AIS航標應用管理研究*

郭小飛

(北海航海保障中心　天津　300456)

AIS航標應用管理研究*

郭小飛

(北海航海保障中心天津300456)

摘要隨著AIS航標相關國際標準的逐步完善，我國AIS航標數量增長較快。為規范AIS航標的應用和管理，論文研究了AIS航標的定義和分類、適用范圍和布設流程，總結了AIS航標主要參數設置方法和日常管理的注意事項，以提高AIS航標的管理水平，增強助航海保障能力。

關鍵詞AIS; 航標; MMSI碼; 管理

Class NumberTN959

1引言

近年來，IMO、IEC、IHO、ITU和IALA等國際組織通過了系列決議、通函和建議案，明確了AIS航標的技術規范、電文格式、應用建議和符號顯示標準，AIS航標在世界范圍內得到了快速推廣和應用，我國AIS航標數量也增長較快。但由于AIS系統的脆弱性，若不對AIS航標進行規范管理，會影響AIS航標的助效效能，為船舶安全航行帶來隱患。因此，亟需研究和制定我國AIS航標應用管理規范，加強AIS航標的應用管理工作。

2AIS航標的定義和分類

AIS航標指使用21號電文播發供船舶導航、定位、避險或其它助航信息的一種AIS臺站，具有實體AIS航標、虛擬AIS航標、合成AIS航標和AIS航標鏈四種類型[1]。

1) 實體AIS航標

實體AIS航標指放置在實際存在的實體航標上的AIS航標設備，俗稱AIS應答器，根據接收信道和功能分為1型、2型和3型實體AIS航標。

2) 虛擬AIS航標

虛擬AIS航標指由AIS基站通過21號電文播發的航標信息。虛擬AIS航標并非實際存在，是由航標主管部門發布的數字航標，能在船載導航設備中顯示。虛擬AIS航標可表示一條線、區域、位置點或其它幾何形狀，包含的地理位置信息為固定或隨時間動態變化[2]。虛擬AIS航標按照應用目的和存在時間分為臨時虛擬AIS航標和永久虛擬AIS航標。

3) 合成AIS航標

合成AIS航標指航標的21號電文由附近的AIS基站播發，且該航標是實際存在的。根據21號電文內容更新模式分為監控型合成AIS航標和預測型合成AIS航標。

4) AIS航標鏈

AIS航標鏈指AIS基站至遠端AIS航標之間的中繼通信鏈路，AIS電文可通過AIS航標鏈進行傳遞。AIS航標鏈應用較少，本文不做贅述。

3AIS航標的適用范圍

3.1實體AIS航標[1]

1)燈塔和燈樁

航行風險較高的燈塔和燈樁應安裝實體AIS航標,典型安裝地點為海上臺站、海岬臺站、岸邊臺站、作為航路點的臺站、標注無特征海岸線和孤立危險物臺站。

2)浮動標志

在能見度不高的區域，實體AIS航標可有效提高航標的可見性。根據浮動標志的重要程度來判斷是否需要安裝實體AIS航標，所有大型浮標和重要浮標應安裝實體AIS航標，典型安裝地點為狹窄水道進口、航路點、孤立危險物和淺灘區邊界的浮動標志。

3.2虛擬AIS航標[2]

虛擬AIS航標不是為了取代實體航標，只是作為實體航標的補充，以提高船舶航行的安全性。虛擬AIS航標的風險為：部分船載導航設備不能顯示虛擬航標信息；GNSS的脆弱性；易發生電子欺騙和干擾；VDL容量和FATDMA規劃的限制。虛擬AIS航標的優勢為：助航信息告知及時；位置顯示精確；信息直觀；設置方便；修改簡單；安裝維護成本低等[3]。設置虛擬AIS航標應充分考慮上述因素。

1)臨時虛擬AIS航標

臨時虛擬AIS航標為航海人員提供臨時性或預備性的警告信息，尤其是因時間關系該信息尚未包含在電子海圖中，設置時間不應超過6個月。應用臨時虛擬AIS航標時，應注意航海通告中也包含這些臨時性或預備性信息時，避免對一個航標進行多重信息覆蓋。常用于標識航行限制區域、標識臨時推薦航路和標識故障航標或移位航標。

