АИС является информационно-технической системой, обеспечивающей автоматический обмен навигационной и иной информацией, связанной с безопасностью мореплавания, между судовыми и другими станциями АИС по специальному каналу радиосвязи. Системная структура и основные компоненты АИС представлены на рисунке 3.1.
Рис. 3.1. Системная структура и основные компоненты АИС
В состав АИС входят следующие основные компоненты:
· Мобильные станции (транспондеры), устанавливаемые на судах, а также на других объектах (поисково-спасательные летательные аппараты, средства навигационного оборудования - СНО).
· Канал связи АИС, обеспечивающий обмен информацией между мобильными и береговыми станциями АИС.
· Цепь береговых станций АИС, включающая базовые станции, симплексные и дуплексные репитеры.
· Информационная сеть АИС, связывающая базовые станции АИС с береговыми службами.
· Оборудование АИС, устанавливаемое в береговых службах (СУДС, системы судовых сообщений, береговая охрана, портовый контроль, МСКЦ, гидрографическая служба и другие).
Цепь станций АИС, информационная сеть и оборудование, устанавливаемое в береговых службах, объединяются понятием береговой сегмент АИС (см. п. 3.4). Мобильные судовые станции АИС сопрягаются с навигационным приемником ГНСС/ДГНСС, гирокомпасом, датчиком угловой скорости, другими источниками информации, а также с одним или с несколькими навигационными дисплеями, где отображается информация АИС (РЛС/САРП, электронная картографическая система или навигационный комплекс). Кроме того, АИС активно взаимодействует с системами радионавигации и связи, такими как ГНСС (GPS/ГЛОНАСС), дифференциальные опорные станции и радиомаяки ДГНСС, система морской спутниковой связи Инмарсат-С.
Первостепенное значение в АИС имеет информация, передаваемая и принимаемая судовой аппаратурой, которая подразделяется на следующие виды:
статическая (идентификаторы, тип, длина и ширина судна, положение антенны ГНСС, высота над уровнем киля);
рейсовая (осадка, наличие опасного груза, порт назначения, ЕТА, план перехода, количество людей на борту);
динамическая (координаты судна, признак точности и время определения координат; вектор путевой скорости, курс, статус судна; угловая скорость).
Содержание статической, рейсовой и динамической информации приведено в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Вид и содержание
информации
Особенности информации
Статическая
MMSI
Идентификатор морской подвижной радиослужбы. Вводится при установке аппаратуры.
Название и позывной сигнал судна
Вводится при установке аппаратуры. Может меняться только при перерегистрации судна.
IMO номер
Вводится при установке аппаратуры. Изменению не подлежит.
Тип судна
Вводится при установке аппаратуры. Изменению не подлежит.
Длина и ширина судна
Вводится совместно с положением антенны ГНСС.
Положение антенны датчика местоположения
Может меняться при наличии нескольких приемных антенн.
Тип датчика местоположения судна
Вводится при установке аппаратуры в зависимости от сопрягаемого навигационного оборудования
Высота над уровнем киля
Дополнительная информация о высоте мачт или других конструкций.
Динамическая
Координаты судна
Автоматически считываются с датчика местоположения, подключенного к аппаратуре АИС.
Признак точности координат
Характеризует точность определения координат – хуже 10 м или лучше 10 м (при использовании режима ДГНСС)
Время определения координат
Время по шкале UTC. Автоматически считывается с датчика местоположения, подключенного к аппаратуре АИС
Путевой угол, путевая скорость (относительно грунта)
Автоматически считывается с датчика местоположения, подключенного к аппаратуре АИС.
(COG – Course over ground / SOG – Speed over ground).
Курс
Автоматически считывается с судового курсоуказателя (гирокомпаса), подключенного к аппаратуре АИС
Навигационный статус судна
Вводится вручную с выбором из списка. Изменения рекомендуется делать одновременно с включением огней или с подъемом знаков, предписанных МППСС
Угловая скорость
Скорость поворота (изменения курса). Автоматически считывается с соответствующего датчика, если он имеется на судне.
Рейсовые данные
Осадка
Вводится вручную и изменяется при необходимости.
Опасный груз
При наличии опасного груза вводится вручную перед началом рейса.
Пункт назначения, ЕТА
Вводится вручную перед началом рейса, изменяется при необходимости
План перехода
Определяется координатами путевых точек. Вводится вручную перед началом рейса, изменяется при необходимости.
Количество людей на борту
Дополнительная информация. Передается по инициативе судна или по запросу береговой станции
Для мобильных судовых станций АИС класса А интервалы передачи динамической информации приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2
Состояние и параметры движения судов
Интервал передачи
динамической информации
Суда на якоре или у причала
со скоростью менее 3 узлов
3 минуты
Суда на якоре или у причала
со скоростью более 3 узлов
10 секунд
Суда со скоростью от 0 до 14 узлов
10 секунд
Суда со скоростью от 0 до 14 узлов,
изменяющие курс
3,33 секунды
Суда со скоростью от 14 до 23 узлов
6 секунд
Суда со скоростью от 14 до 23 узлов,
изменяющие курс
2 секунды
Суда со скоростью более 23 узлов
2 секунды
Суда со скоростью более 23 узлов,
изменяющие курс
2 секунды
Первая строка таблицы 3.2 учитывает практический факт, что приемник ГНСС для судна, стоящего у причала или на якоре, может вырабатывать вектор движения со скоростью до 1-2 узлов. Вторая строка предусмотрена для случаев, когда судно снялось с якоря или отошло от причала, но при этом навигационный статус (судно на якоре) не был изменен судоводителями. Для мобильных судовых станций класса В и прочих станций АИС интервалы передачи информации приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3
Характеристика станции АИС
Интервал передачи
информации
Суда со скоростью менее 2 узлов
3 минуты
Суда со скоростью 2-14 узлов
30 секунд
Суда со скоростью 14-23 узлов
15 секунд
Суда со скоростью более 23 узлов
5 секунд
Воздушные суда поиска и спасения
10 секунд
Базовые станции
10 секунд
Средства навигационного оборудования
3 минуты
Особенность передачи информации судовыми станциями класса В состоит также в том, что с интервалом 6 минут одновременно со статической и рейсовой информацией передается и динамическая информация в составе так называемого «расширенного позиционного сообщения» (Приложение 1). Особенности судовых станций классов А и В подробнее рассматриваются в параграфе 3.3.
