基于高低搭配的船用AIS与舰载导航雷达的应用

文/安少明

在水面航行过程中，无论是作战舰艇还是普通船只，都需要使用到各种类型的导航装备，如电罗经、磁罗经、计程仪、AIS、导航雷达等。其中，AIS与导航雷达承担着水面航行过程中的目标信息传递与目标探测任务，并且，AIS与导航雷达的工作机制存在着一定差异，所以，通过两者的高低搭配应用，在航行安全方面有着至关重要的作用。

1 船用AIS及导航雷达的优、缺点概述

由于舰载导航雷达存在着一定的技术缺陷，因此，为保证舰艇航行安全，则大多数舰艇上加装了普通AIS设备，从而实现了舰艇导航系统的高低搭配。为了更好地利用这两种导航设备，我们需要明确对应设备的优、缺点。

1.1 船用AIS的优、缺点

作为一种水面船只强制性安装的导航设备，AIS能够为船只提供周围水面的船只信息，其中主要包括船只的国际、吨位、航向、航速等信息。不仅如此，AIS还能够实现与其它船只进行通信的功能，从而满足航行过程中船只通信的需求，大大提高了航行安全系数。不仅如此，AIS依靠GPS进行定位，其定位精度较高，且甚高频传输能够保证信号的传输质量，受周围环境的影响较少。

然而，在实际使用过程中，AIS依然存在着诸多问题，首先，AIS的数据分为动态数据与静态数据，由于缺乏一定的验证措施，从而无法判定目标发送动态数据信息的准确性，在人为输入动态数据的情况下，也极易出现人为因素导致的错误；其次，在水面舰艇雷达装备运行的过程中，会对AIS的通信功能产生影响；最后，由于AIS多使用计算机操作系统，在系统升级过程中存在被病毒感染的可能。

1.2 导航雷达的优、缺点概述

相比较来说，舰载导航雷达的功能较为完善，其能够通过发射电磁波的方式探测周围目标情况，并根据反射回来的电磁波判定目标的方位、距离和航向、航速。并且，通过科学的导航雷达软件设计，可以将各种探测数据进行汇总，并提出目标规避方案，以帮助航海部门规划航行路线。如此一来，则明显减轻了航海部门的工作压力，尤其是在水面能见度较低的情况下保证舰艇航行安全。

但是，受其工作机制的影响，导航雷达的局限性主要存在于三个方面。

（1）导航雷达属于半双工体制，在发射电磁波的过程中，其接收功能暂时关闭，因此，导航雷达在近距离上具有盲区；

（2）对于因雨雪、海浪引起的杂波干扰，若使用杂波抑制功能，则会导致水面小目标同样被滤除掉，所以，此时仍需要航海部门加强近距离小目标的观察；

（3）导航雷达工作在高压状态，长此以往，设备的稳定性将随之下降，出现故障的概率也就明显提升。

2 船用AIS与舰载导航雷达的高低搭配

针对AIS与导航雷达的优、缺点分析，以及结合舰艇航行安全的需要，在实际使用中，可以通过高低搭配的方式，充分发挥AIS与导航雷达的优势。

2.1 以AIS辅助完成导航雷达盲区及小目标监测

在大雾天气航行过程中，受导航雷达自身工作体制的约束，近距离目标无法被探测到，此时，则可以利用AIS获知导航雷达盲区内的船只信息，尤其是在能见度较低的锚区，可以有效监测近距离船只的动向，从而及时发布碰撞警告。

不仅如此，在雷达开启杂波抑制的情况下，对于被人为滤掉的小目标杂波，则同样可以在AIS上进行观测。

2.2 AIS与导航雷达的信息融合技术

对于船用AIS，通过信息融合方式，可以将信息显示在舰载导航雷达上，根据目标信息的方位、距离、航向等信息作为信息融合的判定依据。在完成信息融合之后，则能够帮助航海部门准确获知舰艇周边船只的所有信息，并能够直接调用甚高频电话与目标船只进行通话，从而完成各自航向、航速的协调，避免发生碰撞。

通过信息融合的方式，可以有效减轻航海部门值班人员的工作压力，并能够利用视频共享系统将相关信息发送至不同的终端设备。

2.3 对于可疑船舶的目标标识

在舰艇执行任务期间，对于存在信息缺失、呼叫无应答等情况的船只，则多采取通报的方式，然而，在无法持续跟随的情况下，则会导致可疑目标丢失。

如此，通过AIS与导航雷达的配合应用，若在舰载导航雷达上显示存在的船只，却并没有对应的AIS信息，此时，综合导航系统会根据导航雷达与AIS提供的数据信息进行比对，在确认无误后，则将可疑船舶标注在AIS上进行标注，并通过其航速、航向信息预测该可疑船只的航行路线，以确定其意图，并做好积极的应对措施。

3 关于船用AIS与舰载导航雷达综合应用的几点要求

为更好地发挥船用AIS与舰载导航雷达的优势，在实际应用方面，则需要在以下几个方面加强关注。

3.1 AIS目标显示与舰载导航雷达的不同

这种问题的出现主要存在两种原因，首先，若几乎所有目标仅存在范围上的差异，则应当考虑到AIS或舰载导航雷达的航向出现了偏差；其次，如果发现在有效范围内，导航雷达目标数量多于AIS，则需要通过导航雷达的相对目标信息判定其属于航行状态下的船只还是岛礁。

3.2 不能过度依赖AIS

AIS的目标显示是基于对方同样安装了AIS，并对外发送船舶航行信息。然而，在一些小型渔船上，或者是海上移动漂浮物等，有可能并未安装AIS，此时，若过于依赖AIS所提供的相关信息，则极易发生碰撞。因此，在舰艇航行过程中，依然需要加强导航雷达与AIS的协同配合。

3.3 导航雷达的性能保持

基于导航雷达长期高压状态下的性能下降，则需要在使用过程中特别关注其回波信号的强弱变化，以及高压加载时长等信息，及时更换寿命件、易损件。

4 总结

目前，AIS与导航雷达依然属于两个独立的设备，随着科学技术的不断进步，在AIS与导航雷达功能不断丰富的同时，其优势也得到了有效地发挥。如此，无论是民用船舶，还是水面舰艇，其航行安全系数将大大提升。