AIS二進制信息區域標準探討

二進制信息區域標準探討

鞏海方

摘要：AIS，即通用船舶自動識別系統是一種實現船舶身份

遠程識別，航行狀態動態監控，航訊信息即時交互的綜合性

導航設備。目前我國還處在AIS應用的初級階段，應用標準

還在完善中，信息化方面使用效率不高。本文在對航海用戶

及管理者進行深入調研的基礎上，對我國的AIS應用信息進

行分類，根據我國實際情況建立我國區域的應用信息協議標

準。

關鍵詞：二進制 報文 船臺 識別碼 標準

1 背景

AIS，即通用船舶自動識別系統（Universal Automatic

Identification System），是一種實現船舶身份遠程識別，航行

狀態動態監控，航訊信息即時傳遞的綜合性導航設備。其通

過工作在VHF海上通訊頻段的船載臺，向其他船只和沿岸臺

站發送諸如船舶識別碼、位置、方向、船長、船寬、類型、

吃水以及是否載有危險貨物等動、靜態信息，從而實現船-船，

船-岸之間的數據傳遞與信息交換。AIS的特性和功能使它成

為增強船舶航行安全和提高船舶交通管理效率的新型重要工

具。

隨著AIS船臺的大量普及，越來越多的船舶開始安裝。

同時，海事系統也建立了完善的沿海AIS岸基網絡系統和內

河AIS岸基網絡系統。如何利用AIS岸基網絡系統為船舶提

供更優良的助航服務，是AIS應用的重要研究方向。

而傳統AIS二進制信息的應用主要有兩種，一種是船與

船或船與岸進行類似手機短信的信息傳輸；另外一種是海事

系統利用AIS岸基設備播發水文、氣象、潮汐、航行通告等

應用信息。由于缺少相應的標準，播發的信息在AIS船臺上

的顯示形式是以英文文本的方式，給我國的航海用戶造成閱

讀困難。同時非標準化的AIS二進制信息冗余大，傳輸的有

效信息量小。因此，有必要根據我國實際情況建立我國區域

的應用信息協議標準。

2 應用局限性

在AIS信息應用方面，主要用于船舶識別、航行安全信息、

氣象水文等信息的接收，隨著我國AIS岸基網絡的逐步完善，

AIS系統已經從最初的船舶避碰發展成為保障航行安全的基

礎設施和助航系統，同時在船舶調度、水域監管、企業管理

等方面發揮了一定的作用。今后AIS系統將逐步成為我國水

路運輸重要的數字化、信息化交互平臺。但是由于AIS系統

發展時間較短，各類應用標準還不完善，在AIS信息應用中

還存在信息內容不規范、語言閱讀困難、顯示不直觀等問題，

造成有些小型船舶放棄使用AIS信息，甚至產生不愿意使用

AIS設備的情況。

2.1 AIS應用信息不規范、不全面、不及時

各信息發布單位根據自身情況發布航行安全信息、水文

氣象信息，信息內容千差萬別，信息格式也各不一樣，信息

時效性不強，這樣一方面傳輸了大量無效信息，還占用大量

的AIS信道資源，給航海用戶帶來很多不便，參與調研的大

部分航海用戶都認為接收到的有用信息較少，時間長了，便

不再關注AIS接收到的信息，甚至不去查看AIS信息，這對

AIS系統的推廣帶來了不利影響。

2.2 AIS信息閱讀不方便

由于目前我國AIS二進制信息播發采用的是國際通用的

1371中所定義的英文文本傳輸顯示方式，且英文字母中只按

照大寫字母傳輸，大部分用戶存在閱讀困難，幾乎所有參與

調研的專家都認為即便是專業人員在讀取英文文本信息時，

也不是很方便，有個別用戶提出，每次識別這些信息時需要

先把英文文本記錄下來，轉換成小寫英文字母后再翻譯，給

實際工作帶來很大不便。

2.3 電子海圖系統不能及時更新

目前大部分船舶都已安裝電子海圖系統，但由于我國沒

有針對AIS系統電子海圖的安裝還沒有制定相關標準，且航

海用戶對電子海圖的認識不足，現有船舶電子海圖系統大都

采用的是紙質海圖經過掃描處理后的海圖系統，在海圖更新

（北海航海保障中心航標導航處 天津 300456）

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Marine Technology

航海技術

方面存在困難，而受沿海區域基礎建設、航道修整等多方面

的影響，現有使用的海圖與實際海圖有較大差別，在電子海

圖中顯示的航行安全信息也往往有較大出入，導致現有電子

海圖系統被閑置，造成資源浪費。

2.4 AIS岸基中心軟件中船舶信息顯示滯后

現有AIS

岸基中心軟件顯示船舶的位置信息有明顯的滯

后，主要有：1、軟件中看到的船舶一直停留不動，但實際上

船舶已經移動；2、在軟件中顯示的船舶信息不全，有些船舶

在軟件中沒有顯出出來，但通過系統回放查看時，又可以顯

示出船舶的軌跡。另外在軟件使用中還存在以下問題：1、網

絡版信息與試用版信息顯示不一致；2、監控時會出現掉線現

象，需要重啟；3、查詢功能不方便，以前版本具有鼠標右鍵

顯示船信息的功能，現有版本卻沒有；4、短信功能操作不方

便，沒有使用起來。

2.5船舶錄入信息不規范

在北方海區調研時，有專家提出現有船舶在錄入船舶信

息時不規范，造成港口管理上的不便。

3 現狀

目前播發的AIS

信息主要以AIS二進制信息和AIS安全相

關信息，播發方式采用點對點和廣播兩種方式，播發的內容

格式基本一致。AIS二進制信息通過6號尋址報文和8號廣播

報文播發；AIS安全相關信息通過12

號尋址報文和14號廣播

報文播發。其報文格式如下：

報文6

參 數比特數說 明

報文識別碼6報文6的識別碼為6

轉發信號2轉發器用以指示該報文已被轉發

的次數，< 0

…3 > 系統預置于0；

3:= 不再轉發

