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【摘要】船舶自动识别系统（AIS）是一种新型的助航设备，能够实现船舶间和船岸间船舶信息和航行状态的自动交换、检测和识别，将极大的提高船舶航行的安全，本文着重介绍了AIS的主要功能和AIS在避碰中的应用，并对AIS的发展状况和应用前景进行了初步论述。
【关键词】船舶自动识别系统；应用及展望
AIS的基本特点
AIS的基本特点：①AIS系统的工作特点：在所有区域内自主和连续工作；由交管监视中心指定工作模式，以便于主管部门控制数据传输的间隔；数据的传输响应，来自于航行中船舶或主管部门的问询，有轮询和受控两种模式。②传输船舶的静态信息：MMSI码又叫船舶识别号、IMO编码、呼号和船名、船舶的长度和宽度、船舶的类型、定位天线在船上的位置。③传输船舶的动态信息：船位、世界协调时（UTC）、距离、方位、航向（船首向）、对地航速（SOG）、对地航向（COG）、航行状态、转向率、横倾角、纵倾和横摆、最小会遇距离CPA、最小会遇时间TCPA等。④传输船舶与航行相关的信息：船舶吃水、目的港和预计到达时间（ETA）、航行计划、危险货物类型、简单的安全信息（气象、航行警告等）。
AIS的功能
AIS的主要功能包括，（1）船舶避碰：安装AIS的船舶能自动识别和信息交流；（2）海事管理：对船舶航行的静态和动态信息进行连续的监视和管理；（3）增强VTS功能：AIS信息接入VTS，提高船舶的识别精度和信息量，延伸长江口船舶的交通管理范围。
AIS在船舶避碰中的应用
随着科学的发展，AIS设备越来越先进，功能越来越齐全。AIS在航海上的最大用途就是在所有区域内自主和连续工作实现自动识别，时刻传输船舶的动态、静态信息以及附加信息，如包括船籍、船位、航线、航速、航向和转向速率等给周围所有装有AIS的船舶。船舶之间实现“互见”，就意味着不需人为介入便能够连续收到周围船舶与本船交换的重要航行数据。所以，只要开启AIS，我們就能够“看见”周围船舶的动态和有关信息，特别是与船舶安全航行相关方面的信息。因此，正确运用AIS的功能和信息来协调避让行动，对防止船舶碰撞，尤其是在能见度不良的水域情况下避免船舶碰撞具有重要的作用。
目前，船舶避碰过程中，尤其是在能见度不良的情况下，使用较多的助航设备是ARPA雷达。但ARPA雷达在使用上受自然环境的影响较大，而AIS的使用可以解决或改善这些问题，是ARPA雷达的有益补充。例如：①当遇到雨雪、大风浪等恶劣天气时，雷达的回波信号可能会受到干扰而出现杂波或丢失目标等问题。但AIS由于工作原理的不同，受恶劣天气的影响要比雷达小得多，而且只要在AIS的覆盖区，目标不会由于距离的远近、尺寸的大小和形状的不同而产生信号的差异。②当目标船航行于多岛礁、航道的弯头或大船的背后等遮蔽水域时，雷达将无法观测到这些目标，而AIS在这些居间障碍物的高度不影响无线电波传输的情况下，仍可发现目标。这可使航行于遮蔽水域的船舶及早发现目标，从而提高在该水域的船舶航行安全。③对于进入雷达盲区的极近距离的作业船舶（如拖轮），雷达上不能发现目标，而AIS仍能探测这些极近距离的小船。这将有利于对近距离作业船舶的监视和指挥，确保船舶的航行安全。
综上所述，AIS能自动、连续的提供船舶静态的和动态的信息（如船位、航向、船速、船名、呼号等）这可解决采集目标信息问题，同时可快速、准确地建立通讯联络，加之AIS具有发送短消息的功能，因而又可将避让意图发送给具有碰撞危险的船舶及周围其他船只，以了解避让意图，提高避让行动的有效性，进而提高船舶的海上航行安全。
AIS在航标系统中的应用
航标是帮助船舶在特定水域安全航行而设置的助航设施。传统的视觉航标系统中尤其以灯浮、灯塔和灯船等水上航标的日常维护管理最为困难，而且成本很高，并且在恶劣气候条件下，驾驶员很难发现需要的航标。AIS的开放体系互联工作模式和通信传输模式为航标应用提供了良好的技术基础。虚拟航标系统是基于计算机技术，GPS/DGPS、ECDIS和AIS等新型航海技术而产生和发展起来的一种新型航标系统。AIS虚拟航标设备相当于固定的船舶，它们具有船载AIS的全部功能。来往于AIS，虚拟航标覆盖范围内的船舶都可以接收到它们的广播信息。各类助航标志都可以准确的显示在电子海图上，使来往船只都可以及时准确的了解周围助航标志的情况。
AIS虚拟航标技术可以为船桥系统提供可靠的导航标志信息，在结合避碰专家系统，真正意义上的全自动船舶航行系统不久就可以实现。
应用AIS技术的新型船桥系统
