AIS系統(tǒng)，即船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Automatic?Identification System），是國(guó)際海事組織IMO、國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)IALA、國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-R于2000年共同強(qiáng)力推廣的一個(gè)具有船舶自動(dòng)識(shí)別、通信和導(dǎo)航功能的新型助行電子系統(tǒng)。

AIS系統(tǒng)由岸基、星基接收設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，安裝了AIS設(shè)備的船臺(tái)可向他船及基站自動(dòng)播發(fā)本船的動(dòng)態(tài)信息、靜態(tài)信息、航次信息等相關(guān)信息，從而掌握附近海域的船舶航行情況，為船員在規(guī)劃航線、維護(hù)安全提供保障。系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)于1996年提出，2000年開(kāi)始推行。

由于現(xiàn)有的船載和岸基AIS設(shè)備受天線高度、天氣、功率等限制，一般只能接收基站附近30-50海里范圍內(nèi)的信號(hào)，無(wú)法滿足遠(yuǎn)距離的船舶監(jiān)控需要。為了有效解決這一問(wèn)題，衛(wèi)星AIS技術(shù)橫空出世。

衛(wèi)星AIS

衛(wèi)星AIS是一種船舶定位技術(shù)，依托現(xiàn)有船載AIS終端設(shè)備形態(tài)和性能，利用衛(wèi)星偵察覆蓋范圍廣的優(yōu)勢(shì)，發(fā)射低軌道衛(wèi)星，通過(guò)星上高靈敏度AIS信號(hào)探測(cè)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，對(duì)連續(xù)、自動(dòng)發(fā)射的AIS信號(hào)進(jìn)行探測(cè)和傳輸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)海海域航行船舶的有限監(jiān)控。

衛(wèi)星AIS的覆蓋

衛(wèi)星AIS是通過(guò)搭載在低軌道通信衛(wèi)星上的AIS接收機(jī)獲得的。已經(jīng)完全覆蓋太平洋、印度洋、大西洋等海域，能夠準(zhǔn)確提供船舶在大洋中航行的信息。

核心結(jié)構(gòu)

衛(wèi)星AIS由船站、衛(wèi)星、地面站組成，三者分別對(duì)應(yīng)船載移動(dòng)站、星載通信有效載荷單元、地面固定岸站。其中扮演著核心角色的部分應(yīng)該是星載通信有效載荷單元，它應(yīng)該具有系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理、星歷管理、報(bào)文存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)以及信令管理等功能。

1.?網(wǎng)絡(luò)資源管理

2.?保溫儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)發(fā)

3.?信息管理

4.?星歷管理

5.?全網(wǎng)時(shí)鐘源

性能特點(diǎn)

1.?報(bào)文內(nèi)容

2.?時(shí)間間隔

3.?數(shù)據(jù)可靠性

4.?數(shù)據(jù)獲取權(quán)限

5.?后續(xù)應(yīng)用

發(fā)展現(xiàn)狀

衛(wèi)星AIS技術(shù)在全球遠(yuǎn)距離大范圍的監(jiān)視領(lǐng)域發(fā)揮了突出的作用，目前，除我國(guó)外，包括美國(guó)、挪威、加拿大、日本等國(guó)都在積極研制各自的衛(wèi)星AIS系統(tǒng)，并且已有部分星載AIS設(shè)備投入使用。

國(guó)外發(fā)展情況

1.?TACSAT-2

2.?VesselSat-1、VesselSat-2

3.?NORAIS

國(guó)內(nèi)發(fā)展情況

1.?天拓一號(hào)

我國(guó)于2012年5月10日發(fā)射了軌道高度480km的“天拓一號(hào)”衛(wèi)星，“天拓一號(hào)”星載AIS載荷采用雙極化VHF天線切換偵收，天線長(zhǎng)度40cm?！疤焱匾惶?hào)”能快速完成大范圍海域內(nèi)船舶位置、航向、航速等信息的偵收，實(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)現(xiàn)有岸基AIS系統(tǒng)的有效補(bǔ)充。

2.?和德一號(hào)

“和德一號(hào)”系國(guó)內(nèi)首顆AIS商用海事衛(wèi)星，也是國(guó)內(nèi)首顆采用高度集成設(shè)計(jì)理念（“精致”衛(wèi)星平臺(tái)）研制的衛(wèi)星。于2017年11月15日在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。

