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宁波宁波港AIS岸站信息分发系统设计和实现基本

收藏本文 2024-03-01 点赞:27220 浏览:121473 作者:网友投稿原创标记本站原创

  • 【摘 要】船舶自动识别系统(简称AIS),是用于水上交通联络和指挥的岸-船、船-岸以及船-船之间的通讯、导航系统。针对宁波港AIS岸站系统建成后如何更好地利用这些AIS数据,使其能更好地为港口生产怎么写作,本文主要研究了基于AIS岸站的数据信息分发系统的设计和实现,该系统提高了岸站管理府门对数据信息分发的针对性,提高了运行效率,具有很高的使用价值。
    【关键词】AIS;岸站;信息分发

    1.AIS概述

    船舶自动识别系统AIS(Automatic Identifi-
    cation System)诞生于20世纪90年代,是一种新型的助航系统,它在结合GPS导航定位技术的基础上,采用GMSK(高斯最小移频键控)调制,以SOTDMA(自组织时分多址)方式,在海上VHF频段自动连续发送静态数据(如船名、船籍、IMO编号、呼号、识别码、船长、船宽、船舶类型和GPS天线在船上的位置等)、动态数据(如船位、航线、船速、航向、航行状态、转向速度、横倾角、国际协调时等)、航行相关的信息(如船舶吃水、危险货物类型、目的港、ETA、航行计划等)和安全信息(VTS交通信息、天气报告、实时水道测量数据、ENC修正、航标信息、航行警告和突发事件等),同时也自动接收周围船舶发出的这些信息,并与海岸基站进行信息交换。因此可以说它是用于水上交通联络和指挥的岸-船、船-岸以及船-船之间的通讯、导航系统。由于运用了先进的船舶导航技术、数字通信技术和网络信息技术,AIS能够为船舶避碰和船舶航行提供辅助决策,增强船舶识别和动态信息广播的功能。
    AIS的正确使用有助于加强海上生命安全、提高航行的安全性和效率,有利于主管机关或港口对船舶的直接监控,有利于对海洋环境的保护。

    2.宁波港AIS岸站组网技术

    宁波港岸站系统由三个基站组成,能有效覆盖宁波港整个水域,对港口的生产起到了促进作用。
    下面介绍一下各部分组成及其功能:
    (1)基站:由于宁波港水域属岛礁区,地形比较复杂,一个基站不足以覆盖整个港区,个别航道和锚地尤其是口外北锚地等处会产生盲区,所以建立了一个主站和两个辅助站,以确保整个航道及锚地、锚位的有效覆盖。其作用是接收所覆盖到的区域内的所有船舶的动、静态信息及航行相关信息。另外,基站还包括对其进行控制的基站控制器。图1是宁波港基站系统的构成图。(2)区域怎么写作器:区域怎么写作器接收处理从各基站过来的AIS船只数据,进行多个AIS基站信息的集成处理。AIS区域怎么写作器可以统一来自不同AIS基站的同一船舶的不同信息,以保持信息的最新化和唯一化。由于数据传输的原因,几个AIS基站所收到的相同船舶的AIS信息,到达AIS中心的顺序可能与接收到的时间相反,此时,AIS区域怎么写作器将只使用较新收到时间的数据而滤去较旧时间的信息。(3)数据分发怎么写作器:对从区域怎么写作器过来的AIS数据先进行解析,通过数据分发的软件,根据不同用户对AIS数据的不同需求,制定分发机制,最终实现不同用户在各自的客户端能看到自己所需要的信息。(4)数据库怎么写作器:对AIS数据进行存储,以便将来查询。(5)客户端:可采用图形或文字界面,查看AIS船舶的实时信息。

    3.AIS信息分发系统的实用性

    随着港口的飞速发展,与港口相关的各行各业也遍布港口城市,各类堆场、货柜公司、货主码头、船代、货代公司如雨后春笋般涌现,而海关、国检、边防等口岸单位也都在每个港区布置了监管点。对于这些单位公司来说,海上船舶的动态自然是他们非常关注的信息。海岸单位主要是对船舶信息进行实时掌控,以便对其进行监管;而那些船代、货代公司则非常关注装载他们货物的船只的动态。所以AIS的信息资源对于他们来说是非常具有吸引力的。而各个单位公司他们所关心的也并非是所有的AIS船只信息,而是只需要和他们有关的自己船只的信息。
    鉴于上述应用的需求和特点,需要设计一套AIS信息分发怎么写作软件,根据各个用户需求为其写作数据分发条件,过滤无用信息,通过分发条件筛选AIS数据,为