2)永久虛擬AIS航標

永久虛擬AIS航標可布設在深水區域或惡劣海況環境，以及隨時間、洋流或天氣影響而動態變化的航標。永久虛擬AIS航標應包含在電子海圖、紙質海圖和航海出版物中，同時應避免多重信息覆蓋。常用標識礙航物、標識航路界限、標識安全水域界限和標識特殊區域。

3.3合成AIS航標[1]

1)監控型合成AIS航標

監控型合成AIS航標的21號電文由附近AIS基站播發，且航標是實際存在的。AIS基站和實體航標之間存在通信鏈路，可獲取該航標的實時位置和狀態。適用于以下情況該航標已存在利用AIS系統傳輸的航標遙測遙控系統或者該航標已使用利用AIS系統傳輸采集的水文氣象信息。

2)預測型合成AIS航標

預測型合成AIS航標的21號電文由AIS基站播發，該航標是實際存在的，且不能確定實體航標的實時位置和狀態，不能確保21號電文的完好性，因此預測型合成AIS航標不宜在浮動標志上使用，適用于固定航標(如燈塔和燈樁)和固定礙航物(如漁場、風電發電場和鉆井平臺等)。

4AIS航標布設流程

布設AIS航標應考慮MMSI分配、時隙配置和電文播發方式等問題，并結合實際情況考慮表1的相關因素確定布設AIS航標的類型[1]。

表1　布設AIS航標考慮因素一覽表

AIS航標的布設流程的每個階段應充分論證和考慮相關因素，并考慮當前和未來用戶的需求。AIS航標審批分為三個階段，分別是申請階段、復核階段和批準階段，其中申請階段用戶應填寫《AIS航標設置申請表》[4]。

5AIS航標主要參數設置

AIS航標的主要參數有航標名稱、用途種類、MMSI碼、航標位置、航標尺寸和播發參數等[5]。在SAAB的AIS管理系統中設置虛擬AIS航標的界面如圖1所示。

圖1　虛擬AIS航標設置界面

5.1航標名稱

航標名稱最多為34個字符，考慮到船載導航設備的顯示能力，不建議超過20個字符。由于AIS基站只能播發虛擬AIS航標的英文名稱，AIS航標英文名稱的命名方式應尤為注意。

1)實體AIS航標

航標名稱為“AIS設備所附屬的實體航標名稱 + 實體AIS航標”。比如大沽燈塔上安裝實體AIS設備，實體AIS航標的中文名稱為“大沽燈塔實體AIS航標”，不建議稱為“大沽燈塔AIS應答器”，英文名稱為“Dagu Real AIS AtoN”，建議簡寫為“Dagu R AIS”。

2)合成AIS航標

航標名稱為“實體航標名稱 + 合成AIS航標”，比如AIS基站用21號電文播發油港碼頭堤頭燈樁的相關信息，則該虛擬航標的中文名稱為“油港碼頭堤頭燈樁合成AIS航標”，英文名稱為“Oil Pier Head Synthetic AIS AtoN”，建議簡寫為“Oil Pier Head S AIS”。

3)虛擬AIS航標

對于掃測前不了解船舶名稱的概位沉船，中文名稱為“沉船概位 + 序號 + 虛擬AIS航標”，比如“沉船概位3號虛擬AIS航標”，序號表示管轄范圍的第3艘概位沉船，以避免重名；英文名稱為“Wreck Approximate 3 Virtual AIS AtoN”，建議簡寫為“Wreck Ap 3 V AIS”。

對于掃測前知道船舶名稱的概位沉船，中文名稱為“船舶名稱 + 沉船概位+ 虛擬AIS航標”，比如“豫信貨13396沉船概位虛擬AIS航標”，英文名稱為“YUXINHUO13396 WRECK Approximate Virtual AIS AtoN”，該英文名稱已超過34個字符，建議簡寫為“YUXINHUO13396 Wreck Ap V AIS”。對沉船位置進行掃測后，應把中文名稱中的“概位”去掉，把英文名稱中的“Ap”去掉，同時根據掃測情況對虛擬航標的位置進行調整。

用虛擬AIS航標標識其他航標時，比如標識“鲅魚圈港區38#燈浮標”，其中文名稱為“鲅魚圈港區38#虛擬AIS航標”，英文名稱為“BAYUQUAN NO 38 Virtual AIS AtoN”，建議簡寫為“BAYUQUAN NO 38 V AIS”。

