طراحی فلسفه و اصول فنی سیستم های شناسایی خودکار کلاس A

طراحی فلسفه و اصول فنی سیستم های شناسایی خودکار کلاس A

معرفیAIS کلاس A

درسیستم شناسایی اتوماتیک کلاس A (AIS)سنگ بنای ایمنی و ناوبری دریایی مدرن است. برای استفاده در کشتی های تجاری تحت کنوانسیون سازمان بین المللی دریایی (IMO) ایمنی زندگی در دریا (SOLAS) ، کلاس A AIS فناوری های پیشرفته ارتباطات و موقعیت یابی را برای تقویت آگاهی موقعیتی ، جلوگیری از برخورد و ساده سازی مدیریت ترافیک دریایی ادغام می کند. این مقاله به بررسی فلسفه طراحی در پشت کلاس A AIS می پردازد و به اصول فنی اصلی آن می پردازد.

مفهوم طراحی برای AIS کلاس A
کلاس A AIS با سه هدف اصلی در ذهن توسعه یافت.
1. ایمنی پیشرفته: با فعال کردن واقعی- ردیابی کشتی و تبادل داده ، AIS خطر برخورد در آبراههای احتقان و شرایط نامناسب را کاهش می دهد.
2. کارآیی عملیاتی: AIS با ارائه داده های شفاف ترافیک شفاف. 3. رعایت نظارتی: به عنوان یک سیستم استاندارد ، از AIS می تواند به عنوان ابزاری برای مدیریت کشتی ها استفاده شود.
5. انطباق نظارتی: به عنوان یک سیستم استاندارد ، AIS کلاس A قابلیت همکاری شبکه جهانی دریایی و رعایت مقررات بین المللی را تضمین می کند.
طراحی آن بر اتوماسیون ، قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری تأکید دارد. بر خلاف سیستم های کلاس B ، که در کشتی های کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرند ، تجهیزات کلاس A در اولویت های انتقال داده های فرکانس بالا ، قدرت سیگنال قوی و ادغام با سیستم های ناوبری پردازنده برای برآورده کردن نیازهای خواستار کشتی های بزرگ تجاری قرار می گیرد.

مؤلفه های اصلی فناوری
سیستم AIS کلاس A به ترکیبی از ماژول های سخت افزاری و نرم افزاری متکی است.
1. VHF فرستنده: در باند 161.975-162.025 مگاهرتز فعالیت می کند و برای پخش و دریافت اطلاعات AIS استفاده می شود. سیستم کلاس A از دو کانال اختصاصی (AIS 1 و AIS 2) با قدرت انتقال 12.5 W برای اطمینان از ارتباطات دوربرد (حداکثر 40 مایل دریایی) استفاده می کند.
2. سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS): موقعیت دقیق ، سرعت و داده های عنوان را ارائه می دهد.
3. سنسورهای اینرسی و محیطی: پارامترهای اضافی مانند عنوان ، نرخ چرخش و پیش نویس را جمع آوری کنید.
4. واحد پردازش مرکزی (CPU): فرمت داده ها ، رمزگذاری و اولویت بندی را مطابق با پویایی کشتی مدیریت می کند.
5. رابط نمایش: ادغام با نمایش نمودار الکترونیکی و سیستم اطلاعات (ECDIS) یا نمایشگر اختصاصی AIS برای تجسم خدمه.

مکانیسم انتقال داده
AIS کلاس A از پروتکل Self - سازماندهی زمان چندین دسترسی (SOTDMA) استفاده می کند ، یک نوآوری کلیدی برای اطمینان از استفاده کارآمد از پهنای باند. SOTDMA به کشتی ها اجازه می دهد تا شکاف های زمانی خودمختار را برای پخش داده ها ذخیره کنند ، به حداقل رساندن برخورد بسته ها حتی در مناطق ترافیک با چگالی بالا.
نوع پیام:
- داده های استاتیک: نام کشتی ، شماره IMO ، اندازه و نوع بار (هر 6 دقیقه به روز می شود).
- داده های پویا: موقعیت ، سرعت ، عنوان و وضعیت ناوبری (بسته به سرعت کشتی ، هر 2-10 ثانیه به روز می شود).
- Voyage - داده های مرتبط: مقصد ، تخمین زمان ورود و برنامه مسیر (هر 6 دقیقه به روز می شود).
2. گردش کار تبادل داده:
- واحد AIS به طور مداوم GPS و ورودی سنسور را دریافت می کند.
- بسته ها مطابق IEC 61993-2 فرمت می شوند.
- اطلاعات از طریق VHF پخش می شود و همزمان از کشتی های مجاور رمزگشایی می شود.
- داده های دریافت شده در ECDIS نمایش داده می شود و خدمه را قادر می سازد تا ترافیک اطراف را کنترل کنند.

ادغام با سیستم های دریایی
AIS کلاس A در انزوا کار نمی کند. می تواند به سیستم های زیر وصل شود
-} سیستم های رادار: Cross- ردیابی هدف را برای افزونگی تأیید کنید.
- ضبط داده کشتی (VDR): داده های AIS را برای تجزیه و تحلیل حادثه - ضبط می کند.
{0}} station ایستگاه پایه ساحل: خدمات ترافیک کشتی (VTS) و مقامات بندر را برای نظارت و مدیریت ترافیک دریایی تسهیل می کند.

برنامه ها و تأثیرات
1. جلوگیری از برخورد: با ردیابی در زمان واقعی ، خدمه می توانند اقدامات کشتی های اطراف را پیش بینی کنند.
2. جستجو و نجات (SAR): در شرایط اضطراری ، داده های AIS به یافتن کشتی ها در پریشانی کمک می کند.
حفاظت از محیط زیست: نظارت بر مسیرهای کشتی به جلوگیری از ماهیگیری غیرقانونی و نشت روغن کمک می کند.
4. بهینه سازی زنجیره تأمین: درگاه ها از AIS برای پیش بینی زمان ورود و کاهش احتقان استفاده می کنند.

در حالی که سیستم های AIS ایمنی دریایی را متحول کرده اند ، چالش ها باقی مانده است:
- اضافه بار داده: پهنای باند را می توان در مناطق ترافیکی بالا کشید.
- خطرات امنیت سایبری: آسیب پذیری در انتقال داده ها نیاز به افزایش رمزگذاری دارد.
پیشرفت های آینده ممکن است ماهواره ای - مبتنی بر AIS (S - AIS) را با پوشش جهانی ، AI- تحلیلی پیش بینی شده برای ارزیابی ریسک برخورد و پروتکل های ارتباطی ترکیبی برای پشتیبانی از حمل و نقل خودمختار ادغام کند.