浅析海上AIS信号乱象及对策

◎范同磊 施展 交通运输部南海航海保障中心海口航标处

船舶自动识别系统（Automatic Identification System,简称AIS系统），是一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的助航系统，在减少船舶碰撞事故等海事服务中发挥着重要作用。1964-1965年瑞典和芬兰首次提出“无线电AIS”的概念，AIS系统的助航效果逐步被用户认可，AIS 技术在海上使用也越来越广泛。2000年12月，IMO MSC73会议通过AIS强制性安装议案。大量AIS技术产品的应用，造成海上AIS信号的剧增，同时部分用户的违规使用现象突出，造成AIS信号丢失或失真等混乱现象，以上现象严重影响了用户对AIS信号的分析应用，对船舶航行安全和海事监管都造成一定影响。

1.海上AIS信号现状及影响

（1）AIS信号源数量及种类剧增，产生的AIS信号数量多，AIS信号含义复杂，这就意味着AIS系统用户需要在众多的AIS信号中找出需要的信号，并要记住不同AIS信号代表的不同含义。AIS系统自使用以来对船舶避碰起到了极大的帮助，首先在船舶中得到迅速广泛推广，目前国际海事组织规定所有300总吨及以上的国际航行船舶，和500总吨及以上的非国际航行船舶，以及所有客船，应按要求配备AIS设备，船舶的大量使用产生了大量的AIS信号；其次是非船舶类的设备设施为了增强其安全性，也大量使用了AIS设备，例如中国沿海大量的渔网上就安装了数量众多的渔网示位仪，从而产生了大量的非船舶类的AIS信号。如图1所示，AIS用户需要在雷达屏幕上的大量AIS信号中快速筛选出影响本船安全的AIS信号并进行持续跟踪观察。在AIS信号数量剧增的同时，AIS信号代表的含义也在不断复杂化。AIS系统是为了船舶避碰而产生，初期AIS信号源只是单一的商船，随着船舶生产技术的快速发展，不同类型的船舶不断出现，即使面对船舶AIS信号，船员也需要详细分析AIS信号含义，根据不同船舶类型采取不同的避碰措施。而且随着AIS技术在海上、岸上设施设备中的广泛应用，AIS信号不再是船舶使用的专属信号，用户面对的AIS信号代表的可能只是一个渔网、或者是不存在实体的虚拟物。AIS信号数量的剧增和含义的复杂化，增加了用户分析使用AIS信号的工作量，对船舶避碰起不到预期效果，同时增加海事监管难度。

图1 AIS信号在雷达上的显示

（2）AIS信号显示符号混乱。在日常工作中笔者发现不同厂家的AIS设备对同一个AIS信号源有不同的显示符号。尤其是在海上渔网、海上风电场、海上助航设施等新型应用场所，更是显示符号混乱的重灾区。同一台AIS显示终端在不同水域观察到的渔网示位标显示符号都不尽相同。当前各个国家发展水平的不同，对AIS系统的国际标准化推动进程也不尽相同，导致一些国家对AIS信号的显示标准同国际标准不一致，这也给国际航行船舶使用AIS信号的增加了难度。

（3）AIS信号丢失、失真、与实际不符等现象日益突出。在日常工作中笔者发现在显示终端上存在的船舶信号，在实际海域范围内并没有船舶、渔网等AIS设备源，海面清爽，无任何物体；或者是实际海面有船舶但是在显示终端设备上却没有AIS信号。同时也会遇到明明海面上只有一艘船舶但是显示终端上却有两个AIS 信号，如图2、图3 所示；或者是同一个AIS信号同时出现在不同海域。最常见的是AIS信号显示与实际不符，比如船舶的目的港、装载情况等信息与真实情况不一致。这些现象加剧了AIS信号的混乱，产生安全隐患，妨碍海上正常监管。

