◎ 姜波　浙江國際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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AIS-SART在航海中的應(yīng)用

◎ 姜波浙江國際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

摘要：海事搜救事關(guān)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。遇到海難時(shí)進(jìn)行明確定位并發(fā)出求救信號(hào)，會(huì)讓搜救工作事半功倍。新興的AIS-SART系統(tǒng)在船舶定位和對(duì)外求救方面，表現(xiàn)出良好的性能。本文研究了AIS-SART系統(tǒng)的基本構(gòu)成、主要功能、操作過程及市場(chǎng)應(yīng)用，認(rèn)為AIS-SART系統(tǒng)具有技術(shù)上的先進(jìn)性，將會(huì)成為航海搜救的主要產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：AIS-SART 航海 搜救

在海事搜救領(lǐng)域，隨著AIS設(shè)備的普及和內(nèi)河AIS基站的增加，越來越多的IMO成員國開始使用AIS系統(tǒng)，AIS系統(tǒng)在航海搜救領(lǐng)域的使用潛力逐步顯現(xiàn)出來。2007年，國際海事組織對(duì)AIS-SART的性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新的界定，確定到2007年開邕，放開了用戶在RADAR-SART和AIS-SART之間的靈活選擇權(quán)。而與原來的RADAR-SART系統(tǒng)相比較，AIS-SART系統(tǒng)的各方面性能更加強(qiáng)大?？梢灶A(yù)見其將來會(huì)逐步取代RADAR-SART系統(tǒng)，而成為船舶航海裝載的重要報(bào)警系統(tǒng)。所以研究AIS-SART系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、操作及應(yīng)用具有重要的意義。

1.AIS-SART的基本結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)的基本組成單元包括發(fā)射機(jī)、電子定位系統(tǒng)、授時(shí)與同步裝置、控制器、啟動(dòng)器、指示器以及電源等。

其結(jié)構(gòu)如下圖。

圖1　AIS-SART的基本結(jié)構(gòu)

1.1AIS發(fā)射機(jī)

AIS發(fā)射機(jī)接收來自于系統(tǒng)控制器的信息，將對(duì)信息進(jìn)行調(diào)制，通過AIS1 和AIS2兩個(gè)國際AIS頻道，將信息通過天線廣播發(fā)射到各個(gè)信號(hào)接收終端。發(fā)射器是連接AIS-SART系統(tǒng)與外界的主要紐帶。

1.2控制器

該系統(tǒng)的核心構(gòu)成，是控制器?？刂破飨喈?dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的大腦中樞，對(duì)來自于不同方面的信息進(jìn)行整合、辨別和篩選，將有用的信息傳遞到發(fā)射器當(dāng)中，與外界取得聯(lián)系。

1.3電子定位系統(tǒng)

電子定位系統(tǒng)內(nèi)部裝有衛(wèi)星天線，通過即時(shí)與衛(wèi)星交換信息，實(shí)時(shí)更新船舶所在的位置。目前通用的電子定位系統(tǒng)符合IEC61108標(biāo)準(zhǔn)，從GNSS獲得位置信息，并傳入AIS-SART系統(tǒng)的控制器中。因?yàn)殡娮佣ㄎ幌到y(tǒng)目前的定位更新頻率已經(jīng)達(dá)到了每分鐘一次，因而能夠快速地完成對(duì)船舶的精確定位。

1.4指示器

AIS-SART系統(tǒng)的指示器包括視覺指示器和聽覺指示器兩大類。視覺指示器主要通過指示燈來實(shí)現(xiàn)，而聽覺指示器主要通過報(bào)警裝置來實(shí)現(xiàn)，通過兩重指示功能，顯示AIS-SART系統(tǒng)的運(yùn)作狀態(tài)。

1.5啟動(dòng)器

啟動(dòng)器用于啟動(dòng)AIS-SART系統(tǒng)。因?yàn)锳IS-SART系統(tǒng)目前的技術(shù)限制和實(shí)際應(yīng)用的需要，啟動(dòng)器只能通過手動(dòng)方式啟動(dòng)。為了避免人為或其他原因錯(cuò)誤啟動(dòng)AIS-SART系統(tǒng)，該系統(tǒng)的啟動(dòng)一般需要兩個(gè)相互獨(dú)立的操作。

1.6電池

該系統(tǒng)的電池具有良好的耐溫性能和續(xù)航性能，在溫度上適合用于-20攝氏度到55攝氏度環(huán)境下工作，在續(xù)航時(shí)間上能夠持續(xù)工作96小時(shí)?；灸軌驖M足各類船舶不同的工作需求。