原發報文臺站的MMSI號碼源站識別碼30

<0…3>序列號碼2

目的臺站的MMSI號碼目的站識別碼30

重發標志: 0:= 重發標志1

未重發

(系統預置)； 1:= 重發的

不用。應設為零備用碼1

16比特二進制數據最多936應用識別碼

最多920比應用數據

特，應用數

據

總的比特數最多1008占用1

總的比特數最多根據子字段報文內容的長度

報文14

參數比特數說 明

報文識別碼6報文14的標識符；始終為14

轉發信號2轉發器用于顯示報文已被重

發的次數；<0…3>；預設:= 0；

3:= 不再轉發。

源站的MMSI號碼源站識別碼30

不用。應設為零。備用碼2

應用識別碼16比特安全相關數最多968

應用數據最多952

比特；應

用數據

1008

源站識別碼30原發報文臺站的MMSI號碼

序列號碼2<0…3>

目的站識別

碼

重發標志1重發標志: 0:=

備用碼1不用。應設為零

安全相關數最多936應用識別碼16比特

據

30目的臺站的MMSI號碼

參數比特數說 明

轉發信號2

源站識別碼30

備用碼2

二進制數據最多

總的比特數最多占用1

報文12

參 數比特數說 明

報文識別碼6報文12的識別碼為12

轉發信號2轉發器用以指示該報文已被

968

1008

…5個時間槽

轉發的次數，< 0…3 > 系統預

置于0

；3:= 不再轉發

未重發 (系統

預置)； 1:= 重發的

應用數據最多920

比特，

應用數

據

而不同，占據1

…5個時間槽。

據

…5個時間槽

根據ITU 1371

標準，這四類信息中負責記錄應用數據的

數據項包括應用識別碼和應用數據，應用識別碼由DAC

（指

定區域碼）和FI

（功能識別碼0～63）構成，而應用數據部

分只對部分二進制信息格式進行了規定。第55

次國際海事組

織航行安全分委會提出了新的AIS

二進制信息的國際格式標

準（DAC為001

）。該標準對水文氣象、潮位、船員人數等

總的比特數最多1008根據子字段報文內容的長度而不

同，占據1

…5個時間槽。

報文8

參數比特數說 明

報文識別碼6

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20類應用的二進制信息格式、播發模式、播發間隔以及船臺

對二進制信息的顯示進行了要求。一些國外廠家根據該標準，

已經研發出AIS

輔助設備，成功實現了AIS二進制信息由文

本向圖形化的轉變。如下圖所示：

的助航服務以及AIS信息播發所涉及的政策、法律等因素。

制定信息類別，比如水文、氣象、潮位等，對每一類信息中

數據位進行標準定義來表示不同的數據內容。比如氣象信息

（實例）：

參數比特數說 明

指定區域碼10412

功能識別碼61

經度24氣象信息的區域

緯度25

時間16采用年-月-日-時-分，

平均風速7按照風速的表示情況輸入

最大風力7

風向9

陣風風向9

溫度11

7氣壓

氣象數據時間

圖1 潮汐顯示界面

DAC為413

的漢字信息，需要了解海事系統播發的文本

模板，在終端集成不同類型的文本格式，對特定的數據進行

定義實現在AIS

船臺顯示中文的功能。

同時，由于大部分船舶在選擇AIS

設備時沒有對電子海

圖的維護更新引起足夠重視，且我國電子海圖管理部門還沒

有建立完善的維護更新機制，造成現有大部分船舶電子海圖

系統不能更新，由此帶來在電子海圖中各類信息顯示不準確

的問題，給航行安全帶來不利影響，因此應統一協調安排，

建立一條快速、有效的AIS

電子海圖更新維護機制，在沿海

各地設立電子海圖更新服務網絡。

5 結束語

圖2 水文氣象顯示界面

我國這項應用目前基本處于空白階段。因此有必要根據

我國的實際情況建立我國的AIS

二進制信息區域標準（DAC

為412

、413）。

4 思路

由于我國DAC

為412、413，同時FI為0～63，因此我國

可以定義的二進制信息類型為2×64

類，資源量十分豐富。

因此有必要做好前期規劃。此次方案將我國的AIS

二進制信

息分為兩類應用：一類為水文、氣象、潮汐、助航指南等可

以實現在AIS

船臺顯示終端上通過電子海圖進行圖形化顯示

的應用，DAC為412

；一類為通過特定編碼實現在AIS船臺

顯示終端上顯示海事局播發的報警、提示類的中文文字信息，

DAC為413

。

DAC為412

的圖形化信息，主要需要調研了解用戶所需

參考文獻

[1]《IHO/IMO WORLD-WIDE NA

VIGATIONAL WARNING

SERVICE GUIDANCE DOCUMENT Special Publication No.53》

(國際海道測量組織/國際海事組織全球航行警告業務指導文

件特別出版物第53

號)

[2]《中華人民共和國航行警告標準格式》（GB17577.2-1998）

e航海概念的提出、現代通信技術的發展，

AIS岸基網絡

系統的不斷成熟，為解決目前AIS

系統在使用中存在的各類

問題，規范AIS

二進制信息應用，提高我國航海用戶對AIS

系統的使用效率，提供了越來越便利的條件。將AIS

應用信

息進行分類，以達到更高的資源利用率，為船舶遠洋航行提

供更加可靠的技術保障服務，將會有更加廣闊的發展前景。

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