船舶自動識別系統(tǒng)（AIS系統(tǒng)）簡介
2006.08.25
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船舶自動識別系統(tǒng)（Automatic Identification System, 簡稱AIS系統(tǒng)）由岸基（基站）設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是一種新型的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。
船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）由艦船飛機之敵我識別器發(fā)展而成，配合全球定位系統(tǒng)（GPS）將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態(tài)結(jié)合船名、呼號、吃水及危險貨物等船舶靜態(tài)資料由甚高頻（VHF）頻道向附近水域船舶及岸臺廣播，使鄰近船舶及岸臺能及時掌握附近海面所有船舶之動靜態(tài)資訊，得以立刻互相通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動，對船舶安全有很大幫助。
AIS的目的（IALA助航指南）：
1.識別船舶；
2.幫助跟蹤目標；
3.簡化和促進信息交換；為避免碰撞提供輔助信息；
4.減少口頭的強制船舶報告
建設(shè)AIS系統(tǒng)的意義：
1.將減少VTS 和VHF-DSC建設(shè)的投資；
2.AIS的社會效益是避免船舶碰撞、減少人命和財產(chǎn)損失；
3.解決了船岸信息傳輸這個大難題，實現(xiàn)船岸 信息聯(lián)網(wǎng)、船舶信息共享；
4.推動交通運輸信息化工程。
AIS的主要功能:
1.船舶避碰：安裝AIS船臺航行于長江口水域的船舶能自動識別和信息交流。
2.海事管理：對船舶航行的靜態(tài)和動態(tài)信息進行連續(xù)的監(jiān)視和管理。
3.增強VTS功能：AIS信息接入VTS系統(tǒng)，提高船舶的識別精度和信息量，延伸長江口船舶的交通管理范圍。
AIS系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)容:
1：為船舶提供的服務(wù);
水域交通動態(tài)和交通指引；
航行警告、航行通告和交通管制信息；
影響船舶航行的因素，氣象、水文、航標等信息；
應(yīng)答船臺對岸臺的求助。
2：為海事部門提供的服務(wù)
船舶動態(tài)、靜態(tài)信息；
相對于航道的位置；
周圍船舶的位置和意圖 ；
發(fā)布航行警告、航行通告、交通管制信息。
3：社會信息服務(wù)
它通過C/S和B/S模式，為船舶、船公司、航運部門、政府、港口、生態(tài)、救援、海洋和大氣、研究和統(tǒng)計、公共訪問、VTS、反恐等提供服務(wù)。
海上數(shù)字交通——船用黑匣子、船舶自動識別系統(tǒng)AIS
一、“海上數(shù)字交通”
自從1998年阿爾.戈爾“數(shù)字地球”概念的提出，一時間全球以“數(shù)字”為開頭后面跟隨不同名詞的概念層出不窮，如“數(shù)字中國”、“海上數(shù)字交通”等等。
“海上數(shù)字交通”一開始僅僅是一個概念，隨著時間的推延，已有了具體內(nèi)涵，主要包含：電子海圖（Electronic Chart Display and InFORMation System縮寫ECDIS）；船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System縮寫AIS) ； 船載航行數(shù)據(jù)記錄儀（Voyage Data Recorder 縮寫VDR）俗稱船用黑匣子等。