图2 雷达显示的AIS符号

2.原因分析

（1）AIS设备数量、类型及应用范围的剧增，导致AIS技术规范标准和制度制定及更新跟不上AIS技术的发展。首先是AIS信号数量源越来越多，导致AIS信道使用率越来越高，甚至超出AIS信道承载量，造成AIS信号丢失，或是超出船载设备显示极限，造成大量AIS信号重叠或是丢失，从而影响AIS系统的应用效果；再次是AIS技术不断在新事物上应用，例如在渔网、海上漂浮物、海上风电场等，而对于这种新AIS技术应用并没有统一的规范标准，导致AIS信号显示符号不一致，产生显示混乱；再次是相关法律法规的制定和更新不及时，AIS设备的技术规格和AIS信号的显示没有统一标准，也是造成AIS信号混乱的一个重要原因；最后是对AIS设备的操作规范培训不到位，有些使用者接受文化教育程度相对较低，认识水平的不足，导致使用者对AIS设备操作能力和操作水平较低，或者是缺少AIS设备操作说明书，这些都会导致操作者输入的AIS信号信息与实际设备信息不相符。

（2）AIS设备的使用过程中存在违规使用现象。例如：未经许可设置黑电台或伪基站。2020年在长江口水域监管人员发现大量船舶AIS信号出现跳跃现象，如图3所示，后经技术排查发现，某监管单位为了增强AIS信号收集，设置了一台AIS收集器。据生产厂家介绍，该设备只接收不发射AIS信号，而实际使用中该设备却存在发射现象，导致周边区域船舶AIS信号出现跳跃。在实际使用中，AIS设备未按规定修正、移除标识码信息，未正确处置更换的设备，都将会出现一船多码、一码多船现象；AIS设备信息未录入、信息更新录入不及时或者信息录入错误，将导致AIS信息不准确。一些非法活动的船舶，为了逃避法律监管，故意关闭AIS设备，致使AIS信号丢失。一些海上设施为了避免碰撞风险，安装使用AIS设备，产生和船舶一样的AIS信号，给航行船舶造成误导，对海上交通安全埋下安全隐患。

图3 海面实际情况

图3 AIS信号跳跃现象

（3）当前监管手段无法对AIS技术应用实施全方位监管。监管方面的法律法规、标准规则的制定更新跟不上AIS技术应用的发展，导致监管者在实际监管过程中无法可依。监管技术能力不能满足监管需求，AIS信号源多位于海上，其是否符合相关规定要求，难以实现一一现场验证；同时由于AIS信号众多，如何对这些信号进行筛选分析从而确定可疑信号也存在一定难度。在现实监管中，存在监管区域和监管职责的划分，各地监管信息不能共享，执法资源有限，违法证据采集困难等原因，使得在处理问题AIS信号时不能一步到位的进行处理。在近期的无线电整治中，就存在部分海事执法人员无法对非法使用的渔网示位仪进行整治的现象。尤其是涉及岸上干扰源时，在技术方面对岸上干扰源的识别查找比海上干扰源的识别查找难度更大，整治时需要协调沟通更多的部门，涉及更多的法律法规，增加监管难度和监管成本。法规、技术规范、区域管辖等各方面因素，都影响了监管工作顺利开展。

3.AIS信号乱象改善工作难点

（1）技术标准方面。AIS系统技术标准的全球推广难以做到全面一致，不同国家由于其经济水平、重视程度等不同，都会导致AIS系统技术标准在不同国家落地情况存在差异。而对于新标准的制定，同样由于现实诉求各不相同，制定及落实过程缓慢。

（2）使用方面。用户的需求各不相同，或者是对AIS设备的相关规定的认识的局限性，难以保证用户购置使用符合规定AIS设备。在使用过程中，由于用户文化程度、技能水平及重视程度的差异，在实际操作AIS设备时也难以保证规范操作，难以杜绝因为操作失误导致AIS信号的错误。

（3）监管方面。对AIS信号监管主要是由海事部门实施，而海事部门无法对AIS厂家的生产过程进行监管，难以从源头上杜绝违规AIS设备流入市场。在实际监管中由于区域性不同，需要不同区域的海事部门或者是海事部门同其他部门进行联合实施监管，在联合中不同队伍间的配合度、执法标准、实施手段都难以做到一致，不同的监管手段会对监管对象找出困扰。

