Automatic Identification System

Wizualizacja danych z AIS dla kanału La Manche

Obiekty AIS widziane w programie OpenCPN

System Automatycznej Identyfikacji, AIS (ang. Automatic Identification System, AIS) – system automatycznej łączności opracowany w końcu XX wieku i rozpowszechniony na początku XXI. Zapewnia automatyczną wymianę danych, przydatnych do uniknięcia kolizji między statkami oraz identyfikujący statek dla brzegowych systemów nadzorujących ruch statków (VTS).

Według wymagań V Rozdziału Konwencji SOLAS opracowanej przez IMO, system AIS powinien być zainstalowany na:

• wszystkich statkach o pojemności brutto 300 i więcej, zatrudnionych w żegludze międzynarodowej,
• wszystkich statkach o pojemności brutto 500 i więcej, niezatrudnionych w żegludze międzynarodowej,
• wszystkich statkach pasażerskich, niezależnie od rozmiaru^[1].

Dane przesyłane przez system AIS

System AIS przesyła następujące rodzaje danych^[2]:

• Informacje dynamiczne: pozycja statku, jego kurs i prędkość, informacje o zmianie kursu oraz status statku,
• Dane statyczne: nazwa statku, jego sygnał wywoławczy (Call Sign), bandera, numery IMO oraz MMSI, rok budowy, typ oraz wymiary statku,
• Dane dotyczące danej podróży: port przeznaczenia, spodziewany czas przybycia (ETA), zanurzenie.

Sprzęt

odbiornik AIS, z wizualizacją ruchu statków w pobliżu w sposób zbliżony do wyświetlacza radaru nawigacyjnego

Statkowy terminal AIS, pokazujący nazwy, namiary i odległości do statków w pobliżu

Miniaturowy odbiornik AIS w formie USB-stick (antena zewnętrzna przez złącze SMA)

Statkowe urządzenie AIS składa się z urządzenia nadawczo-odbiorczego UKF (transpondera), pracującego na częstotliwościach 161,975 MHz (kanał A) i 162,025 MHz (kanał B) połączonego z odpowiednio zaprogramowanym komputerem. Do komputera spływają automatycznie dane o pozycji i ruchu statku z GPS i odpowiednich czujników (log, żyrokompas, echosonda). Dane te, wraz z informacjami wprowadzonymi ręcznie (nazwa jednostki, sygnał wywoławczy, numer MMSI, port przeznaczenia, zanurzenie, liczba osób na pokładzie, a także położenie anteny AIS na pokładzie jednostki i jej podstawowe wymiary) są nadawane w specjalnym formacie i mogą być odczytane przez urządzenia AIS na statkach w pobliżu (do kilkudziesięciu mil morskich) i stacjach kontroli ruchu. AIS jest połączony z systemami antykolizyjnymi statku oraz VDR (rejestratorem parametrów statku tzw. czarna skrzynka). dane odbierane przez system są wyświetlane na ekranach radarów. Dzięki temu rozwiązaniu oficer wachtowy ma ułatwione zadanie w podjęciu decyzji o uniknięciu kolizji.

Na mniejszych jednostkach można obecnie spotkać pokładowe radiostacje UKF z wbudowaną obsługą systemu AIS^[3][4][5] oraz kompaktowe transpondery AIS dedykowane dla niewielkich jednostek pływających^[6].

Istnieją następujące typy urządzeń systemu AIS^[7][8]:

• Transpondery Class-A – Urządzenia przeznaczone dla dużych statków komercyjnych objętych wymaganiami Konwencji SOLAS. Nadają z mocą 12,5 W przy użyciu protokołu SOTDMA, domyślnie przekazują pełny zestaw danych w odstępach od 2 do 10 sekund (zależnie od prędkości statku), odbierają wszystkie typy wiadomości AIS,

• Transpondery Class-B – Urządzenia przeznaczone dla mniejszych statków komercyjnych oraz jednostek rekreacyjnych, które nie podlegają regulacjom Konwencji SOLAS. Nadają z mocą 2 W przy użyciu protokołu CSTDMA lub SOTDMA, domyślnie przekazują dane co 30 sekund, lecz ta częstotliwość podlega zmianom w zależności od prędkości jednostki lub poleceń ze stacji bazowej systemu AIS. Przesyłają mniejszy zestaw danych niż transpondery typu Class-A, odbierają wszystkie typy wiadomości AIS,

