AIS船台信号实测分析与应对策略

◎赖擎青 李辉 南海航海保障中心

船舶自动识别系统(AIS)的使用在加强海上生命安全、提高航行的安全性和效率发挥了巨大的作用。因管理的逐步精细化，AIS系统存在的缺陷及应用问题凸显，各类学术论文中均有报道。陆悦铭等反映船舶驾引人员在船载船舶自动识别系统中常会发现一些不正确的信息被接收到，然而一会这些接收到的船舶信息出现丢失的报警。马枫反映国内的厂商在开发船台的过程中，过于追求低成本，造成性能不达标的情况十分普遍，船台信号，存在着功率上升时间过长，调制时间过长的问题，这类船台如果继续蔓延，将对信道造成很大的混乱。

1.存在的问题

南海航海保障中心作为南海海区AIS系统维护管理机构，关注到了各类报道反映的问题，也收到了各类应用方的反馈，问题主要集中在以下几方面：

（1）AIS反馈的船舶信息不准确，不能真实反映船舶的动、静态信息，对船舶避碰及船舶监管造成不良影响；

（2）船舶存在一船多个九位码，一个九位码几个船舶共用的情况，船舶存在利用逃避监管的情况；

（3）AIS船舶动态数据延时，不能准确标示船舶实时船位；

（4）与VTS系统进行数据融合中发现部分船舶无AIS信号。

首先，南海航海保障中心对南海海区AIS岸台系统进行技术核查。核查所有基站的时隙占用情况，核查了网络丢包情况，对基站实时数据与网关服务器实时数据进行比对分析，通过检索数据库服务器中相同时间段内存储的数据，核查服务器输出到终端数据的完整性，核查显示岸台系统在技术各方面都正常，不是造成以上问题的原因。问题在AIS船台上进行了集中，很可能是岸台基站接收到船台不合规数据造成的问题。为此，通过对基站接收的船台信号进行技术分析，查找问题根源。

2.AIS船台信号实测分析

2.1 实测情况

为确保测试区域数据能准确反映可航行水域的整体状况，在广东、广西两省区域选取了沿海及内河典型的7块水域进行数据收集分析。测试人员架设全新AIS数据接收设备，每个测试点分别采集船台实时数据时间约120分钟。开发基于国际标准与实测数据比对软件，从以下四个方向对接收数据进行分析。

①AIS船台静态信息标准符合度分析；

② AIS船台动态信息标准符合度分析；

③AIS船台动态电文播发频率符合度分析；

④ AIS船台（Class A、Class B）与船舶类型的匹配度分析；

分析见数据表1。

表1 实测数据统计结果

2.2 数据分析

2.2.1 AIS船台静态信息标准符合度测试情况

收集的7800条船舶AIS船台数据中船台静态信息存在问题的船舶数量为310个，占比3.97%，其中Class A类问题船台6个，Class B类船舶MMSI码277个，船舶船台动态信息同时在A类和B类报文存在的27个。通过数据分析，南海南区AIS船台静态信息标准符合度较高，Class B船台静态信息错误率明显高于Class A船台。

2.2.2 AIS船台动态信息标准符合度测试情况

收集的7800条船舶AIS船台数据中船台动态信息存在问题的船舶数量为718个，占比9.2%，其中Class A类问题船台157个，Class B类船舶MMSI码529个，船舶船台动态信息同时在A类和B类报文存在的32个。通过数据分析，南海南区AIS船台动态信息标准符合度较高，Class B船台动态信息错误率明显高于Class A船台。

2.2.3 一船同时使用多个九位码测试情况

收集的7800条船舶AIS船台数据中，在同一条船舶名下同时使用不同船舶MMSI码，并且同时发送AIS报文的船舶107条，占比1.37%。

2.2.4 AIS船台与船舶类型的匹配度测试

通过A类船台发射1、2、3、5号报文，B类船台发射18、19、24号报文的标准，测试AIS船台（Class A、Class B）与船舶类型的匹配度，收集的7800条船舶AIS船台数据中，存在不匹配问题的船舶数量为755条，占比9.68%。

2.2.5 AIS船台动态电文播发频率符合度测试情况

AIS船台动态电文播发频率符合度测试主要检测船台是否按AIS通信标准进行时隙预约发射，播放频率是否符合标准，收集的1076条船舶AIS船台数据中，AIS船台动态电文播发频率不符合国际标准要求的船台910，占比84.46%，Class B船台电文播发频率不符度明显高于Class A船台。

3.问题应对策略研究

3.1 AIS船台设备静态、动态信息标准问题情况分析

同一MMSI码下存在多重船名、多重厂商、多重设备类型及基础信息填报不准确等问题；船速与实际船速不匹配，船舶GPS数据异常、船舶MMSI码配置错误等问题。该类问题会造成船舶实时位置飞移，船舶航行轨迹错乱，给监管部门带来管理上的不便。同时该类船台设备还会额外占用时隙，影响正常发射报文船舶，问题船台主要为B类船台。部海事局文件“海船舶（2015）368 号”要求，已安装上船的船载B级AIS设备，禁止用户随意修改静态参数。但实际调查中发现市面上有静态数据烧写器，可对船舶静态数据进行修改，为一些有违法意向的船舶提供了便利。建议海事执法机构联合船舶检验机构加强船载AIS设备检验，船舶检验机构定期校验AIS船台信息合格性，发现AIS静态信息不准确的情况由海事机构严肃处理；在船舶动态信息的更新机制上海事部门可与船舶到港及离港报告制度挂钩，在进出港同时校正AIS船台动态信息；对于提供船台静态数据烧写器的商家交与公安立案侦办，全方位净化AIS船舶静、动态信息。

3.2 AIS船台动态电文播发频率不规范

未按AIS通信标准进行时隙预约发射，电文播发频率的间隔时间存在问题，随意进行播发数据报文，该类问题会严重扰乱该水域AIS通信环境，造成AIS目标丢失、信号延时，这是目前各海事局反馈AIS在电子海图显示与实地查看位置不符合的根源。主要问题在B类船台，实际为AIS设备厂商不按规范生产AIS设备，为节省船台用电，厂商选择了按固定时间发送AIS信息（实测中很多问题船台为固定3、5、10分钟发送），与ITURM.1371规范要求相差甚远，海事管理机构应约谈问题船台生产企业，及时纠正非标船台生产行为。

3.3 AIS船台与船舶类型不匹配

船舶上同时发射Class A和Class B报文，此类问题主要因船台厂商生产的船台设备不合规范，即同时发射Class A和Class B报文，或船舶同时安装了两套船台设备，该类问题主要占用时隙，影响正常发射报文船舶，造成AIS目标丢失、信号延时。主要原因是为了提高Class B船台的识别率，一些厂商在Class B台上增加了定时的Class A报文发送，扰乱了正常的AIS无线电秩序。海事管理机构应要求船舶设备检验机构加强技术检验，强制更换此类船台，有必要时约谈不合规船台生产企业，逐步净化不规范船台。

4.结束语

AIS船台是AIS系统的重要组成部分，船台发送数据的质量直接决定AIS系统数据服务质量。通过分析，目前AIS系统及数据使用中产生的诸多问题是由非标准AIS船台发送数据造成，根治非标准AIS船台需要多方联合施策，从根源上消除问题，提高AIS数据质量。