船舶自动识别系统（AIS）




上海海事局 邓洪章 200086



船舶自动识别系统(Automatic Identification System，简称AIS）是一种新型的助航系统及设备。目前

AIS已发展成通用自动识别系统 （UAIS）。


一、AIS的宗旨


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，以及对海洋环境的保护。AIS的功

能有：1、识别船只；2、协助追踪目标；3、简化信息交流；4、提供其它辅助信息以避免碰撞发生。


AIS能加强了船舶间避免碰撞的措施，增强了ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能，在电子

海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、船名等信息，改进了海事通信的功能，提供了一种与通过AIS识

别的船舶进行语音和文本通信的方法，增强了船舶的全局意识，使航海界进人了数字时代。


二、研制AIS的起因和背景


通过岸基雷达搜集目标信号的船舶港口交通管理系统被称为VTS，通过船基雷达搜集目标信号并显示自标

的航向、航速以及能模拟避碰的雷达被称为ARPA避碰雷达。二十世纪七、八十年代，是VTS、ARPA雷达

长足发展的黄金时期，几乎全球的所有的港口都安装了VTS，全部的远航船舶都安装了ARPA雷达。从1978

年到1999年的21年间，我国就建造了20个不同规模、不同类型的VTS站（不包括台湾）。VTS、ARPA雷达

比以前的同类产品的性能的确提高了一大步，一时被人们用”完美无缺”来形容。


VTS中心的显示屏上可以看到通过岸基雷达接受到船舶的回波（目标），工作人员需要通过VHF直接询

问、VHF通话加 VHF测向、VHF短消息等手段来获得该船的船名并对该目标进行标识。经标识过目标其标

识会始终跟随船舶（目标）航行，直到船舶（目标）驶离VTS区域。为获得船名并在显示屏上确认其位置，

VHF与船舶通话是相当平凡的。进人VTS中心机房，”正横某某灯浮的船舶船名是什么？””请报船名。””请

行驶到报告线后再报船名。”等VHF通信叫喊声叫个不停，叫喊声已经成了VTS中心的一大特色，通过VHF

确认船名和位置的工作花费了VTS中心中心人员的相当大的精力，对VTS的功能是一个削弱。



随着航海事业的发展和人们航海通信导航仪器的要求提高，VTS和ARPA雷达无法直接标识目标的问题就

突出了。



三、AIS需要解决的问题


在VTS和ARPA雷达上直接标识目标（AIS）需要解决的问题有：高精度的定位手段、船舶全球唯一的编

码MMSI码、自控时分多址联接（SOTDMA）的技术、电子海图等。这些技术难题已全部解决。


高精度的定位手段及全球卫星定位系统（民用GPS）的定位已经可以保证优于10m的精度（实测可达3m精

度）。符合了AIS的定位要求。


船舶全球的唯一编码MMSI码又叫船舶识别号。每一艘船舶从开始建造到船舶使用结束解体，给予一个全

球唯一的MMSI码。IMO于1987年就通过推广应用MMSI码的决议。


SOTDMA（自控时分多址联接）技术是通过数据打包链接的技术。AIS技术标准规定：每分钟划分为4500

个时间段。每个时间段可发布一条不长于256比特的讯息，长于256比特的讯息需增加时间段。每条船舶会通

过询问（自动）选择一个与他船不发生冲突的时间段和对应的时间段来发布本船的讯息。在统一的VHF的

频道上，AIS范围内任何船舶都能自行互不干扰地发送报告和接受全部船舶（岸站）的报告，这就是

SOTDMA的技术核心。AIS系统（在同一区域）能同时容纳200—300艘船舶，当系统超载的情况下，只有距

离很远的目标才会被放弃，以保证作为AIS船对船运行主要对象的近距离目标的优先权。在实际操作中，系

统的容量是不受限制的，可同时为很多船只提供服务。在实施SOTDMA中，需要2个AIS专用的VHF频道，

已有有关组织向国际电联申请并获得批准。



电子海图显示与信息系统 （ECDIS）是现代航海的一项新技术，它在保障航行安全和提高航行工作效率

方面发挥着显著的作用。ECDIS不仅只是在计算机上显示电子海图，而是为驾驶员集成了各种相关航行信息

的实时航行监控与显示系统。ECDIS能自动地实时计算本船与陆地、海图上的物标、目的地或潜在的危险物

的相对位置，可以说将航海安全技术提升到了一个全新的高度。


四、AIS船舶报告的种类


报告种类很多，主要有：船位报告、基地台报告、信道管理等十三种，报告的长度比特数（两进制的数

字）从168比特到1192比特不等。


船位报告中包含：信息识别码（6比特）；用户识别码（30比特，MMSI码）；航行状态（2比特，0=在航

行中；1=锚泊；2=未受指令；3=灵活性受限制）；经度（28比特，1／10000度，±180度，东为+，西为-，

最小单位≈0.1852米）；纬度（27比特，l／10000度，±90，北为+，南为-）等字段。总共用168比特表示。


五、船舶报报告频率


船位报告的频率为：

船型
报告频率

锚泊船
3分钟/次

0-14节航速的航船
12秒/次

航速为0-14节并且在改变航向的航船
4秒/次

14-23节航速的航船
6秒/次

航速为14-23节并且在改变航向的航船
2秒/次

超过23节航速的航船
3秒/次

