船载AIS信号无法接收的原因分析及应对建议

摘  要：通过AIS设备，船舶和岸台能及时掌握周围水域内所有船舶及动态信息，实现实时互相通话协调，及时采取避让行动，有效保障船舶航行安全。但是，目前AIS设备使用中存在设备故意关机、数据设置错误、设备故障频发、使用非标设备等诸多问题，导致船载AIS信号无法被其他船台和岸台有效接收，直接影响了AIS设备的功能实现，严重威胁了水上交通安全，制约着海事管理的方向和效能。基于多年的现场执法实践，在积累大量的AIS类典型案例的基础上，本文对船载AIS设备信号无法被他船台和岸台接收的原因进行了系统分析，并提出相应的应对建议。

关键词：AIS信号;无法接收;原因分析;应对建议

1 研究背景

船舶自动识别系统（AutomaticIdentification System， 简称AIS系统），由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，是一种集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的新型数字助航系统和设备。AIS系统配合全球定位系统（GPS）将船位、船速、航向等船舶动态数据结合船名、呼号等船舶静态数据由甚高频（VHF）向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握周围水域内所有船舶及动态信息，实现了实时互相通话协调，使船舶能及时采取必要避让行动，有效保障了船舶航行安全。AIS具有识别船只、协助追踪目标、简化信息交流和提供辅助信息以避免碰撞发生等功能。

自从2006年5月1日我国强制要求在部分沿海航行船舶安裝船载自动识别系统（AIS）以来，特别是2010年扩大AIS的安装范围后，国内船载AIS设备的使用在中国迅速普及。但在船载AIS设备快速普及的同时，部分船舶不按照规定保持船舶自动识别系统处于正常工作状态、不按照规定在设备中输入准确信息等违法行为时常发生。目前，国内航行船舶AIS设备使用现状乱象丛生，导致他船、公司和海事管理机构等相关方无法及时接收有关船舶AIS信号，这些直接影响着水上交通安全，制约着海事管理的效能。

2 AIS专项检查概况

为提高船舶AIS信息准确性、提高海事监管效能、保障船舶航行安全。自2010年起，交通运输部海事局几乎每年都有针对船载AIS设备监督管理的专题发文，例如，2010年6月开展为期3个月AIS专项检查;2012年将AIS检查纳入日常监督检查;2014年增加信息输入标准的专项技术要求检查;2015年对船载B级自动识别系统（AIS）新增技术要求;2016年船载AIS设备静态信息固化升级;2017年将 AIS 设备的检查列入国内航行船舶船旗国监督检查和现场监督检查的必查项目，这些发文表明，国内航行船舶船载AIS设备使用不规范的问题突出，岸基无法有效接收部分AIS设备船台信息，系统自动识别船只、协助追踪目标、简化信息交流和提供辅助信息的功能没有充分实现。

杨浦海事局自2017年起，一直将船载AIS设备的检查列入国内航行船舶船旗国监督检查和现场监督检查的必查项目，在辖区持续开展船载AIS设备专项整治。这期间，专项整治可以分为3个阶段：第一阶段是2017年3月至2018年6月，专项检查的重点是船舶是否开启AIS设备。第二阶段是2018年7月至2020年4月，专项检查的重点通过AIS检定仪检测辖区到港船舶AIS设备发射信息的质量。第三阶段为2020年5月12日以来开展的船载AIS设备使用专项检查，检查的重点是查找AIS使用过程中存在的问题、原因及应对方法。

经过多年的现场执法，积累大量的AIS类典型案例，笔者发现国内航行船舶船载AIS设备的使用中存在设备关机、数据设置有误、天线的未连接和安装问题、B级AIS设备质量较差等诸多问题，导致船载AIS信号无法被其他船台和岸台有效接收，直接影响了AIS设备的功能实现，严重威胁了水上交通安全，制约着海事管理的方向和效能。本文对船载AIS设备信号无法被其他船台和岸台接收的原因进行了系统分析，并提出相应的应对建议。

3 原因分析及处理建议

3.1 人为原因

3.1.1 设备故意关机

2020年5月至8月，杨浦海事局共查处设备故意关机违法案例98起（见表1），其中停泊56起（码头27起、浮筒29起），占比57.1%;航行船舶42起（出口35起、进口7起）。目前，我局有浮筒17个，停靠浮筒的船舶绝大部分是候潮船舶和候泊船舶。

船载AIS设备关机的原因多样，主要有部分船员守法意识和安全意识不够、部分内河停泊船舶无法保持对设备持续供电、部分船舶故意逃避海事监管等。建议公司和海事执法人员对船员加强AIS开机重要性的宣传教育、按照规范要求为AIS设备提供稳定的电源，以及监管机构加大对恶意关机逃避监管的打击力度。