在 “海上數(shù)字交通”時代，交通工具上需要了解可能到達地方的距離（電子海圖）；需要了解在海圖上的位置（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等）；需要了解周邊船舶的船名航行狀況等信息（船舶自動識別系統(tǒng)）；需要了解與他船的距離（雷達和船舶自動識別系統(tǒng)）；還需要有自動導航、避碰系統(tǒng)；通信及信息交換系統(tǒng)等。
二、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)
電子海圖是現(xiàn)代航海的一項新技術(shù)，它在保障航行安全和提高航行工作效率方面發(fā)揮著顯著的作用。國際海事組織對ECDIS有專門的要求，與簡單地用顏色顯示的紙海圖相比，包括更多的使用簡單、操作容易的地理和文字信息,是一種把需要向航海人員顯示和解釋的各種各樣信息融成一體的實時導航系統(tǒng)。ECDIS能自動地實時計算本船與陸地、海圖上的物標、目的地或潛在的危險物的相對位置，可以說將航海安全技術(shù)提升到了一個全新的高度。ECDIS規(guī)定必須采用1995 年 l1月23日國際海事組織( IMO)正式采納并以 IMO817(19)議案公布的 ECDIS性能標準。隨著ECDIS性能標準的發(fā)展，國際航道測量組織( IHO)也完善了有關(guān) ECDIS內(nèi)容和顯示的數(shù)字數(shù)據(jù)格式和規(guī)范，對航道測量數(shù)據(jù)IHO交換標準，更新模式的性能標準等。
電子海圖一般由所在國的主管機關(guān)負責或監(jiān)督制定，這里主要涉及的是國家主權(quán)和日常維護。電子海圖主要技術(shù)指標要求要高于紙質(zhì)海圖許多，一般來講，電子海圖需要達到：精度高于1米的全數(shù)字化的電子海圖，無級縮放；包含全部航海信息，如燈浮燈標等；包含全部的地理信息，如岸線碼頭等。
三、AIS的宗旨
AIS的正確使用有助于加強海上生命安全、提高航行的安全性和效率，以及對海洋環(huán)境的保護。AIS的功能有：1、識別船只；2、協(xié)助追蹤目標；3、簡化信息交流；4、提供其它輔助信息以避免碰撞發(fā)生。
AIS能加強了船舶間避免碰撞的措施，增強了ARPA雷達、船舶交通管理系統(tǒng)、船舶報告的功能，在電子海圖上顯示所有船舶可視化的航向、航線、船名等信息，改進了海事通信的功能，提供了一種與通過AIS識別的船舶進行語音和文本通信的方法，增強了船舶的全局意識，使航海界進入了數(shù)字時代。
四、AIS需要解決的問題
高精度的定位手段及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（民用GPS）的定位已經(jīng)可以保證優(yōu)于10m的精度（實測可達3m精度）；船舶全球的唯一編碼 MMSI碼； SOTDMA（自控時分多址聯(lián)接）技術(shù)是通過數(shù)據(jù)打包鏈接的技術(shù)。
AIS技術(shù)標準規(guī)定：每分鐘劃分為4500個時間段。每個時間段可發(fā)布一條不長于256比特的信息，長于256比特的信息需增加時間段。每條船舶會通過詢問（自動）選擇一個與他船不發(fā)生沖突的時間段和對應(yīng)的時間段來發(fā)布本船的信息。報告種類很多，主要有：船位報告、基地臺報告、信道管理等十三種，報告的長度比特數(shù)（兩進制的數(shù)字）從168比特到1192比特不等。根據(jù)船舶航行狀態(tài)不同，每2秒-12秒船位報告一次，在統(tǒng)一的VHF的頻道上，AIS范圍內(nèi)任何船舶都能自行互不干擾地發(fā)送報告和接受全部船舶（岸站）的報告。
五、國際海事組織規(guī)定安裝自動識別系統(tǒng)(AIS)的具體要求
