分析AIS與現代航海技術的關系及對未來航海的影響

郭海朋

摘要：首先介紹了人工智能的技術和功能特點，特別是人工智能的結構、人工智能的核心技術以及人工智能的實際功能。第三，分析了現代導航技術與人工智能的實際關系。最后，討論了AIS對未來航行的實際影響，包括AIS對船舶防撞的影響以及AIS通信網絡對船舶信息建設的影響。

關鍵詞：人工智能;現代導航技術;未來航行;影響

1.認可機構的技術和功能特征

1.1結構

AIS系統由船舶設備接口、VHF通信模板、主控單元和GPS板組成。整個系統的核心控制是主控制單元，即嵌入式微處理器系統。為了為船舶提供準確的時間和動態信息，可以積極使用GPS模板。對于海上VHF通信信道，有必要加強VHF通信器的工作，以便于完成AIS設備之間的數字信息交換方法。要實現各種船用設備與AIS設備之間的平滑連接，必須依靠船用設備的統一接口。

1.2 AIS核心技術

為了解決多船之間通信信道的競爭，AIS自組織分時多址技術（Sotama）可以科學合理地適應不同的信息信道，在空閑時間獨立傳輸各種信息，減少對其他船舶信息的干擾，最終實現船舶之間的獨立動態信息交換，無需人工干預。

Sotama協議將大多數VHF劃分為固定的時間間隔。一個框架代表一分鐘，2250個間隙構成一個框架。每個時間窗口的間隔為26.9ms，便于傳輸256b信息。一般來說，時間窗口可以占據一定位置。AIS設備可以遵循Sotama協議，在空閑時間傳輸船舶信息，并根據通信鏈路的具體工作狀態及時調整時間窗口。Sotama的實際原理如圖1所示。

1.3認可機構的實際職能

從某種角度來看，AIS的任務是遵守Sotama通信規則，積極使用VHF通信方式，及時交換船舶、船舶海岸的靜態和動態信息，以及與特定海域安全相關的導航和氣象信息;以便相鄰的船舶和陸地站能夠在盡可能短的時間內收集這些信息，并盡快采取必要的安全措施。

2.現代導航技術與AIS的實際關系

2.1ais和衛星跟蹤系統

現代船舶導航與衛星定位系統有著千絲萬縷的聯系，衛星定位系統可以為船舶導航提供隨時、連續、全天的精確定位。AIS依靠衛星跟蹤系統，可以繼續發揮衛星跟蹤系統的實際作用。

所有AIS設備的實際基礎是GPS中使用的UTC時間。為了合理共享時隙，必須掌握sotdma技術。其時間間隔約為27毫秒。為了在一段時間內準確地保持一致性，我們應該努力掌握AIS設備技術，以促進其穩定運行。

GPS中的UTC時間可以精確地反映到10-6，這充分反映了AIS的準確時間。為了從UTC獲取數據源，AIS有一個內置GPS接收器。

短消息、靜態信息、身份信息和動態信息構成AIS交換信息。AIS交換最重要的動態信息是GPS提供的航向、速度和位置信息。GPS提供各種動態信息。更新頻率為1倍秒，更新信息所需的最短時間為2秒。為了準確保持整艘船的實際動態，有必要參考外部GPS的實際動態，積極利用各種先進技術傳播各種動態。利用這些信息可以方便地控制船舶的運行，并積極為其他船舶創建參考依據。

2.2人工智能和電子海圖信息系統

如果船舶AIS希望在此時發揮其導航作用，它可以使用ECDIS技術。ECDIS自2018年7月1日起一直是強制性的。隨著網絡技術和衛星網絡的普及，它不再是一個更正和發布的問題，但許多功能并沒有真正發揮作用。為了提高船舶的實際安全性能，可以快速、準確地獲取各種數據，充分發揮ECDIS的正確操作功能，引起人們的關注。

ECDIS技術的實際應用不僅包括船舶導航，還需要連接GPS以獲取船舶的特定導航信息，從而準確標記電子地圖。在這個階段，很難準確獲取其他船舶的實際航行信息，也很難發揮船舶實際碰撞的作用。后來，隨著AIS的實際應用和發展，需要充分發揮ECDIS船舶避碰的實際作用，這超過了其在航行中的性能優勢。

電子海圖顯示系統（ECDIS）是AIS最理想、最實用的應用平臺，它能夠以數字和地形的方式繪制AIS的實際信息交換內容。具體包括呼號、船名、具體位置、運動矢量等。

AIS還可以與電子海圖信息系統（ECDIS）結合應用于虛擬助航系統，在電子海圖信息系統（ECDIS）上準確顯示各類助航設備，方便船舶更好地使用助航設備，減少事故。

3.人工智能對未來導航的實際影響

3.1對防止船舶碰撞的影響

獲取船舶信息的手段包括AIS和雷達。雷達系統和技術能夠為周圍船舶提供準確的信息，應用效果顯著。然而，ARPA技術用于處理各種信息，以計算目標船的實際位置、航速、TcpA和CPA。在這個階段，當船舶的航行密度較高時，ARPA很難滿足船舶的實際碰撞要求。當船舶旋轉時，ARPA不能及時反映船舶的實際運行動態，并快速修正目標船舶的具體動態信息。跟蹤錯誤會影響操作員的特定避碰決策。

作為AIS，它能夠真實、準確、獨立地反映船舶之間交換的各種數字信息，信息內容非常豐富。為了及時接收各種信息，可以將各種傳感器設備連接到船舶上。除上述信息外，獲取更多有關目標船的信息還應包括實際GPS位置、船寬、船長、轉速、船首方向等方面。充分利用這些數據可以方便地了解當前船舶的實際動態，并計算船舶的實際動態。

3.2 AIS通信網絡影響航運信息化建設

隨著中國交通運輸業的不斷進步，公司的信息功能也在不斷完善。我們需要加強對船舶動態的有效監測。然而，在這一階段，船舶的動態信息以信息的形式傳輸到監控中心。監控中心處于被動運行狀態，難以保證信息的準確性和真實性。然而，隨著AIS在船舶上的快速部署，各種AIS陸地站相繼建成。AIS網絡可以改善現有的信息渠道，實現各種船舶導航信息的共享和共享。AIS設備有助于各種信息功能的傳播。它可以充分利用互聯網將控制中心的控制命令從AIS平臺傳輸到船舶上，加快船舶的旅行速度，方便AIS平臺的監控。

隨著AIS網絡技術的普及，它可以與Internet網絡充分結合，為不同的航運領域提供多種手段獲取船舶信息，實現船舶監控，促進遠程船舶的發展。

4.總結

目前，AIs等新技術在中國的通信和導航設備中得到了廣泛應用。它實現了信息應用、網絡通信和衛星定位的片面結合，實現了資源互補的目的。AIS船-陸網絡可以促進其船舶導航、船舶避碰、船-陸通信、船公司對其船舶的動態監控等。在不久的將來，有必要建立一個涵蓋海、陸、空一體化的AIS網絡。

參考文獻：

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