是固定的，所以需要在长时间内，每隔一定周期就发出一次求救信号，确保获知信号的其他船舶或搜求单位能够及时有效地掌握遇险船舶的最新位置情况。

3.3定期进行系统性能测试

为了确保AIS-SART系统在航海过程中能够正常运作，需要在其他时间，周期性地对AIS-SART系统的功能进行测试，确保其正常工作。AISSART系统测试的步骤如下：

首先取出AIS-SART系统装置，将之放置在空矿的室外。转到中部的圆环到“TEST”位置。

其次，观察AIS-SART系统的指示灯是否由闪烁转为常亮。如果指示灯不亮则表示AIS-SART系统装置出现故障。如果AIS-SART系统指示灯一直在闪烁，时间超过15分钟，却不能转变为常亮，则表明AIS-SART系统中的GPS系统不能正常工作，需要联系厂商进行维修。

接着，如果能够正常定位，再听机器能否发出“滴、滴”的报警声音。如果能够发出，则表明发射器工作正常，在结束时会发出一声“滴——”的长音，表明测试成功，可以结束测试过程。如果不能发出则表明发射器存在故障，求助信息难以发出去。需要联系厂商维修。

最后，将中间的圆环转移动“OFF”位置上，关闭AIS-SART系统装置，并根据测试结果，决定是否需要将AIS-SART系统装置送回厂家维修。

4.AIS-SART系统的应用及发展前景

该系统是一种新兴的船舶定位求救技术，目前市场上对这一技术完全掌握的商家还不多，因而还没有在船舶应用领域全面铺开。国内研究生产AISSART系统的主要是中国电子科技集团公司，其AIS-SART系统的产品型号为SPAT-1030A。国外较为著名的商家有英国的Mcmurdo，其AIS-SART系统的产品型号为Smartfind S5，以及挪威的Jotron公司，其AIS-SART系统的产品型号为AIS-SART。这些产品的使用方法大体与前文的介绍相同。

尽管目前来看，AIS-SART系统还没有完全铺开使用，但相对于传统的RADRA-SART系统，AIS-SART系统具有不可比拟的优势。相信随着未来AIS-SART系统技术的逐步发展成熟，以及AIS-SART系统价格的降低，AISSART系统的市场份额会逐步提高，成为船舶救生定位的主要系统。

在应用AIS-SART系统时，需要根据不同的频率，对其应用范围进行分段，从而使频道资源能够得到最为有效的配置。根据当前业界及学术界的最新研究成果，科学的频道应用配置如下图：

图2　应用频道波段的划分

5.结论

本文研究了AIS-SART系统的成份构成、主要功能、操作过程和应用前景。分析认为AIS-SART系统相对于传统的RADRA-SART系统，具有更好的性能，更加能够满足海上定位求救的实际需求。尽管目前AIS-SART系统的市场份额还不大，但随着AIS-SART系统技术的进步，相信AIS-SART系统终将成为主导的海上搜救定位系统。

参考文献：

［1］董勇.运用AIS航标的综合水文气象系统［J］.天津航海，2015，3.

［2］马瑞宁.AIS个人搜救示位标的研究及应用［J］.电子测试，2015，3.

［3］姚高乐，王树茂，林泽强.AIS技术的发展演进及对策研究［J］.天津航海，2014，3.

［4］庞佑军.基于北斗卫星导航的搜救系统原理与构型［J］.航空电子技术，2013，4.