Kort om teknikken bag AIS

 

08. september 2006

 

 



Her vil jeg give en nærmere beskrivelse af teknikken bag AIS:

 

AIS-systemet fungerer ved, at skibe med korte mellemrum udsender små datameddelelser. Disse datameddelelser kan indeholde position, kurs og fart (kaldet 'position reports'), eller skibets navn, kaldesignal, fysiske størrelse og oplysninger om anløbshavn, samt forventet ankomsttidspunkt (kaldet 'static and voyage related data').  Særligt vigtige farvandsafmærkninger (fyr eller bøjer) kan også udstyres med AIS og udsender så datameddelelser kaldet 'Aids-to-Navigation reports'. Alle disse meddelelser kan vises på et skibs elektroniske informationssystem.

Landbaserede AIS-stationer udsender også 'Base Station Reports', mindst hvert 10. sekund, der dels fortæller, hvor landstationerne befinder sig, dels kan bruges af skibene som tidsreference til at synkronisere deres AIS-transmissioner.  Landstationerne kan bl.a. udsende korte tekstbeskeder til skibe i området eller udlægge 'elektroniske bøjer' - d.v.s. udsende et signal svarende til en 'Aids-to-Navigation report' fra en bøje, der rent fysisk ikke eksister på havet, men kan ses på skibets elektroniske informationssystem.

Datameddelelserne udsendes efter et system, der kaldes TDMA (Time Division Multiple Access). Hvert minut inddeles i 2250 små tidsenheder, og inden for hver tidsenhed kan der eksempelvis sendes én 'position report'. Nogle beskeder fylder dog mere end én tidsenhed.  Hvert skib udsender sine 'position reports' med korte intervaller. Jo hurtigere skibet sejler, eller hvis skibet drejer kraftigt, sættes opdateringen i vejret, således at andre skibe hurtigt kan se, hvad skibet foretager sig.  Et skib, der sejler over 23 knob, skal således udsende en 'position report' hvert 2. sekund, mens et skib for anker kun udsender hvert 3. minut. For at undgå, at skibenes AIS systemer 'taler i munden på hinanden', benyttes et system, der kaldes SOTDMA (Self-Organized TDMA), en algoritme der sikrer, at et skibs AIS-sender først lægger mærke til, hvornår andre skibe sender deres beskeder, og derefter tilpasser sit eget transmissionsmønster til de andres transmissionsmønster.

Princippet i TDMA - Time Division Multiple Access

AIS-datameddelelserne sendes over to kanaler på det maritime VHF bånd. Dette betyder, at to skibe godt kan sende eksempelvis en 'position report' samtidig - og der er i alt plads til 2 x 2250 = 4500 små transmissioner inden for hvert minut. Da skibene udsender meddelelser ofte, skal der dog ikke mere end nogle hundrede skibe til at optage alle de 4500 tidsenheder, hvis alle AIS-stationerne kan høre hinanden. Man taler om, at båndbredden er begrænset.

Alle skibe over 300 bruttotons skal inden udgangen af 2004 være udstyret med en 'Klasse A'-AIS-transponder. Der arbejdes med planer om at udvide systemet til omfatte mindre skibe i form af 'Klasse B'-AIS-stationer, der skal sende AIS-meddelelser med længere mellemrum, for ikke at overbelaste båndbredden.

Det er muligt for et lands nationale navigatoriske myndighed, gennem udsendelse af særlige 'channel management'-meddelelser, automatisk at beordre skibe i visse farvandsområder til at skifte én eller begge AIS-kanaler til en anden frekvens. Dermed er systemet åbent for udvidelse af båndbredden. Da rækkevidden af radiosignalerne på VHF kun sjældent er meget større end ca. 30 sømil, er det indtil videre usandsynligt at finde så mange skibe samlet inden for én stations rækkevidde i danske farvande, og der er derfor ingen planer om at anvende flere VHF-kanaler end de to, der normalt er reserverede til AIS-formål verden over.

Alle regelmæssige udsendelser udsendes skiftesvis på hver sin kanal, og alle AIS-stationer modtager på begge kanaler samtidig, men kan kun sende på én kanal af gangen. På denne måde vil en AIS-station stadig modtage andre skibes positionsrapporter, selv om én af AIS-stationens modtagere skulle være defekt.  Det er endvidere muligt at gøre overgangen glidende mellem to områder, hvor der anvendes forskellige VHF-kanaler til AIS-datatrafik, ved at skifte kanalerne én ad gangen, efterhånden som skibe passerer fra det ene område til det andet. 

I snævre fjorde, der slår et knæk, kan det på grund af det omgivende terræns skyggende effekter være svært for 2 skibe at 'se' hinanden, dels visuelt, men også på radar og i nogen tilfælde også med AIS. Hvis et sådant farvand besejles af større skibe, kan dette problem løses ved at opsætte en repeater-station på et velvalgt sted, der foretager retransmission af skibenes AIS-udsendelser.  Dette belaster dog båndbredden på AIS-systemet, og det forudses indtil videre ikke nødvendigt i de danske farvande.

Med AIS-systemet kan det - evt. ved hjælp af en repeater-station - gøres muligt for skibene i en snæver passage at 'se' hinanden, selv om terrængenstande skygger for både visuelt udkig og radar.

Kilde:Farvandsvæsenet

Startside

Dette Websted blev sidst opdateret 26. januar 2006