基于星载AIS的船舶越界预警系统的设计与实现
2021-02-25李世友
李世友
(湖南信息学院 电子科学与工程学院,长沙 410151)
船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)[1-2]采用自组织时分多址(Self-organizing Time Division Multiple Access,SOTDMA)通信协议[2],自动地播发出本船的静态、动态和航次信息,达到规避船舶碰撞、领航调度和航运管理等航行决策的目的, 主要用于对海上航行的船舶进行动态跟踪,实现船舶标识、位置、航向、航速等航行信息的自动交换,用于领航及避撞[3]。
星载AIS系统[4-7]有着全天时、全天候、远距离、大范围、多参数等特点,以及卫星探测的合法性、低轨道卫星发射不受国籍限制等优点,因此星载AIS在海洋监管领域具有独到的优势[6-8]。卫星AIS技术弥补了岸基AIS系统在地域覆盖上的局限性,拓展数据接收范围,进而实现船舶全球监控。星载AIS系统信息在国民经济建设中可用于掌握全球船舶动态、维护航行安全、分析全球经济态势等,在军事上可用于监视全球海域舰船目标,特别是在与其他手段配合的基础上,可以提高定位精度、准确判定目标属性,并生成全球海洋目标态势图。目前,美国、挪威、德国、日本等多个国家和组织发射了自己的AIS卫星[9];我国也积极开展AIS相关技术的研究,并于2012年发射了第一颗AIS海事卫星“天拓一号”[10],随后2015年发射“天拓三号”[11-12]、2017年发射“和德一号”[13]以及2018年和2020年发射的“海洋一号C”和“海洋一号D”[14]等多颗卫星上搭载了AIS载荷,极大地丰富了我国的星载AIS数据库。
近些年来,随着卫星AIS技术的快速发展,其应用领域越来越广泛,并且逐渐持续朝向纵深层面发展。它可以提高船舶监测能力,加强船舶交通监管、打击海上恐怖主义、协助海上搜寻救援。……