• Stacje bazowe systemu AIS - Stacje bazowe służą do monitorowania oraz sterowania komunikacją systemu AIS,

• Transpondery Aids to Navigation (AtoN) – Transpondery AtoN są to transpondery montowane na bojach lub przeszkodach nawigacyjnych, mające za zadanie wskazywać pobliskim jednostkom dokładne położenie przeszkody,

• Odbiorniki systemu AIS - Odbiorniki AIS wyłącznie odbierają transmisję z transponderów (transceiverów): Class-A, Class-B, AtoN oraz stacji bazowych systemu AIS, ale same nie wysyłają żadnych informacji o jednostce na której są zainstalowane.

Podział czasu

Aby uniknąć wzajemnego zagłuszania, transpondery systemu AIS działają w systemie podziału czasu. Transpondery typu Class-A transmitują dane według protokołu SOTDMA (Samoorganizowany wielodostęp w dziedzinie czasu), co w skrócie polega na tym, że każdy statek nadaje tylko przez krótki czas w tzw. „szczelinach czasowych”, powtarzając nadawanie w odstępach zależnych od prędkości i zmiany kursu: około trzech minut dla statków zatrzymanych, około 10 sekund dla statków poruszających się z prędkością do 14 węzłów, 6 sekund z prędkością 14-23 węzłów, 2 sekundy z prędkością powyżej 23 węzłów. Jeśli statek jednocześnie zmienia kurs, czasy te ulegają odpowiedniemu skróceniu^[7]. Protokół SOTDMA zapewnia kilka tysięcy „okien czasowych” w ciągu minuty.

Specjalnie do zastosowania w tańszych transponderach typu Class-B został opracowany prostszy protokół transmisji CSTDMA, który jest w pełni kompatybilny ze stosowanym w urządzeniach Class-A protokołem SOTDMA, przy czym transmisja w protokole SOTDMA ma zawsze wyższy priorytet niż transmisja w protokole CSTDMA.

Zasięg

Ponieważ AIS pracuje na częstotliwościach UKF, zasięg zależy od wysokości zamontowania anteny. Zgodnie z założeniami przy antenie umiejscowionej na wysokości 15 m ponad poziom morza zasięg wynosi 15–20 mil morskich. Większe statki, na których antena znajduje się znacznie wyżej, odbierają sygnały z odległości ok. 40–60 mil morskich. W warunkach bardzo dobrej propagacji zdarza się odbierać sygnały ze statków oddalonych nawet o 150 mil.

Kontrowersje

System AIS był pomyślany jako narzędzie antykolizji statek-statek oraz identyfikacji statków przez stacje brzegowe nadzorujące ruch w miejscach o dużym natężeniu ruchu (VTS). Po 2001 roku, w ramach zmodyfikowanego V Rozdziału Konwencji SOLAS, a nie akcji przeciwko terroryzmowi, po wprowadzeniu Międzynarodowego Kodeksu Ochrony Statku i Obiektu Portowego (ISPS), włączono AIS do wymagań wyposażenia statków konwencyjnych. Inne mogą go mieć dobrowolnie.

Wraz z upowszechnianiem się AIS powstały systemy narodowe, a nawet międzynarodowe stacji brzegowych (np. system bałtycki HELCOM, obejmujący również Polskę^[9]), a także serwisy internetowe, pokazujące użytkownikom dane AIS odebrane przez niektóre stacje nabrzeżne. Po pewnym czasie podniosły się głosy, że nieograniczony dostęp do danych może naruszać tajemnicę handlową i pozwala piratom na śledzenie statków. Według ostatnich zaleceń AIS powinien być stale włączony, ale kapitan jednostki może podjąć decyzję o jego wyłączeniu. Źródło: Konwencja SOLAS (IMO)

Zobacz też

• ACARS

Linki zewnętrzne

Strona internetowa poświęcona systemowi AIS

• All About AIS

Dane z AIS w Internecie

• Marine Traffic (w kilku językach)
• Vessel Finder
• PortMaps(angielski)
• ShippingExplorer

Przypisy