國際海事組織(IMO)海上安全委員會第73屆會議要求：所有300總噸及以上的國際航行船舶，和500總噸及以上的非國際航行船舶，以及所有客船，最晚在2002年7月1日至2007年7月1日間，應(yīng)配備一臺自動識別系統(tǒng)(AIS)；部分實施日期之后兩年內(nèi)永久退役的船舶，主管機關(guān)可以免除對這些船舶的要求。
六、AIS的研討會或研究、推廣會
2000年6月到2002年上半間，北京、上海、廣州、大連等地舉辦了多起AIS的研討會或研究、推廣會。這種研討會或研究、推廣會一般由國際上的AIS生產(chǎn)廠商和國內(nèi)有關(guān)單位聯(lián)合舉辦。筆者參加了部分這樣的會議，演示AIS的有關(guān)功能的方法有：
通過電話撥號上接入的方法，上芬蘭、美國當?shù)氐腁IS基站網(wǎng)，可觀看當?shù)馗劭趯崟r的AIS圖像。觀看了：航道圖中顯示多艘船舶的實時動態(tài)；船舶的實時航行過程；船舶的實時靠碼頭過程；數(shù)艘船舶實時同時?？吭诓煌a頭的場景等。航道圖的比例尺可根據(jù)需要而改變；可選擇任意一艘船舶，該船的數(shù)據(jù)顯示區(qū)域就會立即顯示該船的有關(guān)數(shù)據(jù)。
動用了兩臺AIS設(shè)備來模擬AIS船站，一臺安置在會議場所，另一臺安置在汽車上模擬AIS“船站”，觀看“船站”的移動，了解了AIS的功能，模擬AIS船站的數(shù)據(jù)。
七、AIS、VDR、ECDIS的關(guān)系
船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)、船載航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）、電子海圖和信息系統(tǒng)(ECDIS)是各自獨立的系統(tǒng)，但又是緊密聯(lián)系的。船舶自動識別系統(tǒng)、船載航行數(shù)據(jù)記錄儀獲得的數(shù)據(jù)需要在電子海圖和信息系統(tǒng)上顯示；船舶自動識別系統(tǒng)和船載航行數(shù)據(jù)記錄儀能互相引證其數(shù)據(jù)的準確性，其標準需要一致，所以國際海事組織把ECDIS、AIS、VDR放在一起研究、討論和定標。AIS、VDR兩者有著不可替代的互補功能。AIS的船舶能實時獲取周邊安裝使用 AIS船舶的船名、呼號、船長、貨物種類等船舶靜態(tài)數(shù)據(jù)，和航向、航速、位置、相對距離等船舶航行動態(tài)數(shù)據(jù)；VDR能在事故后保存記錄數(shù)據(jù)并恢復和再現(xiàn)這些數(shù)據(jù)，對事件的還原準確程度和對事故原因分析提供原始數(shù)據(jù)的程度是傳統(tǒng)的方法無法比擬的。
八、AIS與VTS、ARPA、船舶報告的主要技術(shù)數(shù)據(jù)比較：
VTS的岸基雷達 ARPA的船基雷達 船舶報告的報告 AIS
位置的最小單位 / / 為分，（≈1852米） 為1/10000分，（≈0.1852米）
顯示精度/允許誤差 ≈30米，與岸站至目標的距離有關(guān) ≈30米，與船站至目標的距離有關(guān) 允許誤差2小時的航程 ≈3米，與定位手段有關(guān)
基站工作范圍 岸基雷達5海里范圍 船基雷達5海里范圍 / 船、岸基雷達20海里范圍
主要技術(shù)研制（成熟）時間 30年前成熟至今有少量的變化 20年前成熟至今有少量變化 40年前成熟至今無大的變化 8年前研制至今仍在完善中
備注 雷達波為直線傳播 雷達波為直線傳播 報告范圍與通信手段有關(guān) AIS波(VHF)可非直線傳播
九、AIS實施以后
AIS實施以后，船舶能及時了解周邊船舶的船名和航行狀況，這樣有利于船舶的避碰；有利于事故情況和調(diào)查；可提高交通管制的工作效率，有利于船舶減少事故。岸上能通過網(wǎng)絡(luò)等手段全球各地船舶的現(xiàn)狀，能準確的預(yù)報船舶到碼頭的動態(tài)時間，做到集裝箱直接卸到客戶派出的集裝箱卡車上并直接開往目的地。僅此一項，就可以節(jié)約大量的費用。能提高物流是現(xiàn)代科學的管理；