衛(wèi)星采用“平臺(tái)虛擬化、功能軟件化”創(chuàng)新技術(shù)，通過(guò)高度集成化、組合化、模塊化設(shè)計(jì)，在技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用能力上實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星從小型化到微納化質(zhì)的飛躍。該衛(wèi)星配置的先進(jìn)AIS系統(tǒng)，處于世界領(lǐng)先水平，對(duì)船舶高密度和中等密度區(qū)域有良好的檢測(cè)率，平均每天可解碼來(lái)自不少于6萬(wàn)艘船舶的200萬(wàn)條消息。

全球應(yīng)用情況

美國(guó)AIS衛(wèi)星應(yīng)用

美國(guó)AIS應(yīng)用主要需求來(lái)自于對(duì)民用船舶的監(jiān)視，另一方面來(lái)自9.11恐怖襲擊后對(duì)來(lái)自海上襲擊的國(guó)土安全防御需求，海岸警衛(wèi)隊(duì)成為AIS衛(wèi)星項(xiàng)目的最大需求來(lái)源。

1.?Orbcomm公司的AIS運(yùn)營(yíng)和第二代衛(wèi)星計(jì)劃

Orbcomm公司作為商業(yè)AIS衛(wèi)星提供商，2009年利用AIS信息成功識(shí)別出一艘不屬于澳大利亞救援合作中心的商船并將其引導(dǎo)至澳大利亞北部海岸，救出兩名被困于遇險(xiǎn)船只中的乘客。

2.?AWT公司利用全球AIS提高船舶監(jiān)測(cè)能力

2011年9月，AWT公司推出全球AIS服務(wù)，是第一個(gè)利用衛(wèi)星AIS信號(hào)提高船舶監(jiān)測(cè)能力的公司。

AWT在原有航線優(yōu)化系統(tǒng)中融合了基于AIS衛(wèi)星的船舶航跡數(shù)據(jù)，利用氣象數(shù)據(jù)和船舶航速算法，精確預(yù)測(cè)船舶到達(dá)碼頭的時(shí)間，根據(jù)最新氣象或未知數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，并可通過(guò)屏幕顯示天氣、云層、能見(jiàn)度、海浪、時(shí)速等大量信息，從而大量節(jié)省燃料、時(shí)間和金錢，降低碳排放。

3.?NAIS計(jì)劃

美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)代表國(guó)土安全部發(fā)起了國(guó)家船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)計(jì)劃，即NAIS計(jì)劃，該計(jì)劃通過(guò)配合AIS衛(wèi)星的應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)由最初的船載終端-基站模式向立體、多維、多系統(tǒng)的AIS應(yīng)用體系的轉(zhuǎn)變，建成一個(gè)集AIS數(shù)據(jù)接收、傳輸和處理與存儲(chǔ)中心于一體的集成網(wǎng)絡(luò)。

挪威AIS衛(wèi)星應(yīng)用

目前AISSAT-1主要被挪威海防管理局用于檢測(cè)挪威海域船舶情況，并分發(fā)至聯(lián)合搜救中心等其他救援系統(tǒng)，如LRIT等，以實(shí)現(xiàn)全球搜救行動(dòng)的協(xié)同合作和數(shù)據(jù)共享。

由于自身具有全球檢測(cè)能力，因此在日本2011年3月的地震和海嘯災(zāi)害中，AISSAT-1每24小時(shí)經(jīng)過(guò)日本上空2-3次，通過(guò)收集日本海域的AIS信息，為挪威當(dāng)局提供該地區(qū)的本國(guó)船舶信息。

結(jié)語(yǔ)

AIS系統(tǒng)不僅能在衛(wèi)星領(lǐng)域應(yīng)用，還有應(yīng)用于海上救援、船舶作業(yè)、水上娛樂(lè)等。憶伯科技針對(duì)不同應(yīng)用推出了AIS系列產(chǎn)品。

隨著國(guó)家大力推動(dòng)多方聯(lián)動(dòng)合作，相依深入開(kāi)展AIS技術(shù)及應(yīng)用研究，衛(wèi)星AIS目前作為一項(xiàng)正在蓬勃發(fā)展的新興技術(shù)，擺脫了距離限制、船東授權(quán)限制、通信費(fèi)限制等因素，是涉及全球范圍、陸、海、空、天、水下全領(lǐng)域的全新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。AIS的便捷性所附有的強(qiáng)大能量使我們堅(jiān)信衛(wèi)星AIS在未來(lái)會(huì)為給海運(yùn)等領(lǐng)域的信息化和可視化帶來(lái)前所未有的變革。