新型的船桥系统将由双ARPA雷达子系统，电子海图监视和航行计划工作站、AIS，VDR、自使用自动操舵仪、综合导航命令控制台、多普勒计程仪、回声测深仪、气象传真仪等组成。系统的配置灵活，各个子系统相对独立，在某个或几个子系统发生故障的情况下，系统的主要功能在驾驶员的手动操作配合下也能完成。
采用了AIS技术的驾驶台系统将向自动避碰和自动航行的方向发展。由于AIS可以自动连续提供包括船位、航向、航速、航行状态、船长和吃水等静态和动态信息，而且不受气候条件的限制，通讯可靠准确。这些精确的船舶信息为开发新型的自动避碰专家系统提供了完备的信息条件。结合ECDIS新型自动避碰专家系统和自动航行系统不久就可以产生。
VDR也是一种新型的船用设备，AIS和VDR结合起来，AIS可以提供VDR所需的船舶数据，包括船舶的动态数据和航行状态数据。AIS输出的船舶和岸台，船舶与船舶的通信信息也是VDR必须记录的。更重要的一种应用是VDR记录的船舶信息可以传送给AIS，通过AIS发送给陆上基站、周围船舶AIS应答台或通过INMARSTA-B呼叫。
AIS在海上搜寻及救助中的应用
对于海岸监控网来说还应具有协助海上搜寻和救助功能。当一船遇险时即可通过AIS设备发送有关遇险信息，就能够快速找到离遇险地点最近的船舶，从而提高了海上搜寻和救助工作的效率。在整个搜寻过程中海上救助协调中心也能够对所有参与搜寻的船只进行跟踪和导航从而实现对整个搜寻过程的监控，更加有效地利用可用的资源并确保覆盖整个搜寻区域。并且所有出事地点附近的船只和参与救助的船只都能够像海上救助协调中心一样识别遇难船只从而采取救助行动，这样将更有利于高效、快速地实施海上搜寻和救助。
AIS的发展方向
虽然AIS功能强大但还不可以代替雷达。因为AIS也有其自身的局限性，许多方面需要雷达的辅助，AIS不可能安装在所有水面移动体上，因此不能识别所有的水面所有物标，300总吨以下的船舶未强制配备，所以也就无法识别。即便如此，AIS仍可在其他方面发挥作用，如用于发布航行警告和航行通告，应用于航标领域中，用于船公司的船队管理和信息系统建设，还可以在物流领域中发挥作用等等。
参考文献
[1]李丽娜， 陈聪贵.船舶自动避碰方法的研究[J].中国航海，1999
[2]王世远.AIS的现状、前景及对策[J].航海技术，2003
[3]王世远.雷达与ARPA[M].大连海事大学出版社，2002
[4]周整宗.AIS研究综述[J].航海科技动态，2001
【关键词】船舶自动识别系统；应用及展望
AIS的基本特点
AIS的基本特点：①AIS系统的工作特点：在所有区域内自主和连续工作；由交管监视中心指定工作模式，以便于主管部门控制数据传输的间隔；数据的传输响应，来自于航行中船舶或主管部门的问询，有轮询和受控两种模式。②传输船舶的静态信息：MMSI码又叫船舶识别号、IMO编码、呼号和船名、船舶的长度和宽度、船舶的类型、定位天线在船上的位置。③传输船舶的动态信息：船位、世界协调时（UTC）、距离、方位、航向（船首向）、对地航速（SOG）、对地航向（COG）、航行状态、转向率、横倾角、纵倾和横摆、最小会遇距离CPA、最小会遇时间TCPA等。④传输船舶与航行相关的信息：船舶吃水、目的港和预计到达时间（ETA）、航行计划、危险货物类型、简单的安全信息（气象、航行警告等）。
AIS的功能
AIS的主要功能包括，（1）船舶避碰：安装AIS的船舶能自动识别和信息交流；（2）海事管理：对船舶航行的静态和动态信息进行连续的监视和管理；（3）增强VTS功能：AIS信息接入VTS，提高船舶的识别精度和信息量，延伸长江口船舶的交通管理范围。
AIS在船舶避碰中的应用
随着科学的发展，AIS设备越来越先进，功能越来越齐全。AIS在航海上的最大用途就是在所有区域内自主和连续工作实现自动识别，时刻传输船舶的动态、静态信息以及附加信息，如包括船籍、船位、航线、航速、航向和转向速率等给周围所有装有AIS的船舶。船舶之间实现“互见”，就意味着不需人为介入便能够连续收到周围船舶与本船交换的重要航行数据。所以，只要开启AIS，我們就能够“看见”周围船舶的动态和有关信息，特别是与船舶安全航行相关方面的信息。因此，正确运用AIS的功能和信息来协调避让行动，对防止船舶碰撞，尤其是在能见度不良的水域情况下避免船舶碰撞具有重要的作用。