關(guān)于AIS的基站建設(shè)，無可非議地由國家主管機關(guān)負責建設(shè)，國家主管機關(guān)對AIS數(shù)據(jù)有管理的職能，國際海事組織對AIS數(shù)據(jù)管理和使用有明確的規(guī)定。對 AIS數(shù)據(jù)管理中的日常工作，會委托一個商業(yè)機構(gòu)來管理。船舶、貨主、代理或其他有關(guān)單位需要使用AIS數(shù)據(jù)，需要交納相應(yīng)的費用，使用權(quán)限、保密等也會根據(jù)合理的規(guī)定，嚴格管理。
AIS數(shù)據(jù)是一項相當有潛力的事業(yè)，很多企業(yè)都看中了這一領(lǐng)域。誰會是AIS數(shù)據(jù)的商業(yè)管理機構(gòu)？爭奪AIS數(shù)據(jù)商業(yè)管理機構(gòu)的戰(zhàn)斗很快會打響，會成為 IT企業(yè)強占的制高點。只有戰(zhàn)略眼光，有充分準備，提前介入的IT企業(yè)才會獲得這一機會。機會總是為有準備的人們準備的。
十、我國AIS的現(xiàn)狀
我國AIS基站的研制或生產(chǎn)的單位尚沒有，引進建設(shè)和研究工作是2001年開始啟動的，在長江口做試驗的方案已經(jīng)完成，全國性的方案預(yù)計不久可以出來。我國計劃在2003年首先在上海港完成AIS基站建設(shè)工作。我國已有為數(shù)不多的數(shù)家公司著手研制或引進AIS船站設(shè)備生產(chǎn)的工作，總體上說還是初步的。
考慮到AIS對航運及海事管理的影響和重要性，隨著科研管理的成熟，我國應(yīng)立即抓緊時間，投入巨資對AIS研究，跟上國際AIS步伐。
十一、VDR的宗旨
VDR俗稱船用黑匣子，是專門用于記錄船舶航行數(shù)據(jù)的儀器，當船舶發(fā)生事故時，該數(shù)據(jù)在分析事故時起到不可替代的重要作用。
十二、VDR的起步及有關(guān)研究
隨著對船舶事故調(diào)查要求的不斷提高，對事故的原始記錄的要求也提高了，原先僅憑當事人的回憶和事后一般文字性的記錄是遠遠不夠的。
早先的航行狀態(tài)記錄，主要是靠航海日志記錄和車鐘記錄，隨著科技的進步，增加了船艏向記錄儀，車鐘記錄儀，對VHF通話的錄音等。在80年代有了車鐘自動記錄儀的樣機，90年代初出現(xiàn)了一批要求能記錄包括視頻信號、音頻信號在內(nèi)的船舶數(shù)據(jù)記錄的論文，這與國際海事組織同類決議要早多年。
十三、VDR的管理規(guī)定
根據(jù)國際海事組織A.861（20）號決議案的有關(guān)要求及我國船舶檢驗法規(guī)的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合我國水上安全形勢及船舶實際狀況，我國頒布了“船載航行數(shù)據(jù)記錄儀管理規(guī)定（試行）”，“船載航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）技術(shù)條件和檢驗程序”等。并召開過多次船用黑匣子（VDR）實施研討會。
國際海事組織第20次大會（1997年11月27日）通過了《船載航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）性能標準》A.861（20）號決議?！洞d航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）性能標準》的附件《船載航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）性能標準建議案》是建議船用黑匣子的最低標準，主要內(nèi)容有：
船用黑匣子是一個完整的系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理、編碼、數(shù)據(jù)接口、記錄介質(zhì)、電源供應(yīng)和專用備用電源（可充電式VDR輔助電池）和相關(guān)項目。
