基于高低搭配的船用AIS與艦載導航雷達的應用

文/安少明

在水面航行過程中，無論是作戰艦艇還是普通船只，都需要使用到各種類型的導航裝備，如電羅經、磁羅經、計程儀、AIS、導航雷達等。其中，AIS與導航雷達承擔著水面航行過程中的目標信息傳遞與目標探測任務，并且，AIS與導航雷達的工作機制存在著一定差異，所以，通過兩者的高低搭配應用，在航行安全方面有著至關重要的作用。

1 船用AIS及導航雷達的優、缺點概述

由于艦載導航雷達存在著一定的技術缺陷，因此，為保證艦艇航行安全，則大多數艦艇上加裝了普通AIS設備，從而實現了艦艇導航系統的高低搭配。為了更好地利用這兩種導航設備，我們需要明確對應設備的優、缺點。

1.1 船用AIS的優、缺點

作為一種水面船只強制性安裝的導航設備，AIS能夠為船只提供周圍水面的船只信息，其中主要包括船只的國際、噸位、航向、航速等信息。不僅如此，AIS還能夠實現與其它船只進行通信的功能，從而滿足航行過程中船只通信的需求，大大提高了航行安全系數。不僅如此，AIS依靠GPS進行定位，其定位精度較高，且甚高頻傳輸能夠保證信號的傳輸質量，受周圍環境的影響較少。

然而，在實際使用過程中，AIS依然存在著諸多問題，首先，AIS的數據分為動態數據與靜態數據，由于缺乏一定的驗證措施，從而無法判定目標發送動態數據信息的準確性，在人為輸入動態數據的情況下，也極易出現人為因素導致的錯誤；其次，在水面艦艇雷達裝備運行的過程中，會對AIS的通信功能產生影響；最后，由于AIS多使用計算機操作系統，在系統升級過程中存在被病毒感染的可能。

1.2 導航雷達的優、缺點概述

相比較來說，艦載導航雷達的功能較為完善，其能夠通過發射電磁波的方式探測周圍目標情況，并根據反射回來的電磁波判定目標的方位、距離和航向、航速。并且，通過科學的導航雷達軟件設計，可以將各種探測數據進行匯總，并提出目標規避方案，以幫助航海部門規劃航行路線。如此一來，則明顯減輕了航海部門的工作壓力，尤其是在水面能見度較低的情況下保證艦艇航行安全。

但是，受其工作機制的影響，導航雷達的局限性主要存在于三個方面。

（1）導航雷達屬于半雙工體制，在發射電磁波的過程中，其接收功能暫時關閉，因此，導航雷達在近距離上具有盲區；

（2）對于因雨雪、海浪引起的雜波干擾，若使用雜波抑制功能，則會導致水面小目標同樣被濾除掉，所以，此時仍需要航海部門加強近距離小目標的觀察；

（3）導航雷達工作在高壓狀態，長此以往，設備的穩定性將隨之下降，出現故障的概率也就明顯提升。

2 船用AIS與艦載導航雷達的高低搭配

針對AIS與導航雷達的優、缺點分析，以及結合艦艇航行安全的需要，在實際使用中，可以通過高低搭配的方式，充分發揮AIS與導航雷達的優勢。

2.1 以AIS輔助完成導航雷達盲區及小目標監測

在大霧天氣航行過程中，受導航雷達自身工作體制的約束，近距離目標無法被探測到，此時，則可以利用AIS獲知導航雷達盲區內的船只信息，尤其是在能見度較低的錨區，可以有效監測近距離船只的動向，從而及時發布碰撞警告。

不僅如此，在雷達開啟雜波抑制的情況下，對于被人為濾掉的小目標雜波，則同樣可以在AIS上進行觀測。

2.2 AIS與導航雷達的信息融合技術

對于船用AIS，通過信息融合方式，可以將信息顯示在艦載導航雷達上，根據目標信息的方位、距離、航向等信息作為信息融合的判定依據。在完成信息融合之后，則能夠幫助航海部門準確獲知艦艇周邊船只的所有信息，并能夠直接調用甚高頻電話與目標船只進行通話，從而完成各自航向、航速的協調，避免發生碰撞。

通過信息融合的方式，可以有效減輕航海部門值班人員的工作壓力，并能夠利用視頻共享系統將相關信息發送至不同的終端設備。

2.3 對于可疑船舶的目標標識

在艦艇執行任務期間，對于存在信息缺失、呼叫無應答等情況的船只，則多采取通報的方式，然而，在無法持續跟隨的情況下，則會導致可疑目標丟失。

如此，通過AIS與導航雷達的配合應用，若在艦載導航雷達上顯示存在的船只，卻并沒有對應的AIS信息，此時，綜合導航系統會根據導航雷達與AIS提供的數據信息進行比對，在確認無誤后，則將可疑船舶標注在AIS上進行標注，并通過其航速、航向信息預測該可疑船只的航行路線，以確定其意圖，并做好積極的應對措施。

3 關于船用AIS與艦載導航雷達綜合應用的幾點要求

為更好地發揮船用AIS與艦載導航雷達的優勢，在實際應用方面，則需要在以下幾個方面加強關注。

3.1 AIS目標顯示與艦載導航雷達的不同

這種問題的出現主要存在兩種原因，首先，若幾乎所有目標僅存在范圍上的差異，則應當考慮到AIS或艦載導航雷達的航向出現了偏差；其次，如果發現在有效范圍內，導航雷達目標數量多于AIS，則需要通過導航雷達的相對目標信息判定其屬于航行狀態下的船只還是島礁。

3.2 不能過度依賴AIS

AIS的目標顯示是基于對方同樣安裝了AIS，并對外發送船舶航行信息。然而，在一些小型漁船上，或者是海上移動漂浮物等，有可能并未安裝AIS，此時，若過于依賴AIS所提供的相關信息，則極易發生碰撞。因此，在艦艇航行過程中，依然需要加強導航雷達與AIS的協同配合。

3.3 導航雷達的性能保持

基于導航雷達長期高壓狀態下的性能下降，則需要在使用過程中特別關注其回波信號的強弱變化，以及高壓加載時長等信息，及時更換壽命件、易損件。

4 總結

目前，AIS與導航雷達依然屬于兩個獨立的設備，隨著科學技術的不斷進步，在AIS與導航雷達功能不斷豐富的同時，其優勢也得到了有效地發揮。如此，無論是民用船舶，還是水面艦艇，其航行安全系數將大大提升。