基于AIS技术的虚拟航标的应用及存在的问题分析

陈巧丰

【摘  要】AIS虚拟航标是在科技强国的大背景下发展起来的新型助航标志，具有传统航标所无法比拟的优点，在中国航海领域得到了广泛应用，本文阐述了虚拟航标的优劣性，并且展望了其应用前景。

【关键词】 AIS虚拟航标;优劣性;前景

引言

近年来，信息技术的快速发展引发了航海技术领域的科技创新，AIS虚拟航标在此背景下应运而生。虚拟航标对于现有的航标设置、维护与管理有很大作用，不仅能够帮助停泊在港口和航道中的船只实时获取自己所需要的信息，而且还能帮助相关管理部门通过反馈的信息对航标进行实时管理。IMO为了促进虚拟航标快速发展，做出了如下规定：在2002年7月1日到2008年7月1日期间国际航线上的300GT以上的船舶，国内航线上500GT以上的船舶都应该分阶段安装AIS设施设备。

1.虚拟航标的定义

虚拟航标是融合了计算机技术、电子海图技术、AIS技术和GPS卫星导航技术的高科技产品，由虚拟航标及相关附属设备构成的系统称為虚拟航标系统。

广义上讲，虚拟航标是指在电子海图上以助航标志图示标识出来的没有实物的航标;侠义来讲，虚拟航标分为二种：一种是有实体的虚拟航标。是指在远离航标的地方安装AIS设备，该AIS设备往往只包含AIS发射机，没有接收部分，只负责将该航标的位置信息发送给附近的船舶，该信号可以在船舶上集成了AIS与ECDIS的显示设备上进行，为船舶提供精确的航标位置信息。另一种是无实体的虚拟航标，是现实中不存在的航标，只是航道相关部门在电子海图相应位置设置了一个虚拟的AIS航标，在该航标附近都可以接收到该航标信息，从而起到警示作用。

2.虚拟航标的应用

目前虚拟航标具有非常广泛的应用前景。一方面可以起到导航作用，另一方面可以有助于相关管理部门对航标进行监控，当航标出现问题时可及时解决。

（1）导航服务。和实体航标的功能一样，虚拟航标的作用也是导航，就是为船舶的航行提供正确的方向，避免迷失航向和触碰障碍物。

（2）大大降低了航标的设置和维护成本。设置实体航标，不仅耗费大量人力物力财力，而且还花费时间，不能第一时间到达相关区域设标。虚拟航标的研发与利用不需要这些繁琐的过程，这不仅大大降低了航标的设置、维护成本，还减少了能源损失与环境污染。

（3）优化航标分布总会有某些特殊航道。如果我们仅仅只设置实体的航标，很难发挥我们预期的作用，这时候就需要虚拟航标体现其应有的价值。比方某个水域，它的航道十分狭窄，实体航标投放后会使航道更加狭窄，船舶更加难以通过。这时候，利用不占空间的虚拟航标，就可以很轻松地解决这一问题。

（4）发射信号的主动性。以往的实体航标，都是由船舶上的船员和航标工自行发现该航标的视觉信息。可想而知，当遇到恶劣天气时，相关工作人员有可能不能及时发现航标的异常状况。但是虚拟航标在使用过程中，不会存在这种窘迫状况，因为它会主动为船舶提供相关信号，从而使船舶的安全得到了保障。

（5）解决了实体航标经常移位的现状。实体航标在投放之后，由于某些不可抗力的因素难免会发生移动，这时候的航道就会偏移，如果航道偏移超出了一定限度，就会引发海上交通事故。但是如果我们设置的是虚拟航标，因为它是无实体的，所以根本就不会移位，从而也就不存在航标移位问题。

3.虚拟航标的局限性

3.1设备依赖性强

因为我们是通过电子海图来显示航标，以及AIS设施设备来传递接收信息，这就要求船舶必须配有电子海图和AIS接收器。但是就目前的情况来说，并不是所有的船舶都配备了这种电子海图和AIS设备，这自然造成了虚拟航标使用的局限性。

3.2通信干扰及欺骗信息

受通信手段的影响，虚拟航标信息可以轻易地被干扰，或产生欺骗信息。通常情况下，通信干扰可能是无意的，但通信欺骗肯定是蓄意的。AIS基站需要通过仔细监控通信渠道，以检测可能出现的欺骗性信息。例如，通过监控服务覆盖区域内的MMSI码，则可能存在欺骗信息服务。如船舶海域设置虚拟航标后，需要通过相邻服务区主管机关的协作，增强对欺骗信息服务的探测能力，如交换有效的MMSI码，鉴别无效的MMSI码等。

3.3船员实际能力下降

就像是电子设备也会出现错误，如果船员过度依赖电子设备，不加思量地盲目自信，那么一个船员本应有的实际综合判断能力就会下降。

4.虚拟航标的发展前景

不应该把虚拟航标仅仅局限于导航服务，可以适当多元化其作用，诸如能够作为一个平台发布气象、水文，让船舶能够全面了解该水域的情况;由于其局限性，只能起到补充作用，要结合实体航标才能起到助航服务。

5.结语

当今社会资源稀缺，传统航标在使用时会消耗大量的资源，也会对环境造成污染。虚拟航标具有传统航标所无法比拟的优势，如减少能源消耗、降低污染，未来的虚拟航标，在航海强国战略的指引下，会与传统航标优势互补、互相协调，提供更好的助航服务。

参考文献

[1]李术元.AIS虚拟航标在长江12.5米深水航道中的应用探讨[j].中国水运.航道科技，2016，（03）：20-23

[2]国际航标协会.AIS在航标中的应用建议案.船用导航雷达，2004（4）