5.2用途種類

IALA A-126建議案對AIS航標的32種用途種類進行了定義。實體AIS航標和合成AIS航標的用途種類與其相關的實體航標的用途種類一致，虛擬AIS航標根據其布設目的從32種用途種類中選擇。

5.3MMSI碼

AIS航標MMSI碼的格式為99MIDX1X2X3X4，其中MID為國家成員VHF識別符，我國MID識別符有3個，分別為412、413和414。X1為6表示虛擬AIS航標；X1為8表示合成AIS航標；X1為0 ～ 5表示實體AIS航標；X1為7和9時為備用[6]。

目前我國尚未進一步劃分MMSI碼，三個海區部分AIS航標的MMSI碼相同，為海上用戶應用AIS航標造成一定干擾。為此，建議我國三個海區對MMSI碼進一步進行劃分，劃分方案為北方海區MID值為412，東海海區MID值為413，南海海區MID值為414。各海區可利用X2對所屬航標處的MMSI碼進行劃分，以北方海區為例，X2為1表示大連航標處；2表示營口航標處；3表示秦皇島航標處；4表示天津航標處；5為黃驊航標處預留；6表示煙臺航標處；7表示青島航標處，0、8和9為備用。按照這種方式，大連航標處虛擬AIS航標MMSI碼范圍為994126100 ～ 994126199，若該數量不能滿足需求，由海區再分配備用碼。

5.4航標位置參數

實體AIS航標和合成AIS航標的位置與其對應的實體航標的實時位置一致，虛擬AIS航標應使用設置審批的設計位置。

5.5航標尺寸

航標尺寸表示航標本身的的大小，并非表示浮動標志位移的范圍或航標周圍的“危險區”。對安裝在固定航標上的實體AIS航標，A、B、C和D表示航標中心點距航標北面、南面、西面和東面的距離，單位為米，只支持整數。對大于2m×2m浮動標志上的實體AIS航標，航標尺寸為A=B=C=D>1；對小于等于2m×2m浮動標志的實體AIS航標，航標尺寸為A=B=C=D=1。對于虛擬AIS航標，航標尺寸為A=B=C=D=0。

5.6發射電文參數

1)發射模式：AIS航標發射模式為指配模式或自主連續模式，一般為后者。

2)電文播放方式：除3型AIS航標外，其它AIS航標采用FATDMA方式播發電文。3型AIS航標在條件允許(配置FATDMA的時隙廣播可覆蓋其區域)情況下，也宜采用FATDMA方式。

3)播發間隔：21號電文默認播發間隔為3分鐘，一般不建議更改。其它電文播發間隔宜采用21號電文播發間隔的整數倍。

4)播發基站：建議使用距離虛擬AIS航標設計位置最近的AIS基站。

5.7實體AIS航標作用距離

作用距離與實體AIS航標的發射功率、天線高度、船臺的天線高度有關，一般為10海里左右。

6AIS航標的日常管理

目前海事系統報表統計體系不包含對虛擬AIS航標的統計，航標資料表中也不包含虛擬AIS航標，因此部分航標管理部門對AIS航標尤其是虛擬AIS航標的重視程度不夠，存在“重設置、輕管理”的現象。為此，航標管理部門應從以下六個方面加強AIS航標的管理。

1)建立AIS航標檔案

目前由于部分航標處尚未建立AIS航標檔案，不掌握轄區多年前虛擬AIS航標的設置情況。部分合成AIS航標對應的實體航標位置和狀態已發生改變，但虛擬AIS航標未及時隨之更改，造成兩者信息不一致；部分沉船已打撈，但相關的虛擬航標并未及時撤除，為航海用戶應用航標助航服務造成了干擾。為此建議航標管理部門建立AIS航標檔案，并根據AIS航標設置和撤除情況實時進行更新。AIS航標檔案應包含管轄單位、播發基站、中文名稱、英文名稱、航標編號、MMSI碼、設計位置、用途種類、設置時間、新增/撤除時間和動態編號等信息。