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    用户提供个性化的怎么写作,并也可以利用权限管理只提供各用户自己的数据,而防止所有数据信息泄露。

    4.信息分发系统的设计与实现

    4.1 分发条件定义与策略

    在AIS信息分发怎么写作软件中,我们可以定义分发条件,主要的分发条件可以有以下几种方式或多种方式的组合定义:
    (1)按指定区域、管辖范围划分,从而获取所需的一定地理范围内的船舶信息;(2)按照船舶的MMSI识别码,可以根据唯一的船舶识别码,获取所需的船舶信息;(3)例如可以根据MMSI,很方便的区别国轮和外轮;(4)按中英文船名区分,如字母“A”带头的船舶;(5)按船舶类型来区分所需船舶,如货轮、油轮等;(6)结合用户提供的信息如作业计划所需的船舶;(7)自定义用户。
    针对不同的用户可以定义不同的信息分发策略,这就需要进行分发策略的定义和管理,图2是AIS信息分发系统的数学示意图,在此尽取三个条件作为示意,它可以扩展到在更多条件下求取交集或并集的过程;图3是一个分发策略定义的示意图。图4是AIS信息系统软件的实现流程图。

    4.2 AIS信息分发系统设计和实现

    AIS信息分发怎么写作软件的设计和开发依据了国际上相关的AIS信息标准,融入了对AIS信息共享的实际业务需求,是连接AIS信息提供者和AIS信息共享者的连接纽带,是一个非常有开发价值的软件。分发软件旨在解决AIS信息的接收、处理、分发和管理等一系列业务流程的写作和管理;在保障AIS信息传输的稳定性和完整性的同时,它可以针对不同的终端用户实现不同的分发策略,最终实现各类用户各取所需。另在软件设计中还需兼顾考虑以下几个方面:
    (1)良好的稳定性:需要充分考虑了数据质以及数据链路不稳定,甚至断开等极端情况,数据重连机制和数据校验机制保证系统稳定。(2)较强的扩展性:不同的信息分配策略适应不同的用户需要,多种信息接连方式可供多种用户选择。(3)用户鉴权管理:能够提供用户管理界面,维护用户列表,通过授权机制来规范用户的登录。(4)简单实用:一劳永逸的系统部署方式,灵活而不缺乏人性化的用户操作界面。图5是系统的总体架构。
    各部分实现功能如下:
    Ⅰ.AIS数据接收单元:主要完成AIS数据的解析、转发。首先对接收到的AIS数据进行解析,再根据要求(解码数据或未解码数据)通过UDP转发出去。
    Ⅱ.AIS信息分发单元:这一部分是本系统的核心,主要完成接收AIS数据接收单元转发过来的数据,鉴权计算,分发到用户数据库,分发到客户端,接收用户定义数据并写入数据库,定期更新鉴权数据。
    Ⅲ.AIS用户工具单元:对不同的用户权限进行区分,可以进行用户的增减,以及该用户对应分发策略的设定(如按区域、按MMSI号等)。
    Ⅳ.运维单元:主要是用来管理或监控AIS接收单元、AIS信息分发单元等各部分工作情况。

    4.3 宁波港AIS信息分发系统的使用现状

    该系统已被多个用户使用,如宁波边防检查站,其所关注的是外轮的情况,所以为其转发的数据是根据MMSI号来区分,除MMSI号为412和413开头的数据均为其转发;宁波港集团调度,其所关注的是港口所有船舶的信息,所以为其转发的是所有接收到的AIS信息;宁波港下属各个码头公司,他们所关心的是正在自己码头上作业及即将在自己码头上作业的船舶,因而其分发策略略微麻烦,需要采用按区域及根据该公司作业计划这两个条件进行分发。
    5.结论
    宁波港AIS岸站信息分发系统的实现使得VTS对各种信息的发送有了更强的针对性,大大提高数据传输的效率和准确度,在保证满足用户数量的前提下尽量减少信息的发送量,降低了无用信息的干扰,避免数据信息的浪费,使航行于该海区的船舶只接收和自己有关的信息,不管对于船舶还是对于交通管理部门都很大的现实意义。
    参考文献:
    陆林生.AIS——海事通信和导航的里程碑[J].上海造船,2003(1):52-54.
    王伟时.AIS岸基网络方案的设想[J].航海技术,2003(2):
    17-18.
    [3]刘桂云,马飞舟,夏建红.宁波港AIS通信网的构建[J].航海技术,2004(1).
    基金项目:高校基本科研业务费专项资金资助(编号:017065)。
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