Навигационная система AIS

С каждым годом во всем мире увеличивается количество морских и речных судов, а, следовательно, все более острой становится проблема безопасности при навигации. Еще в 2000 году была разработана и начала внедряться AIS – Автоматическая Навигационная Система. Благодаря своей простоте и функциональности она быстро завоевала популярность и сегодня ее использование является обязательным на всех судах, попадающих под действие конвенции о безопасности на море SOLAS (Safety of Life at Sea).

Функции навигационной системы:

• Взаимное определение координат судов, оснащенных оборудованием AIS с системами спутниковой навигации ГНСС (GPS или ГЛОНАСС).
• Обмен навигационной информацией между несколькими судами.
• Обмен информацией между судами и береговыми службами (диспетчерскими, спасательными, правоохранительными).

Устройство и принцип работы AIS

Система в общем виде представляет собой приемник, передатчик или приемопередатичик (транспондер), соединенный кабелем с УКВ-антенной. Комплекс также может включать в себя устройство для построения навигационной карты (картплоттер). Многие модели оснащены собственным дисплеем, что значительно удешевляет систему, но удобнее использовать экран с большим разрешением. Производители морских радиостанций, такие как Raymarine, Icom, Standard Horizon, предлагают модели со встроенным AIS-приемником, например, Standard Horizon GX-2200 или Icom IC-M323.

Устройство получает или передает информацию о судах в зоне радиовидимости. Радиообмен осуществляется поочередно по двум выделенным каналам, AIS-I и AIS-II. При этом используется технология синхронизации STDMA, которая выстраивает очередность передачи на каналах по временным промежуткам (слотам) продолжительностью 26,7 мс. Полученная информация отображается на дисплее устройства в табличном виде или, более наглядно, в виде карты с обозначениями опознанных судов. В береговых зонах стандартные каналы могут быть заняты другими службами, и тогда диспетчер может назначить другие.

Типы информации, получаемой и передаваемой через AIS:

• Статическая. Название корабля, его тип, длина и ширина, флаг, идентификационный номер MMSI, радиопозывной, используемая система навигации (ГЛОНАСС, GPS), точка расположения антенны ГНСС;
• Динамическая. Координаты, курс и скорость относительно грунта, скорость поворота, угол качки, угол дифферента, состояние объекта (на якоре, пришвартован, двигается);
• Рейсовая. Порт назначения, планируемое время прибытия, транспортируемый груз, осадка, количество членов экипажа и пассажиров.

Статическая информация передается каждые 6 минут, а также при ее изменении или по запросу. Динамическая информация передается каждые 3 минуты, если судно находится на якоре или двигается медленно (со скоростью до 3 узлов), и каждые 2 секунды при быстром движении (свыше 23 узлов). Интервалы оптимизированы так, чтобы точно определять положение судна с учетом его текущего состояния. AIS может функционировать в 3 режимах: автономном, назначенном, или в режиме запроса. В стандартном автономном режиме идет непрерывный обмен данными, интервалы STDMA определяются автоматически. Назначенный режим используется в зонах ответственности береговых служб, которые могут определять временные интервалы передач, мощность передающего устройства, частоты и другие параметры связи. При работе в запросном режиме данные передаются только в ответ на запросы от других судов или береговых радиодиспетчерских служб.

Важно, что работа устройства полностью автоматизирована, то есть, для работы с ним не требуется постоянное присутствие оператора. Ручная работа сводится к первоначальному вводу статических данных о своем судне, которые будут передаваться в эфир. Также нужно периодически проверять правильность отображения динамической информации.

При выборе оборудования заказчики спрашивают, в чем отличие этой технологии от обычного радара. Морской СВЧ-радар работает на частотах 3 ГГц или 10 ГГц. Устройство AIS принимает и передает сигналы на более низких частотах, 161,975 МГц и 162,025 МГц. Это важное преимущество, так как длинные волны лучше огибают препятствия и передаются на большее расстояние. AIS более эффективно обнаруживает морские объекты и позволяет построить карту всей акватории с детальной информацией о каждом судне, будь то грузовой корабль, яхта или рыбацкая лодка.

Классы AIS, их отличия и применение на судах

Любая модель относится к одному из двух классов, А или B. Приборы разных классов отличаются по устройству и применению. AIS класса A должна иметь дисплей и клавиатуру, тогда как на устройствах класса B их наличие необязательно. AIS класса B передает динамическую информацию с меньшим интервалом (от 30 до 5 секунд) и только в том случае, если эфир не занят радиообменом между крупнотоннажными судами с устройствами класса A. В устройство класса B не требуется вводить рейсовые данные (см. выше). AIS B также не имеет внешнего приемника ГНСС и работает только со встроенным. Мощность оборудования A должна составлять 12,5 Вт, у устройств B нет строгих ограничений по мощности.

Согласно требованиям IMO, AIS класса А обязательно должна быть установлена:

• На всех судах водоизмещением свыше 500 тонн;
• На международных грузовых судах водоизмещением свыше 300 тонн;
• На всех пассажирских судах без учета водоизмещения.

Суда с водоизмещением меньше 300 тонн, в том числе яхты, прогулочные катера и рыбацкие лодки могут оснащаться только упрощенным терминалом класса B.

Спасательные передатчики AIS-SART

До широкого распространения AIS основным аварийным радиоустройством на судах был РЛО — радиолокационный ответчик. Он представляет из себя мини-радар, работающий на частотах 9,2-9,5 ГГц. После того, как автоматическая идентификационная система доказала свою эффективность, был разработан новый тип оборудования — аварийно-спасательный передатчик AIS-SART. Это компактное устройство со встроенным приемником GPS, которое после включения в течение 4 суток непрерывно передает в эфир координаты судна, спасательной шлюпки или плота. Преимущество передатчика по сравнению с РЛО такие же, как у бортовой AIS по сравнению с радаром. Он передает радиосигнал на большее расстояние и одновременно на двух каналах, а также посылает GPS-координаты терпящего бедствие корабля. Сегодня нормативные акты позволяют использовать AIS-SART как альтернативу радилокационному ответчику. В каталоге K-радио представлены передатчики Sailor 5051, Samyung SAR-16, AIS SART AS-77.