分析AIS与现代航海技术的关系及对未来航海的影响

郭海朋

摘要：首先介绍了人工智能的技术和功能特点，特别是人工智能的结构、人工智能的核心技术以及人工智能的实际功能。第三，分析了现代导航技术与人工智能的实际关系。最后，讨论了AIS对未来航行的实际影响，包括AIS对船舶防撞的影响以及AIS通信网络对船舶信息建设的影响。

关键词：人工智能;现代导航技术;未来航行;影响

1.认可机构的技术和功能特征

1.1结构

AIS系统由船舶设备接口、VHF通信模板、主控单元和GPS板组成。整个系统的核心控制是主控制单元，即嵌入式微处理器系统。为了为船舶提供准确的时间和动态信息，可以积极使用GPS模板。对于海上VHF通信信道，有必要加强VHF通信器的工作，以便于完成AIS设备之间的数字信息交换方法。要实现各种船用设备与AIS设备之间的平滑连接，必须依靠船用设备的统一接口。

1.2 AIS核心技术

为了解决多船之间通信信道的竞争，AIS自组织分时多址技术（Sotama）可以科学合理地适应不同的信息信道，在空闲时间独立传输各种信息，减少对其他船舶信息的干扰，最终实现船舶之间的独立动态信息交换，无需人工干预。

Sotama协议将大多数VHF划分为固定的时间间隔。一个框架代表一分钟，2250个间隙构成一个框架。每个时间窗口的间隔为26.9ms，便于传输256b信息。一般来说，时间窗口可以占据一定位置。AIS设备可以遵循Sotama协议，在空闲时间传输船舶信息，并根据通信链路的具体工作状态及时调整时间窗口。Sotama的实际原理如图1所示。

1.3认可机构的实际职能

从某种角度来看，AIS的任务是遵守Sotama通信规则，积极使用VHF通信方式，及时交换船舶、船舶海岸的静态和动态信息，以及与特定海域安全相关的导航和气象信息;以便相邻的船舶和陆地站能够在尽可能短的时间内收集这些信息，并尽快采取必要的安全措施。

2.现代导航技术与AIS的实际关系

2.1ais和卫星跟踪系统

现代船舶导航与卫星定位系统有着千丝万缕的联系，卫星定位系统可以为船舶导航提供随时、连续、全天的精确定位。AIS依靠卫星跟踪系统，可以继续发挥卫星跟踪系统的实际作用。

所有AIS设备的实际基础是GPS中使用的UTC时间。为了合理共享时隙，必须掌握sotdma技术。其时间间隔约为27毫秒。为了在一段时间内准确地保持一致性，我们应该努力掌握AIS设备技术，以促进其稳定运行。

GPS中的UTC时间可以精确地反映到10-6，这充分反映了AIS的准确时间。为了从UTC获取数据源，AIS有一个内置GPS接收器。

短消息、静态信息、身份信息和动态信息构成AIS交换信息。AIS交换最重要的动态信息是GPS提供的航向、速度和位置信息。GPS提供各种动态信息。更新频率为1倍秒，更新信息所需的最短时间为2秒。为了准确保持整艘船的实际动态，有必要参考外部GPS的实际动态，积极利用各种先进技术传播各种动态。利用这些信息可以方便地控制船舶的运行，并积极为其他船舶创建参考依据。

2.2人工智能和电子海图信息系统

如果船舶AIS希望在此时发挥其导航作用，它可以使用ECDIS技术。ECDIS自2018年7月1日起一直是强制性的。随着网络技术和卫星网络的普及，它不再是一个更正和发布的问题，但许多功能并没有真正发挥作用。为了提高船舶的实际安全性能，可以快速、准确地获取各种数据，充分发挥ECDIS的正确操作功能，引起人们的关注。

ECDIS技术的实际应用不仅包括船舶导航，还需要连接GPS以获取船舶的特定导航信息，从而准确标记电子地图。在这个阶段，很难准确获取其他船舶的实际航行信息，也很难发挥船舶实际碰撞的作用。后来，随着AIS的实际应用和发展，需要充分发挥ECDIS船舶避碰的实际作用，这超过了其在航行中的性能优势。

电子海图显示系统（ECDIS）是AIS最理想、最实用的应用平台，它能够以数字和地形的方式绘制AIS的实际信息交换内容。具体包括呼号、船名、具体位置、运动矢量等。

AIS还可以与电子海图信息系统（ECDIS）结合应用于虚拟助航系统，在电子海图信息系统（ECDIS）上准确显示各类助航设备，方便船舶更好地使用助航设备，减少事故。

3.人工智能对未来导航的实际影响

3.1对防止船舶碰撞的影响

获取船舶信息的手段包括AIS和雷达。雷达系统和技术能够为周围船舶提供准确的信息，应用效果显著。然而，ARPA技术用于处理各种信息，以计算目标船的实际位置、航速、TcpA和CPA。在这个阶段，当船舶的航行密度较高时，ARPA很难满足船舶的实际碰撞要求。当船舶旋转时，ARPA不能及时反映船舶的实际运行动态，并快速修正目标船舶的具体动态信息。跟踪错误会影响操作员的特定避碰决策。

作为AIS，它能够真实、准确、独立地反映船舶之间交换的各种数字信息，信息内容非常丰富。为了及时接收各种信息，可以将各种传感器设备连接到船舶上。除上述信息外，获取更多有关目标船的信息还应包括实际GPS位置、船宽、船长、转速、船首方向等方面。充分利用这些数据可以方便地了解当前船舶的实际动态，并计算船舶的实际动态。

3.2 AIS通信网络影响航运信息化建设

随着中国交通运輸业的不断进步，公司的信息功能也在不断完善。我们需要加强对船舶动态的有效监测。然而，在这一阶段，船舶的动态信息以信息的形式传输到监控中心。监控中心处于被动运行状态，难以保证信息的准确性和真实性。然而，随着AIS在船舶上的快速部署，各种AIS陆地站相继建成。AIS网络可以改善现有的信息渠道，实现各种船舶导航信息的共享和共享。AIS设备有助于各种信息功能的传播。它可以充分利用互联网将控制中心的控制命令从AIS平台传输到船舶上，加快船舶的旅行速度，方便AIS平台的监控。

随着AIS网络技术的普及，它可以与Internet网络充分结合，为不同的航运领域提供多种手段获取船舶信息，实现船舶监控，促进远程船舶的发展。

4.总结

目前，AIs等新技术在中国的通信和导航设备中得到了广泛应用。它实现了信息应用、网络通信和卫星定位的片面结合，实现了资源互补的目的。AIS船-陆网络可以促进其船舶导航、船舶避碰、船-陆通信、船公司对其船舶的动态监控等。在不久的将来，有必要建立一个涵盖海、陆、空一体化的AIS网络。

参考文献：

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