能記錄日期、時間、船位、速度、船艏向、駕駛室聲音、通信聲音、雷達數(shù)據(jù)和顯示后的選擇、測深儀、主報警、操舵命令和響應(yīng)、輪機命令和響應(yīng)、船體破口狀況、水密和防火門狀況、橫搖和船體應(yīng)力、風速和風向等。
國際間航行的滾裝船和客運船上安裝VDR的最后期限為2002年7月至2004年1月。
十四、實船試驗和跟蹤核查黑匣子
受交通部海事局的委托，筆者代表交通部海事局于2000年5月2-6日對上海亞通公司所屬12279總噸的“崇明島”號客滾船安裝船用黑匣子VDR-1型一事進行實船試驗和跟蹤核查。不久又在“天鷹”輪等數(shù)艘船舶上進行了相同或類似的實船試驗。
黑匣子的主機一般安置在駕駛室里，方方正正大約有半個１２英寸電視機大小，記錄介質(zhì)中保存著有關(guān)數(shù)據(jù)。在一般情況下，可通過外部設(shè)備提取相關(guān)數(shù)據(jù)，供分析事故使用；另外還有一個副機與主機相鏈，又稱數(shù)據(jù)同步記錄介質(zhì)（復制件），外型與衛(wèi)星示位標大小相仿，外觀為桔黃色，安裝在上層甲板。當船舶發(fā)生重大沉船事故而船員又沒能帶走黑匣子的數(shù)據(jù)時，副機會因浸水改變壓力而自行彈離船體，上浮到海面并便于被尋找。黑匣子是采用和飛機黑匣子類似的抗壓力、抗海水腐蝕、抗高溫等特殊材料來確保有關(guān)數(shù)據(jù)能在惡劣環(huán)境下不會丟失。
十五、VDR的現(xiàn)狀
國內(nèi)已有數(shù)個生產(chǎn)廠商生產(chǎn)或研制船用黑匣子，有的能符合國際海事標準的，有的僅符合我國國內(nèi)標準的。
國際上已有很多船用黑匣子產(chǎn)品，產(chǎn)品符合船載航行數(shù)據(jù)記錄儀標準符合 IMO A.861 ( 20 ) 決議并且符合歐盟委員會船用黑匣子決議是產(chǎn)品宣傳的基本條件，全球有超過數(shù)百家服務(wù)網(wǎng)絡(luò)支持；“為銷往亞洲的市場而設(shè)計的黑匣子”等宣傳口號也經(jīng)常出現(xiàn)。還有船用黑匣子能在一分鐘時間內(nèi)經(jīng)衛(wèi)星通訊把船用黑匣子 12小時的數(shù)據(jù)傳到船舶公司，內(nèi)容包含每 15 秒鐘一幅的雷達數(shù)據(jù)和顯示后的選擇、相關(guān)通訊和相關(guān)其他內(nèi)容等。這種數(shù)據(jù)你能在自己的辦公室再現(xiàn)（播放）。能做到對一個完全的包含任何事件或全部的損失事故的調(diào)查，能顯示完整的記錄和內(nèi)部的參數(shù)的承諾。
我國在船用黑匣子的安裝時間上，安裝的船舶噸位上，安裝的船舶類型上要嚴于國際水平，在黑匣子的搜集數(shù)據(jù)上要低于國際水平。
十六、VDR發(fā)展方向
無論是飛機上的黑匣子還是船用黑匣子，其作用都是記錄當時飛行/航行數(shù)據(jù)，被記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)有很好的再現(xiàn)飛行/航行狀況的能力，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對于象飛機黑匣子或船用黑匣子記錄容量的記錄進行實時傳輸已不是問題，其傳輸費用也能承受。
實時傳輸系統(tǒng)對船舶來說更為誘人。由于船舶對事件的處理時間要求比較寬裕，控制中心通過實時傳輸系統(tǒng)能直接獲取所有航行相關(guān)信息而不需要船上人員對事件進一步描述。實時傳輸系統(tǒng)會正確地告訴控制中心方人員所需要的一切信息，對船舶、設(shè)備所處的危險或異常時控制中心是一清二楚，控制中心就有充足的時間組織專家對船舶或機械設(shè)備的維修等進行指導，對避碰方案提出具體方案等。將部分航行日常工作由控制中心代做等。