目前，船舶避碰过程中，尤其是在能见度不良的情况下，使用较多的助航设备是ARPA雷达。但ARPA雷达在使用上受自然环境的影响较大，而AIS的使用可以解决或改善这些问题，是ARPA雷达的有益补充。例如：①当遇到雨雪、大风浪等恶劣天气时，雷达的回波信号可能会受到干扰而出现杂波或丢失目标等问题。但AIS由于工作原理的不同，受恶劣天气的影响要比雷达小得多，而且只要在AIS的覆盖区，目标不会由于距离的远近、尺寸的大小和形状的不同而产生信号的差异。②当目标船航行于多岛礁、航道的弯头或大船的背后等遮蔽水域时，雷达将无法观测到这些目标，而AIS在这些居间障碍物的高度不影响无线电波传输的情况下，仍可发现目标。这可使航行于遮蔽水域的船舶及早发现目标，从而提高在该水域的船舶航行安全。③对于进入雷达盲区的极近距离的作业船舶（如拖轮），雷达上不能发现目标，而AIS仍能探测这些极近距离的小船。这将有利于对近距离作业船舶的监视和指挥，确保船舶的航行安全。
综上所述，AIS能自动、连续的提供船舶静态的和动态的信息（如船位、航向、船速、船名、呼号等）这可解决采集目标信息问题，同时可快速、准确地建立通讯联络，加之AIS具有发送短消息的功能，因而又可将避让意图发送给具有碰撞危险的船舶及周围其他船只，以了解避让意图，提高避让行动的有效性，进而提高船舶的海上航行安全。
AIS在航标系统中的应用
航标是帮助船舶在特定水域安全航行而设置的助航设施。传统的视觉航标系统中尤其以灯浮、灯塔和灯船等水上航标的日常维护管理最为困难，而且成本很高，并且在恶劣气候条件下，驾驶员很难发现需要的航标。AIS的开放体系互联工作模式和通信传输模式为航标应用提供了良好的技术基础。虚拟航标系统是基于计算机技术，GPS/DGPS、ECDIS和AIS等新型航海技术而产生和发展起来的一种新型航标系统。AIS虚拟航标设备相当于固定的船舶，它们具有船载AIS的全部功能。来往于AIS，虚拟航标覆盖范围内的船舶都可以接收到它们的广播信息。各类助航标志都可以准确的显示在电子海图上，使来往船只都可以及时准确的了解周围助航标志的情况。
AIS虚拟航标技术可以为船桥系统提供可靠的导航标志信息，在结合避碰专家系统，真正意义上的全自动船舶航行系统不久就可以实现。
应用AIS技术的新型船桥系统
新型的船桥系统将由双ARPA雷达子系统，电子海图监视和航行计划工作站、AIS，VDR、自使用自动操舵仪、综合导航命令控制台、多普勒计程仪、回声测深仪、气象传真仪等组成。系统的配置灵活，各个子系统相对独立，在某个或几个子系统发生故障的情况下，系统的主要功能在驾驶员的手动操作配合下也能完成。
采用了AIS技术的驾驶台系统将向自动避碰和自动航行的方向发展。由于AIS可以自动连续提供包括船位、航向、航速、航行状态、船长和吃水等静态和动态信息，而且不受气候条件的限制，通讯可靠准确。这些精确的船舶信息为开发新型的自动避碰专家系统提供了完备的信息条件。结合ECDIS新型自动避碰专家系统和自动航行系统不久就可以产生。
VDR也是一种新型的船用设备，AIS和VDR结合起来，AIS可以提供VDR所需的船舶数据，包括船舶的动态数据和航行状态数据。AIS输出的船舶和岸台，船舶与船舶的通信信息也是VDR必须记录的。更重要的一种应用是VDR记录的船舶信息可以传送给AIS，通过AIS发送给陆上基站、周围船舶AIS应答台或通过INMARSTA-B呼叫。
AIS在海上搜寻及救助中的应用
对于海岸监控网来说还应具有协助海上搜寻和救助功能。当一船遇险时即可通过AIS设备发送有关遇险信息，就能够快速找到离遇险地点最近的船舶，从而提高了海上搜寻和救助工作的效率。在整个搜寻过程中海上救助协调中心也能够对所有参与搜寻的船只进行跟踪和导航从而实现对整个搜寻过程的监控，更加有效地利用可用的资源并确保覆盖整个搜寻区域。并且所有出事地点附近的船只和参与救助的船只都能够像海上救助协调中心一样识别遇难船只从而采取救助行动，这样将更有利于高效、快速地实施海上搜寻和救助。
AIS的发展方向
虽然AIS功能强大但还不可以代替雷达。因为AIS也有其自身的局限性，许多方面需要雷达的辅助，AIS不可能安装在所有水面移动体上，因此不能识别所有的水面所有物标，300总吨以下的船舶未强制配备，所以也就无法识别。即便如此，AIS仍可在其他方面发挥作用，如用于发布航行警告和航行通告，应用于航标领域中，用于船公司的船队管理和信息系统建设，还可以在物流领域中发挥作用等等。
参考文献
[1]李丽娜， 陈聪贵.船舶自动避碰方法的研究[J].中国航海，1999
[2]王世远.AIS的现状、前景及对策[J].航海技术，2003
[3]王世远.雷达与ARPA[M].大连海事大学出版社，2002
[4]周整宗.AIS研究综述[J].航海科技动态，2001