Кроме регулярно передаваемой статической, рейсовой и динамической информации, в АИС предусмотрены эпизодические (нерегулярные) информационные сообщения, передаваемые по мере возникновения необходимости: текстовые сообщения, связанные с безопасностью мореплавания и бинарные сообщения, служащие для передачи дополнительной информации.
Передача текстовых сообщений, связанных с безопасностью мореплавания, осуществляется в случаях, предусмотренных Правилом 31 Главы 5 Конвенции SOLAS. Текстовые сообщения передаются циркулярным (всем станциям) или адресным (станции с указанным MMSI) методом. В последнем случае требуется подтверждение получения сообщения. Текстовые сообщения, связанные с безопасностью мореплавания, составляются в свободной форме и имеют длину до 161 символа (до 966 бит полезной информации), что требует для их передачи от 1 до 5 слотов.
Бинарные (двоичные) сообщения для передачи дополнительной информации, также как и текстовые сообщения, связанные с безопасностью, передаются циркулярным или адресным методом. В последнем случае от станции – получателя требуется передача подтверждающих сообщений. Главное отличие бинарных сообщений состоит в том, что их перечень и формат строго стандартизованы, а подготовка автоматизирована. На международной основе определено и зарезервировано на будущее 64 типа бинарных сообщений (International Function Messages - IFM). Бинарные сообщения занимают от 1 до 5 слотов и подразделяются на следующие группы:
· сообщения общего назначения;
· сообщения, связанные с деятельностью СУДС;
· сообщения, связанные с работой СНО;
· сообщения, связанные с поисково-спасательными операциями.
К сообщениям общего назначения относятся так называемые «текстовые телеграммы», а также стандартные запросы на получение дополнительной информации и соответствующие ответы.
Из бинарных сообщений, связанных с деятельностью СУДС, наибольший интерес представляет сообщение, используемое для циркулярной передачи Центром СУДС информации о судах, не оборудованных АИС, но сопровождаемых береговыми РЛС в составе СУДС. Такое сообщение содержит данные по нескольким (от 1 до 7) судам, включающие:
· идентификатор судна (MMSI, IMO номер, или позывной сигнал);
· координаты (широта и долгота):
· вектор путевой скорости (курс и скорость относительно грунта – COG/SOG);
· время, прошедшее с момента определения координат судна.
Другой тип сообщений, связанных с деятельностью СУДС, используется для передачи информации о путевых точках или маршруте движения судна. Такая информация может передаваться судном в адрес Центра СУДС в качестве плана перехода, если таковой предусмотрен правилами плавания в районе действия СУДС или системы судовых сообщений. Аналогично, Центр СУДС может передать на судно предлагаемый план перехода. В одном таком сообщении может быть передана информация о маршруте, включающем до 14 путевых точек.
Используя бинарные сообщения, СУДС может запросить от судовой станции данные о высоте судовых конструкций (мачт) над уровнем киля, что очень важно при прохождении судна под мостами или линиями электропередачи. При организации спасательных операций МСКЦ может аналогичным образом запросить у судовой станции количество людей на борту судна.
Процедуры обмена информацией по каналу АИС жестко регламентированы в Рекомендациях ITU-R M.1371-1. Для передачи и приема информации станциями АИС любого вида предусмотрено 22 возможных сообщения, сводный перечень которых дан в Приложении 1. Там же приведен формат некоторых, наиболее часто используемых сообщений.
Для передачи информации станции АИС используют три основные режима работы:
1. Автономный (независимый) режим работы является основным, используется как в открытом море, так и «по умолчанию» в прибрежных районах. Передача динамической информации судовыми станциями осуществляется с интервалом, указанным в таблицах 3.2 и 3.3.
2. Назначенный (зависимый) режим работы используется в прибрежных районах под управлением базовых станций, которые могут назначить для мобильных станций интервал передачи и номера используемых слотов. Например, для судна, заходящего в гавань со скоростью 8 узлов, по инициативе Центра СУДС устанавливается интервал передачи динамической информации 3 с взамен стандартного интервала 10 с. Однако, мобильные станции должны игнорировать назначения интервала передачи, превышающие его стандартное значение.
3. Запросный режим работы используется в комбинации с автономным или назначенным. В этом режиме сообщение мобильной станции формируется и передается в ответ на запрос базовой или другой мобильной станции. Запросный режим работы может использоваться, например, для получения от судовой станции внеочередного сообщения со статической и рейсовой информацией.
