基于AIS技術的虛擬航標的應用及存在的問題分析

陳巧豐

【摘? 要】AIS虛擬航標是在科技強國的大背景下發展起來的新型助航標志，具有傳統航標所無法比擬的優點，在中國航海領域得到了廣泛應用，本文闡述了虛擬航標的優劣性，并且展望了其應用前景。

【關鍵詞】 AIS虛擬航標;優劣性;前景

引言

近年來，信息技術的快速發展引發了航海技術領域的科技創新，AIS虛擬航標在此背景下應運而生。虛擬航標對于現有的航標設置、維護與管理有很大作用，不僅能夠幫助停泊在港口和航道中的船只實時獲取自己所需要的信息，而且還能幫助相關管理部門通過反饋的信息對航標進行實時管理。IMO為了促進虛擬航標快速發展，做出了如下規定：在2002年7月1日到2008年7月1日期間國際航線上的300GT以上的船舶，國內航線上500GT以上的船舶都應該分階段安裝AIS設施設備。

1.虛擬航標的定義

虛擬航標是融合了計算機技術、電子海圖技術、AIS技術和GPS衛星導航技術的高科技產品，由虛擬航標及相關附屬設備構成的系統稱為虛擬航標系統。

廣義上講，虛擬航標是指在電子海圖上以助航標志圖示標識出來的沒有實物的航標;俠義來講，虛擬航標分為二種：一種是有實體的虛擬航標。是指在遠離航標的地方安裝AIS設備，該AIS設備往往只包含AIS發射機，沒有接收部分，只負責將該航標的位置信息發送給附近的船舶，該信號可以在船舶上集成了AIS與ECDIS的顯示設備上進行，為船舶提供精確的航標位置信息。另一種是無實體的虛擬航標，是現實中不存在的航標，只是航道相關部門在電子海圖相應位置設置了一個虛擬的AIS航標，在該航標附近都可以接收到該航標信息，從而起到警示作用。

2.虛擬航標的應用

目前虛擬航標具有非常廣泛的應用前景。一方面可以起到導航作用，另一方面可以有助于相關管理部門對航標進行監控，當航標出現問題時可及時解決。

（1）導航服務。和實體航標的功能一樣，虛擬航標的作用也是導航，就是為船舶的航行提供正確的方向，避免迷失航向和觸碰障礙物。

（2）大大降低了航標的設置和維護成本。設置實體航標，不僅耗費大量人力物力財力，而且還花費時間，不能第一時間到達相關區域設標。虛擬航標的研發與利用不需要這些繁瑣的過程，這不僅大大降低了航標的設置、維護成本，還減少了能源損失與環境污染。

（3）優化航標分布總會有某些特殊航道。如果我們僅僅只設置實體的航標，很難發揮我們預期的作用，這時候就需要虛擬航標體現其應有的價值。比方某個水域，它的航道十分狹窄，實體航標投放后會使航道更加狹窄，船舶更加難以通過。這時候，利用不占空間的虛擬航標，就可以很輕松地解決這一問題。

（4）發射信號的主動性。以往的實體航標，都是由船舶上的船員和航標工自行發現該航標的視覺信息。可想而知，當遇到惡劣天氣時，相關工作人員有可能不能及時發現航標的異常狀況。但是虛擬航標在使用過程中，不會存在這種窘迫狀況，因為它會主動為船舶提供相關信號，從而使船舶的安全得到了保障。

（5）解決了實體航標經常移位的現狀。實體航標在投放之后，由于某些不可抗力的因素難免會發生移動，這時候的航道就會偏移，如果航道偏移超出了一定限度，就會引發海上交通事故。但是如果我們設置的是虛擬航標，因為它是無實體的，所以根本就不會移位，從而也就不存在航標移位問題。

3.虛擬航標的局限性

3.1設備依賴性強

因為我們是通過電子海圖來顯示航標，以及AIS設施設備來傳遞接收信息，這就要求船舶必須配有電子海圖和AIS接收器。但是就目前的情況來說，并不是所有的船舶都配備了這種電子海圖和AIS設備，這自然造成了虛擬航標使用的局限性。

3.2通信干擾及欺騙信息

受通信手段的影響，虛擬航標信息可以輕易地被干擾，或產生欺騙信息。通常情況下，通信干擾可能是無意的，但通信欺騙肯定是蓄意的。AIS基站需要通過仔細監控通信渠道，以檢測可能出現的欺騙性信息。例如，通過監控服務覆蓋區域內的MMSI碼，則可能存在欺騙信息服務。如船舶海域設置虛擬航標后，需要通過相鄰服務區主管機關的協作，增強對欺騙信息服務的探測能力，如交換有效的MMSI碼，鑒別無效的MMSI碼等。

3.3船員實際能力下降

就像是電子設備也會出現錯誤，如果船員過度依賴電子設備，不加思量地盲目自信，那么一個船員本應有的實際綜合判斷能力就會下降。

4.虛擬航標的發展前景

不應該把虛擬航標僅僅局限于導航服務，可以適當多元化其作用，諸如能夠作為一個平臺發布氣象、水文，讓船舶能夠全面了解該水域的情況;由于其局限性，只能起到補充作用，要結合實體航標才能起到助航服務。

5.結語

當今社會資源稀缺，傳統航標在使用時會消耗大量的資源，也會對環境造成污染。虛擬航標具有傳統航標所無法比擬的優勢，如減少能源消耗、降低污染，未來的虛擬航標，在航海強國戰略的指引下，會與傳統航標優勢互補、互相協調，提供更好的助航服務。

參考文獻

[1]李術元.AIS虛擬航標在長江12.5米深水航道中的應用探討[j].中國水運.航道科技，2016，（03）：20-23

[2]國際航標協會.AIS在航標中的應用建議案.船用導航雷達，2004（4）