3.1.2 静态数据设置错误

以上海海事局2018年1月至2020年6月查处的“不按照规定在船舶自动识别设备中输入准确信息”类违章为例，期间共查处船舶AIS设备静态数据设置错误480起，其中20艘船2次违章。以杨浦海事局2020年5月至7月查处的此类46起为例，MMSI设置错误28.3%，船名错误58.7%，MMSI码和船名设置错误直接导致系统无法正确识别，见表2。

此类缺陷主要表现在MMSI码和船名错输、漏输。静态数据错误可分为无意的错误设置和故意错误设置两大类。无意错误设置表现有：服务商初始设置错误，而公司和船员对AIS设备相关知识缺乏，没有发现;船舶买卖后未及时修改信息;设备老化故障导致发射信号错误;船舶英文名称长度超过国际规范规定的20个字符（如湘张家界货210768（XIANGZHANGJIAJIEHUO210768英文船名长度达25个字符）而错误设置。恶意设置错误主要表现为：为逃避监管，船舶所有人或船员故意错误设置A级设备静态数据，部分船舶所有人找AIS服务商对B级设备擅自刷机修改数据。例如：在2019年10月28日，上海海事局举行的涉海运输内河船舶套牌AIS公开集中销毁活动中集中销毁了115台内河船舶套牌AIS设备，这销毁的115台设备的静态数据均是错误的。

建议加强对公司和船员AIS设备技术培训，使相关人员掌握基本的知识，学会检查AIS设备静态数据是否正确，进而避免非故意错误设置情况的发生;监管机构对于恶意设置的违法行为保持持续高压打击态势，促使其规范使用设备。

3.1.3 恶意关闭设备发射模块

表现为设备可以接收他船信息，但其他设备无法接收本台信息，即使关机重启后依然不能排除故障。此类问题较难发现，上船检查一切正常，但是他船和岸台都无法接收信号，需要通过附近他船AIS设备、AIS轨迹查询软件或AIS检定仪交叉比对才能发现。此类违法行为多发生在故意逃避海事监管的船舶，例如内河船舶非法从事海上运输。

3.2 设备原因

3.2.1 天线问题

AIS设备的VHF天线一般要在156-162M甚高频频段的天线，天线中心频率在162M，驻波比应小于1.5，这些对AIS设备信号收发很关键，直接决定发射的效果。天线安装一般要离开雷达等天线2 m。但实际情况有很多船只没办法满足安装要求，实际安装不符合上述要求，造成干扰。此外，由于内河船舶过桥过闸的需要将天线放倒、天线与设备不连接或连接不良等原因都有可能导致近距离能够识别而远距离则无法识别。

此类问题在内河船舶中表现较为突出，导致海事管理平台无法识别船舶占在港船舶2%～3%。

建议相关方按规范要求安装天线，避免AIS的VHF天线与甚高频无线电话和雷达进行干扰;内河船舶过桥过闸后及时将天线恢復原状;定期检查天线状况，发现天线连接不良、破损、断裂等情况及时维修。

3.2.2 设备死机

此类问题本船也较难发现，需要船员值班保持高度的责任心，频繁核对AIS显示屏上的数据信息及时发现问题，但发现之后关机重启之后，船台可以恢复正常工作。原因设备长期保持开机，持续工作可能导致部分电子元件出现问题（特别是使用年限超过5 a的设备），可能出现设备死机。

3.2.3 设备老化

此类问题的表现是信号断续、甚至出现MMSI号码跳号。杨浦海事局近期对7艘曾出现过MMSI号码跳号的港作船开展了专项检查，发现出现跳号的设备主要出现在飞通和赛洋两家公司生产的（FT-8700、FT-2200和AIS9000）3种型号的产品，且设备使用时间都在5 a以上。

在理想的环境中，AIS元器件的可靠性在5万 h左右，按照法规要求AIS应保持24 h开机，换算下来也就是AIS设备正常使用寿命一般在5 a左右。如果AIS设备使用年限超过5 a，出现信号断续、甚至出现MMSI号码跳号，基本可以判断为设备老化，可以考虑更换设备了。

3.2.4 GPS模块故障

其表现为船位异常（常说的“飞点”）、时间戳错误（表现为设备时间与实际时间不一致）。在7月17日扫测AIS结果，发现296艘船舶中有18艘船舶出现“飞点”问题，占比高达6.08%。

如果船员比较细心，通过比较船位还是能够发现本船AIS设备船位不对和AIS时间错误，此时应立即综合考虑进行修理或更换设备。

3.3 其他因素

3.3.1 特殊地区信号干扰

信号干扰多出现在海岸电台附近、军事设施或重要设施（如大桥）附近，船载AIS设备位于这类地区附近信号可能会受到干扰，导致岸台短时间无法识别或信号错误。远离此类地区则信号恢复正常。

建议保持持续关注，当干扰源消失或远离干扰范围，AIS信号会回复正常。

3.3.2 发射时隙冲突

部分船舶安装非标B类AIS产品，这些AIS产品既不是A级AIS，也不是B级AIS;既不采用SOTDMA工作模式，也不采用CSTDMA工作模式。主要表现为：不通过时隙管理来决定发射的时间和方式，不符合AIS的编码要求，仅仅是一个简单的定时发射装置。这些AIS严重干扰AIS网络环境，导致标准B类AIS设备发射的信息无法被岸台和其他船台正常接收。