十七、結(jié)束語
考慮到AIS、VDR、ECDIS的使用有助于加強海上生命安全、提高航行的安全性和效率、以及對海洋環(huán)境的保護；
考慮到AIS、VDR、ECDIS對航運及海事管理的影響和重要性，隨著科研管理的成熟，我國應(yīng)立即抓緊時間，投入巨資對AIS、VDR、ECDIS進行研究，再也不要像GMDSS等設(shè)備一樣，等別人占領(lǐng)市場后我們再往市場內(nèi)擠，那時化百倍的努力也不如現(xiàn)在使一份力量，跟上國際AIS步伐。“海上數(shù)字交通”的時代就在眼前了。
新世紀船舶電工技術(shù)展望
我國的造船工業(yè)經(jīng)過上個世紀的艱苦努力和探索，特別是改革開放后二十多年的拼搏與發(fā)展，船舶科技進步令人矚目，我國已經(jīng)昂首進入世界造船大國的行列。到目前為止，我們已先后成功地建造了具有當代亢進水平的多用途船、大型冷藏集裝箱船，大型穿梭油輪、汽車滾裝船、成品油輪和鋁合金高速水翼船等。在這些船舶上，設(shè)備的電氣自動化程度、性能和技術(shù)水平己有了很大程度的提高，不少設(shè)備通過引進、消化，吸收國外先進技術(shù)，亦已達到了國際上先進國家的水平。
進入21世紀后，船舶電氣自動化程度將進一步提高，船舶電工技術(shù)勢必有不少新的突破，本文就船舶電氣領(lǐng)域中與航行安全和性能關(guān)系較大，技術(shù)進少較快和具有發(fā)展前景的設(shè)備、系統(tǒng)及系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進行研討，以期關(guān)注這些問題的船電界有關(guān)人士予以 更多的重視和支持。
二、船舶電工若干新技術(shù)的發(fā)展
1、船舶綜合自動化
隨著計算機技術(shù)的高度發(fā)展，帶動了該技術(shù)在船舶上的日益發(fā)展和廣泛應(yīng)用，展望21世紀船舶自動化技術(shù)，將不斷向全船綜合自動化這個高層次階段發(fā)展，船舶綜合自動化，是集機倉自動化、航行自動化、機械自動化、裝載自動化等于一體的多功能綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常由二個工作母站、若干個分控制系統(tǒng)及若干個工作分站組成，通常一個工作母站設(shè)在機艙控制室另一個設(shè)在駕駛室。兩個工作母站完全獨立，可同時或單獨操作，并互為備用。分控制系統(tǒng)將根據(jù)船舶的種類和自動化的程度而定，例主機遙控、機倉監(jiān)測報警、電站管理、泵浦控制、液位遙測和壓載控制，冷藏集裝箱監(jiān)控、自動導航等。所有工作母站和分控制系統(tǒng)采用高速傳輸技術(shù)組成一個綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)上根據(jù)需要連接一定數(shù)量的工作分站，以達到在船舶重要部位對各設(shè)備進行監(jiān)測、控制和操縱等目的。同時，其工作分站可以作為一個窗口，與船舶對外通信設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，借助于數(shù)據(jù)傳輸、電子郵件等各種通信手段，執(zhí)行岸與船，船與船之間對話，進行各種信息交流。咨詢，設(shè)備維護，故障診斷、資料查閱、備件查詢、船舶管理等業(yè)務(wù)活動，從而最大程度地提高船舶航行的安全性、可*性和經(jīng)濟性。目前德國西門子公司、挪威挪康公司、丹麥約克船舶冷凍公司等國際著名的船電產(chǎn)品制造廠已有較成熟的技術(shù)和相應(yīng)的配套產(chǎn)品，并己實際應(yīng)用于各類船舶。我們深信，在21世紀將會有越來越多的新建船舶配套船舶綜合自動化系統(tǒng)。
2、一人駕駛綜合導航系統(tǒng)
