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        關于AIS船舶導航避碰系統的功能與連接

        2018-04-16 16:25:46

        (一)基于AIS船舶導航系統系統的功能。 

        利用本船傳感器提供的信息以及由AIS接收機接收到的他船信息,基于AIS的船舶避碰系統可以完成以下主要功能:一是本船的船位、航向、航速等船舶動態信息是由安裝在本船的GPS、羅經、計程儀等傳感器收集的。為了提高這些信息準確度,可以根據實際情況,對它們進行濾波處理后,作為本船動態數據進行顯示和傳輸。二是接受、存儲并顯示他船的靜態、動態信息。三是利用本船的動態數據,再結合AIS接收機接收到的他船的動態信息,計算出本船與目標之間的相對航向、相對航速等數據,進而解算出TCPA、CPA等重要的避碰參數。四是計算出的TCPA、CPA等參數與設定的安全值相比較,若出設定的數值,則優先顯示危險目標的船名、呼號等信息,并發出碰撞危險警告,同時往危險目標發送危險告警,即把危險目標的船名、呼號等靜態信息和危險類型按一定的格式編碼,通過AIS發送通道廣播發送。 

        AIS船舶導航

        (二)基于AIS船導航舶避碰系統的結構。 

        基于AIS的船舶避碰系統主要由通訊模塊、接口電路、控制電路及信息處理模塊等部分組成。 

        通信模塊:針對AIS采用的STDMA技術的特點,通訊模塊包含一個TDMA接收信道和一個TDMA發送信道。接收信道負責接收其他船舶播發的動態、靜態信息和附加的一些危險告警信息等;發送信道負責探測存在的空閑時隙,在本船需要播發信息的時候,選出空閑時隙進行播發。每個信道的時隙與外部嚴格同步,參考時間是協調世界時(UTC)。主要時間來源是GPS時間,但其他來源只要與UTC相關也可使用。另外,通訊模塊還包含了一個VHF DSC接收信道。 

        接口電路:主要是完成信息處理器與外圍設備的連接,包括DGPS、羅經、計程儀等傳感器接口以及收發信道的接口,所有數據接口為符合美國航海電氣協會NMEA-0183標準的船用導航設備通用接口。傳感器接口將本船的動態信息轉化成數字信號輸入信息處理器。本船的動態信息主要包括對地航向、對地航速及船位等,可分別由GPS/DGPS、羅經、計程儀來提供。為了便于信息處理器的處理,信息收發信道的接口還具有一定的數據緩沖功能,可以緩沖鎖存一楨的數據 。 

        控制電路:根據外圍設備的狀態及信息處理器的指令,控制電路可以控制外圍設備的工作,并把一定的信息反饋到信息處理器。 

        信息處理器:信息處理器是整個系統的核心,配合控制電路,它主要完成以下操作:存儲本船的靜態信息(如:船名、船長、船型等)和與航行安全有關的信息(如:船舶吃水、危險貨物類型、選用的航線計劃等);接收接口電路送來的本船動態信息并進行濾波處理,進一步提高精度,然后存儲;將存儲起來的新的本船動態信息、必要的靜態信息和與航行安全有關的信息按標準格式進行編碼送發射機;對接收到的其它船舶信息進行解碼,并將解碼后的數據存儲起來;利用接收到的他船信息和本船信息,解算出TCPA、CPA等避碰參數,并判斷是否存在碰撞危險;若存在碰撞危險,則判別危險目標,將危險信息集成到發送的信息中去(危險目標的船名、呼號等),并在本船發出危險警告;將本船和其它船的航行信息以及危險目標信息送監視器顯示出來。 

        信息顯示模塊:監視系統運行狀況,顯示各種數據和狀態信息。信息顯示模塊包括一個信息顯示器和IBS、ECDIS等接口,即可以在本系統顯示,又可以通過IBS、ECDIS等接口送往ECDIS、雷達顯示屏等按規定格式顯示。


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