4.对策建议

（1）从技术、生产方面进行整治，在源头上遏制AIS信号乱象。针对AIS信号数量剧增，可采用升级AIS系统或者是开发新的系统进行应对。目前VDES系统就可以有效提高AIS信号的承载量，2021年12月29日钦州港三墩VDES基站投入使用，这是南海海区首座VDES基准，通过应用软件实时收取10分钟数据，基站有效覆盖范围达140多海里，接收目标数超过800个，远超预期效果，极大提升船船、船岸间的信息数据交换效率。针对非船舶AIS信号对船员避碰操作产生的影响，建议将船舶AIS信号进行单独区分，从使用频道、显示方式等方面进行处理，使其与其他非船舶AIS信号有明显区别，杜绝其他载体的AIS信号的影响，保证AIS信号在船舶避碰操作的作用。在AIS设备方面，严格按照标准进行生产，保证相同AIS信号的显示唯一性、标准性。加强AIS显示设备的升级改造，保证显示设备的质量，对每一台设备建立追溯制度，并将设备使用情况向社会公布，以此督促厂家自觉主动提供设备质量。

（2）从应用方面进行整治，在终端遏制AIS信号乱象。目前市场上AIS设备众多，不同的设备其相关技术参数是有差异的。为了迎合市场需要，部分厂家会生产超大功率等不规范产品，在选购AIS设备时，要充分了解设备的使用环境和使用目的，选购符合使用要求和监管要求的设备,不能为了增强AIS作用范围，使用违规设备。对AIS系统使用者加强AIS相关法律法规、技术规范等方面知识的培训，尤其是规范更新和技术更新后，AIS系统使用者要及时学习了解，必要时要进行强化培训。建议将AIS设备的使用培训纳入船员培训的必修课程中，同时提升船员群体的整体文化技能素质，避免在使用中的误操作，使其有能力及时发现AIS设备故障或录入信息的错误，并能采取有效应对措施。在日常使用过程中要严格执行相关法规，准确录入相关信息，信息变更时要及时更新，不得恶意关闭设备或者设置错误信息来逃避监管。

（3）从监管方面进行整治，保持海上良好的AIS信号环境。AIS信号具有信号源多样化、涉及领域广、流动性大、违规现象难以分辨等特征。海事监管时要加强信息技术手段的应用，提高自动识别不正常AIS信号的能力，提高现场执法目的性；提高执法人员执法能力，加强一线海事执法人员技术、法规、沟通等综合素质，提高执法效率，快速查出违法AIS行为；整合执法资源，加强监管信息共享，开展联合执法，保证执法顺利实施。加强日常监管整治，常态化的监管整治是保证良好的AIS信号环境重要手段，并适时开展专项整治，通过专项在整治过程中要充分利用技术手段，通过技术手段筛选出可疑信号，增强监管整治效率，通过对可疑信号的分析确定重点监管对象；在监管中要加强多部门、多区域的沟通协调，开展联合整治，确保整治工作能够实施彻底；在整治中要统一执法标准，确保整治工作有序开展。同时要注重舆论宣传，形成全社会共同参与治理的良好氛围。对AIS信号开展监管的同时，也要对AIS信号环境的进行监管，排除外部干扰，确保AIS信号的良好环境。

5.结束语

AIS系统作为船舶避碰的重要辅助手段，自使用以来效果显著，逐渐被推广应用到海上不同设施设备上，岸上使用也越来越频繁。由此而产生AIS信号拥堵、信号丢失、失真、显示符号杂乱及其他违规现象导致AIS信号混乱，对AIS系统的避碰功能产生了严重影响。我们要从技术、设备、使用及监管方面加强AIS信号乱象的整治，保证AIS系统的功能不被干扰，确保AIS信号在船舶避碰中和海事监管方面发挥出越来越大的作用。