20世紀90年代，歐洲，日本等國紛紛把目光轉(zhuǎn)向一人駕駛的綜合導航系統(tǒng)。這種導航系統(tǒng)目前正處于開發(fā)應(yīng)用的上升期，如由德國發(fā)起稱為“大西洋和北海（ECDlS）試驗地”的國際性計劃。該計劃的參與者有：德國、丹麥、芬蘭、荷蘭、瑞典、挪威和英國等國。德國的ATLAS公司是上述計劃的主要參加者。該系統(tǒng)將駕駛室內(nèi)的電子海圖、通訊、導航等設(shè)備集中進行監(jiān)視?？刂?，在船舶上能像飛機駕駛員一樣坐在駕駛艙內(nèi)操縱這套裝置。它可提供正確的船位、航向、航速、雷達圖象，主機速轉(zhuǎn)、各類檢測報警等，使船舶能自動航行于經(jīng)濟而安全的最佳航線上，并能自動捕捉目標和判別危險目標，實施有效的船舶避碰操作。一人駕駛綜合橋樓在船舶航行時駕駛室僅需一個人操縱，可以省去其他值班人員。
3、全球海上遇險安全系統(tǒng)（GMDSS）
過去，船在海上的安全主要*船上的報務(wù)員晝夜守在值班室機器旁邊收聽或拍發(fā)呼救信號，雖然也起到了很大作用。但畢竟工作效率低、安全可*性差。
1976年，美國首先開始使用海事衛(wèi)星通訊。1979年7月INMARSAT國際海事衛(wèi)星通訊組織正式宣告成立，并營建了覆蓋全球的國際海事衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，可向全世界提供服務(wù)，INMARSAT提供一種稱為增強船群呼叫（EGC）的業(yè)務(wù)，它通過大容量、高可*的衛(wèi)星通訊信道向一群船隊或指定的海區(qū)發(fā)布海情。風暴、險性等海事信息。該系統(tǒng)由衛(wèi)星、岸站、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站和船站組成。
為保障航行和生命財產(chǎn)的安全，我國遠洋船隊通過“八五”以來的技術(shù)改造，對80％以上的遠洋船舶安裝了GMDSS。根據(jù)新的國際SOLAS條款規(guī)定， 300噸以上船舶必須裝備NAVTEX接收機。另外根據(jù)國際海事組織（IMO）的規(guī)定，船舶根據(jù)航行時不同海域安裝和選擇相應(yīng)的“EPIRB”船舶遇難自動呼救裝置。
GMDSS系統(tǒng)當前最主要的用途是增強海上通訊能力，確保海上安全，隨著移動通訊需求的日漸增大，如：航海數(shù)據(jù)、主輔機設(shè)備運行狀況、船舶裝卸貨計劃、港口及上級公司指令、醫(yī)療咨詢、旅游服務(wù)、旅客私人電話等。INMARSAT還準備把服務(wù)范圍擴大到陸地移動通訊和航空通訊。
4、全球定位系統(tǒng)GPS
GPS是美國于1973年底開始研制的供陸海空三軍共同使用的一高精度衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，其應(yīng)用價值和科學價值已越來越引起世界各國的密切關(guān)注。GPS 系統(tǒng)由空間星座、地面監(jiān)視控制和地面接收設(shè)備三部分組成。由于GPS全球定位系統(tǒng)能提供全球定位、全天候。三維立體。實時連續(xù)和高精度的衛(wèi)星導航定位，保密性好。成本低，使用方便，所以美國、英國、法國、德國、日本勸口拿大、瑞士、丹麥、以色列等國家均已開始大規(guī)模地研制和生產(chǎn)GPS的用戶設(shè)備，并使其向小型化，低功耗，低成本的方向發(fā)展。目前普遍使用的差分GPS的定位精度可達到幾米，GPS系統(tǒng)已成為船舶的主要定位設(shè)備。它在其它領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，在1991年海灣戰(zhàn)爭中，美國的制導武器準確地擊穿伊拉克地下武器庫及掩體的通風口，還從茫茫沙漠中準確地營救被擊落的美軍飛行員應(yīng)歸功于一項高科技成就 ——全球定位系統(tǒng)。