2)發布航標動態

航海圖書出版社于2015年起開始出版《中國海區無線電信號表》，收錄了已發布航海通告的實體AIS航標和虛擬AIS航標信息。因此，所有AIS航標應在設置后及時發布航行警告，長期設置的AIS航標還應發布航海通告，臨時設置的實體AIS航標和臨時虛擬AIS航標(設置時已明確將在6個月內撤除)無需發布航海通告。

3)季度核查

航標管理部門每季度應結合航標動態開展一次AIS航標檔案的核查工作，確保AIS航標檔案與AIS航標的布設情況一致。

4)季度巡檢

航標管理部門在開展航標巡檢時，應利用航標船舶上的船載導航設備核查AIS航標的位置、作用距離、用途種類和顯示符號[6～7]等屬性，并做好記錄，發現問題應及時更改。

5)年度評估

航標管理部門每年年底前應對AIS航標的應用情況開展評估，根據航道的變化情況和實體航標的變動情況，對AIS航標進行調整，已經打撈的沉船應及時撤除對應的AIS航標。

6)虛擬AIS航標納入海事系統報表統計體系和制定AIS航標管理制度

為規范對AIS航標的管理，增強航標管理機關對AIS航標的重視程度，應將虛擬AIS航標納入海事系統報表統計體系，并制定AIS航標管理制度。

7結語

隨著我國AIS航標數量的增多，對AIS航標的管理也應加強。目前我國AIS航標的應用和管理仍不規范，存在在燈浮標上應用預測型合成AIS航標、大范圍應用實體AIS航標、合成AIS航標的實體航標和虛擬航標信息不一致、尚未建立為沉船設置虛擬AIS航標的規范等問題，為此航標管理人員應加強對AIS航標相關知識的學習，制定AIS航標管理制度，增強AIS航標設置審批和日常管理的規范性，不斷提高AIS航標的助航效能。

參 考 文 獻

[1] 國際航標協會(IALA)1062號指南.AIS航標建設[EB/OL].國際航標協會官方網站，2008-12-1.

[2] 國際航標協會(IALA)1081號指南.虛擬航標[EB/OL].國際航標協會官方網站，2010-3-1.

[3] 國際航標協會(IALA)O-143建議案.虛擬航標[EB/OL].國際航標協會官方網站，2010-3-1.

[4] 國際航標協會(IALA)1084號指南.AIS航標設置授權[EB/OL].國際航標協會官方網站，2011-6-1.

[5] 國際航標協會(IALA)A-126建議案.AIS在海上航標服務中的應用[EB/OL].國際航標協會官方網站，2011-6-1.

[6] 國際電信聯盟ITU-R M.585-6建議案.海上移動識別碼的分配和使用[EB/OL].國際電信聯盟官方網站，2012-5-1.

[7] 國際海道測量組織IHO S-4.IHO海圖規范和國際海圖條例[EB/OL].國際海道測量組織官方網站，2014-10-1.

[8] 國際海事組織(IMO)SN.1/Circ.243/Rev.1.有關航行符號、術語和縮寫表達指南[EB/OL].國際海事組織官方網站，2014-5-23.

[9] 國際海事組織(IMO)MSC Circ.1473.使用AIS航標政策[EB/OL].國際海事組織官方網站，2014-5-23.

[10] 翟久剛.AIS應用在航標中存在的問題及建議[J].航海技術,2012(4):33-35.

[11] 黃艷玉，張杏谷，魏武財.虛擬航標及其應用[J].航海技術,2009(4):29-31.

Application and Management of AIS Aids to Navigation

GUO Xiaofei

(Navigation Guarantee Center of North China Sea, Tianjin300456)

AbstractWith AIS aids to navigation (AIS AtoN) related international standards gradually improved, the number of AIS AtoN in our country is growing rapidly. For the application and management of AIS AtoN, this paper studies the definition, classification, scope of application, setting process of AIS AtoN, and summarizes AIS AtoN main parameters setting methods and the considerations of daily management, in order to improve the management level of AIS AtoN, and enhance navigation guarantee capability.

Key WordsAIS, aids to navigation, MMSI code, management

*收稿日期:2015年12月7日,修回日期:2016年1月31日

作者簡介:郭小飛，男，碩士研究生，工程師，研究方向：無線電航標。

中圖分類號TN959

DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2016.06.015