航速超过23节并且在改变航向的航船
2秒/次



船舶静态信息及与航程有关的信息，每6分钟更新一次或按要求（自动反应，无须用户操作）更新。



六、先于AIS系统的数字选呼性呼叫


先于AIS系统的是数字选呼性呼叫（DSC），其基本方法是在VHF 70频道上以DSC方式自动发出询问信

息，接收到询问的船只以同样的频道将本船的基本信息发送回询问方。DSC询问采用广播的方式，通过信

息中的地址码判断询问的对象，被询问的船才会回应，其余船只不响应。该系统已经利用了数字式自动传

输技术，并将船舶的位置信息与电子海图结合起来，对船位等已能显示。


尽管DSC系统与原先的产品相比，优点非常突出，但是IMO还是认为过早地定标对科技发展不利，DSC技

术仍有发展的可能。1996年9月，在IMO NAV42次会议上，各成员国在DSC和AIS系统的选择问题上进行了

深人的讨论。考虑到未来的通信，决定采用更加先进的AIS系统。


七、国际海事组织规定安装自动识别系统（AIS）的具体要求


所有300总吨及以上的国际航行船舶，和500总吨及以上的非国际航行船舶，以及所有客船，应按如下要求

配备一台自动识别系统（AIS）：


在2002年7月1日及以后建造的船舶。


在2002年7月1日之前建造的国际航行船舶：客船不迟干2003年7月1日；液货船不迟于2003年7月1日以后的

第一个船检日；除客船和液货船外的50，000总吨及以上的船舶，不迟于2004年7月1日；除客船和液货船外

的10，000总吨及以上但小于50，000总吨的船舶，不迟于2005年7月1日；除客船和液货船外的3，000总吨及

以上但小于10，000总吨的船舶，不迟于2006年7月 1日；除客船和液货船外的300总吨及以上但小于3,000总

吨的船舶，不迟于2007年7月1日。


在2002年7月1日之前建造的非国际航行船舶，不迟于2008年7月1日。


部分实施日期之后两年内永久退役的船舶，主管机关可以免除对这些船舶的要求。


八、国际上对AIS方面的研究


自从VTS中船舶识别问题被重视和AIS的观点被提出，国际海事组织对船舶识别和AIS的讨论、研究、论

证、极限测试、定标、推广等方面的工作研究从未间断过。每年都要召开多次AIS方面的会议并做出相应的

决定。国际海事组织安全委员还成立了专门的AIS小组，统一协调AIS工作和进程。


AIS方面的研究是一项巨大的工程，其讨论、研究、论证、极限测试、定标、推广等方面的工作需要参与

国际海事组织的各成员国合作参与，有的测试、定标等工作的部分费用由国际海事组织支付的，没有我国

参与这方面工作的报道。查阅有关的会议文件，我国曾派员参加了有关会议，但很少有参与船舶自动识别

系统讨论和发表论文。我国对AIS方面的研究是处在相当贫乏的位置。


九、AIS的研讨会或研究、推广会


2000年6月到2001年上半间，北京、上海、广州、大连等地举办了多起AIS的研讨会或研究、推广会。这种

研讨会或研究、推广会一般由国际上的AIS生产厂商和国内有关单位联合举办。笔者参加了部分这样的会

议，并了解了一下未参加会议的图像和有关文字材料。会议的主要方法和内容有：进行学术报告和学术讨

论；观看AIS的实物；演示AIS的有关功能。演示AIS的有关功能的方法有：


通过电话拨号上接入的方法，上芬兰、美国当地的AIS基站网，可观看当地港口实时的AIS图像。观看

了：航道图中显示多艘船舶的实时动态；船舶的实时航行过程；船舶的实时靠码头过程；数艘船舶实时同

时停靠在不同码头的场景等。航道图的比例尺可根据操作者点击鼠标而改变；操作者点击图像任意一艘船

舶，该船的数据显示区域就会立即显示该船的有关数据。


动用了两台AIS设备来完成观AIS船站的模拟工作，两台AIS设备都模拟设置了船名、AIS天线位置等数

据，一台安置在会议场所，另一台安置在汽车上模拟AIS船站。模拟开始后，会场通过移动电话指挥汽车移

动；汽车在执行指令过程中通过移动电话向会场汇报。观看者除了能看到会场内AIS显示“船站”的移动

外，还能听到会场、汽车的双向通话。操作人员不间断地指挥汽车移动，改变比例尺，点击“船站”。当

操作人员点击“船站”时，数据显示区域就立即显示“船站”的动态和静态相应数据。通过观看模拟AIS

船站的数据，了解了AIS的功能，被模拟的AIS船站能满足国际海事组织对船载AIS的要求。


十、AIS与VTS、ARPA、船舶报告的关系


用“AIS与VTS、ARPA、船舶报告的关系”这样的字眼似乎不太妥当。AIS相对VTS、


ARPA、船舶报系统告而言，仅是岸基雷达、船基雷达、报告手段的功能而已。VTS、ARPA、


船舶报告系统是“一部完整的机器”，而AIS仅是“某部机器中的一个零件”而已。


VTS、ARPA、船舶报告是港口管理、船舶、搜救组织获取一定区域内船舶讯息的工具，分别用于船舶管

理、避碰、搜救定位的目的。从讯息角度来讲，讯息越多越好；从精度角度来讲，精度越高越好；从范围

角度来讲，区域越广越好。


从讯息精度来看，AIS船位讯息精度比VTS、ARPA高，比船舶报告高更多。从区域范围来看，AIS区域范

围比VTS、ARPA大许多，比船舶报告小一些，但可通过其他方法解决。从成本效果上来看，在达到相同效

果的前提下，AIS与VTS、ARPA、船舶报告相比成本最低效果最好。有许多功能，VTS、ARPA、船舶报告

是无法办到的，只有AIS能办到。