隨著軍用GPS在非軍事方面的廣泛應(yīng)用，這項大空時代的技術(shù)立即很快用于民用航空，船舶海上航行和公路上奔馳的汽車。目前美國已有50萬臺GPS的銷售額為19億美元，預(yù)計2000年已達到84億美元，第一臺GPS接收器售價為3000美元，而目前的售價連200美元一臺都不到。目前，我國沿海的許多小型船舶和漁船上也越來越多地使用這種GPS接收器。
5、船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）
20世紀九十年代，國際海事組織（IMO）修訂了SOLAS公約，在全球范圍內(nèi)海上航行的各類船舶完成了海難救助系統(tǒng)（GMDSS）的配置，對遇難船舶的及時救助、減少人員傷亡和財產(chǎn)損失起了積極的作用。但這僅是亡羊補牢之舉，沒有采取更積極的措施予防海難的發(fā)生。近年來，船舶的碰撞。各種海難事故還是屢屢發(fā)生。正是基于這些基本狀況的分析，1999年國際海事組織航行安全分委會第45次會議作出決定，進一步修訂soLAS公約第五章，針對航行安全和尋找海難事故原因，要求擴大設(shè)備的配備要求。其中較重要的是AIS（AUTOMATIC IDENTIFI- CATION SYSTEM），即自動識別系統(tǒng)。涉及AIS有關(guān)內(nèi)容的SOLAS公約將通過默認程序生效，該系統(tǒng)的配置將在2002年7月1 日起新造船舶開始強制執(zhí)行，所有從事海上航行的船舶不遲于2008年7月1日以前裝備完畢。所以在未來的八年中，了解、開發(fā)、制造、安裝和使用MS系統(tǒng)將成為船電界十分注目的課題。
AIS裝置的主要功能是能夠自動向有相應(yīng)裝置的海岸電臺。其它船只及航空器提供相關(guān)信息，包括船籍、船型、位置、航向。航速、航行狀態(tài)及其它相關(guān)安全的信息；也能自動接收配備該裝置的船舶發(fā)出的上述信息；能監(jiān)視和跟蹤這些船舶，并能與岸基裝置交換數(shù)據(jù)。AIS系統(tǒng)是由VHF、DGPS和一個通訊控制器組成。船舶位置和定時信息來自全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。由AIS發(fā)出的船舶靜態(tài)信息、動態(tài)信息等四類其它信息來自橋樓上的電子設(shè)備。采用AIS船臺后，能在VHF 范圍內(nèi)自動識別船只，予測準確的相遇點，予測船首最近交匯距離，識別島后或灣內(nèi)航道的船只，及時接收其它船只有關(guān)轉(zhuǎn)航向、船向及航速的資料，并通過數(shù)據(jù)鏈作短文通訊，通過該系統(tǒng)的配置，為船舶的航行安全和航行管理提供了一種新型的十分有效的手段。航行于開闊水域的船舶不用VHF無線電話的通話便可自動獲得來往船舶的各類信息；航行于限制水域的船舶不僅可自動獲得其它船舶的信息，而且通過VTS的廣播可獲得各類航行信息和港口信息，這樣，在最大程度上人為防止了船舶碰撞和各類海難事故的發(fā)生，為航運界帶來了前所未有的安全感。AIS系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著海上監(jiān)視技術(shù)取得了革命性的進步；標志著船舶問和船岸間的信息交換進入了計算機數(shù)字通信的新時代。
為了迎接航行安全史上的又一革命性的新時代，AIS系統(tǒng)的開發(fā)、研制和投入實船使用，是船電界十分關(guān)注的問題。通過幾年來的技術(shù)基礎(chǔ)、國際規(guī)范和標準的準備，目前該系統(tǒng)已日趨成熟，不少歐洲國家的制造商陸續(xù)推出了它們的產(chǎn)品，其中瑞典的SAAB公司已經(jīng)生產(chǎn)了可兼容ITU標準的AIS產(chǎn)品系列， R3AIS船用應(yīng)答器已于1999年打入市場。我們相信，不久的將來，將會有越來越多的制造商推出它們的A1S產(chǎn)品，以滿足日益增長的船舶市場的需要。