针对此类问题，建议各航运公司、船舶从正规渠道购买经船检认证的标准AIS设备。

3.3.3 超功率发射

AIS设备的发射功率不但影响设备的作用距离，而且影响了整个AIS网络的容量，增大发射功率可以提高本船作用距离，但是降低了整个AIS网络的容量，所以AIS国际国内技术标准都对不同类型的AIS设备发射功率进行了限定。部分厂商生产的B级的设备发射功率甚至超过了A级设备，干扰了其他AIS设备发射信号正常接收。

建议大家都从正规渠道购买经船检认证的标准AIS设备，避免影响对他船信号的接收，和整个无线先使用环境。

3.3.4 部分信号被岸台过滤、在传输过程中丢失

部分B级AIS船台不按国际标准（时隙、功率）播发信息、超功率播发信息，导致数据冲突、本船和他船播发的信息全部或部分丢失。AIS基站在收到船台发送的信息包后会进行检测，如果数据包数据丢失严重（完整率低于60%），将作为噪音处理，进行过滤，不会推送到数据中心，海事管理平台自然无法显示此类船台信息。

以2020年7月17日杨浦辖区AIS信号扫测结果为例，分析发现AIS Socket接口（东保中心基站接收到的）AIS船舶为453艘，杨浦局电子巡航系统AIS船舶为439艘，两组数据差异14艘。初步分析主要原因为传输链路中间环节过多，受链路带宽限制，导致AIS数据在传输过程中丢失数据的现象较为严重，丢失比例约为3.1%。

4 应对建议

4.1 船舶所有人方面

船舶所有人/航运公司应高度重视正确使用AIS设备在船舶安全营运中的重要性。为了保证AIS设备的正确有效使用，航运公司应当从正规渠道购买经认可的合规设备，为船上配齐包括设备产品说明书和操作说明书在内的文书和文件，制定正确使用船载AIS设备的须知和规定，鼓励船员正确操作AIS设备，高度重视船舶报告的设备故障，加强岸基支持力度，对设备在使用过程中出现的问题及时给予技术支持，及时聘请工程师进行维修或予以换新。

4.2 船员方面

由于IMO和国内都未将AIS设备使用纳入船员培训的必修课程，国内航行船舶船员接受文化教育的程度相对较低以及认识水平的不足，导致船员AIS设备操作能力和水平较低，特别是内河船员对AIS设备基本不敢碰、不愿碰。因此，船员应克服畏惧心理，经常阅读设备操作说明书，提高AIS设备操作技能。

4.3 生产商方面

B级AIS设备基本都是国内生产商生产，其使用寿命不如A级设备长，B级设备生产商应着力提高设备的工作可靠性、稳定性和使用寿命。

4.4 船舶检验方面

Solas公约2010年修正案要求，营运船舶配备的自动识别系统应由认可的验船师或认可的试验或检测机构进行年度试验（国内法规无此规定）。试验应验证船舶的静态信息编程是否正确，与连接传感器的数据交换是否正确，并且通过无线电频率测量和使用船舶交通服务（VTS）等进行广播试验验证无线电性能。船上应保留一份试验报告的副本。国内航行船舶却无相关规定，导致船载AIS设备安装之后不再进行试验，并且设备出现故障之后，船东随意更换AIS设备。建议将AIS设备纳入船舶年度检验的必检内容。

4.5 海事管理方面

AIS设备自2006年起在国内推行，由于仓促推行，国内AIS类管理规范大多是针对某一时期出现的突出问题进行打补丁，仓促出台的规范性文件。目前，迫切需要对AIS相关个法律、法规和规范进行梳理，建立一套涵盖MMSI号核发，船舶命名，船舶买卖，AIS设备的认可、检验、安装、培训、操作、管理等各方面的管理制度，實现立法系统化。同时，利用大数据技术对AIS数据进行系统分析和挖掘，为现场执法人员提供系统支持，实现监管信息共享、执法标准统一，大幅提高AIS执法能力和执法水平，持续严格执法，对船载AIS设备类的违法行为进行有效管理。

5 结 论

船载AIS设备自应用以来，在船舶避碰、海上搜寻与救助、水上交通管制、海上交通事故调查、发布海上安全信息和识别助航等方面发挥着越来越重要的作用。在充分了解到可能造成船载AIS信号无法接收的可能原因之后，业界相关各方应针对每台AIS的实际情况具体问题具体分析，找出无法接收的真正原因，采取正确的应对措施，确保AIS设备的正常使用，充分发挥AIS自动识别、自动跟踪、简化信息交流的功能，避免船舶碰撞的发生，提高水上交通安全。

作者简介：

邱学刚，综合业务处副处长，（E-mail）qiuxg7503@shmsa.gov.cn，18918229176