2.AIS-SART的功能介紹

該系統(tǒng)的主要功能，用于船舶遇險(xiǎn)時(shí)進(jìn)行救生定位。其作用過程是，當(dāng)船舶遇到險(xiǎn)情時(shí)，可以通過AIS-SART系統(tǒng)的電子定位系統(tǒng)，快速地確定船舶或救生艇所處的位置，并通過AIS發(fā)射機(jī)將求救信息及船舶的基本信息等信號(hào)發(fā)射給鄰近的船舶或搜救單位。

在2010年以前，船舶配備的SART系統(tǒng)主要是RADAR-SART系統(tǒng)。但在2010年以后，AIS-SART系統(tǒng)與GMDSS的技術(shù)參數(shù)要求相吻合，也進(jìn)入到船舶搜救定位系統(tǒng)的使用領(lǐng)域。而且隨著AIS-SART系統(tǒng)的不斷優(yōu)化和完善，其信息定位功能已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的RADAR-SART系統(tǒng)，呈現(xiàn)出逐步取代RADAR-SART系統(tǒng)的趨勢(shì)。這種區(qū)別，主要體現(xiàn)在兩種系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射及定位過程上。傳統(tǒng)的RADARSART系統(tǒng)借助9GHz無線電將船舶的信號(hào)發(fā)射到雷達(dá)上，但是卻不能直接發(fā)生船舶的經(jīng)緯度定位，而只能通過雷達(dá)的后續(xù)掃描大致確定船舶所在的位置，在搜救定位方面不夠精準(zhǔn)。而與之相反，AIS-SART系統(tǒng)中含有GPS信號(hào)接收機(jī)，可以準(zhǔn)確定位船舶的位置，并將之發(fā)射出去。如果發(fā)射成功，會(huì)在顯示器單元上顯示AIS-SART的位置，或在電子海圖上顯示位置所在地的特殊標(biāo)記。

另外，因?yàn)锳IS-SART系統(tǒng)通過CH2087和CH2088兩個(gè)頻道，輪換著交替對(duì)外發(fā)射信息，兩個(gè)頻道的傳播距離上的差異，確保離出事船舶5海里以內(nèi)的其他船舶，以及20-40海里以內(nèi)的搜救飛機(jī)，都能接收到遇險(xiǎn)船舶的求救信息。

3.AIS-SART的操作說明

3.1無須棄船情況下的操作

在不需要棄船的情況下，使用AIS-SART系統(tǒng)需要經(jīng)過以下步驟：

首先，要將AIS-SART系統(tǒng)從支架上取出，放置到船上的開闊地帶；將紅色插銷扳開，將中部圓環(huán)的向上箭頭轉(zhuǎn)到標(biāo)有“ON”的位置上。

其次，檢查AIS-SART系統(tǒng)上的指示燈。指示燈閃爍時(shí)表示AIS-SART系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng)，但還沒有進(jìn)行定位。當(dāng)AIS-SART系統(tǒng)常亮?xí)r，表明GPS已經(jīng)完成定位。AIS-SART系統(tǒng)所放置的位置越空曠，則GPS定位的速度會(huì)越快。

再次，保持AIS-SART系統(tǒng)的垂直向上，并等待AIS-SART系統(tǒng)發(fā)出“滴、滴、滴”的聲音。該聲音出現(xiàn)時(shí)，表明AIS-SART系統(tǒng)正在向外發(fā)射求救信號(hào)，正常情況下每分鐘會(huì)出現(xiàn)8個(gè)“滴”聲。在條件允許的情況下，盡可能通過物體固定AIS-SART系統(tǒng)，并將AIS-SART系統(tǒng)的位置抬高，以方便信號(hào)對(duì)外發(fā)射。

3.2緊急情況需棄船時(shí)的操作

當(dāng)遇到緊急情況，需要棄船時(shí)，需要及時(shí)地將AIS-SART系統(tǒng)攜帶到救生艇上面。因?yàn)榫壬系目臻g相對(duì)狹小，需要借助一定的工具將AISSART系統(tǒng)設(shè)備抬高，或者懸吊在救生艇的頂端。其他的打開AIS-SART系統(tǒng)，觀察指示燈并確定完成定位、發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉AIS-SART系統(tǒng)的操作，與船上的操作基本相同。

但在救生艇上操作AIS-SART系統(tǒng)時(shí)需要注意兩個(gè)問題。一是救生艇相對(duì)于船舶會(huì)更加顛簸，所以其GPS定位、求救信號(hào)發(fā)出的時(shí)間也許會(huì)更長，需要耐新等待。二是救生艇在大海上具有隨時(shí)翻船沉沒的危險(xiǎn)，求生艇隨著海浪漂流，其位置也不是固定的，所以需要在長時(shí)間內(nèi)，每隔一定周期就發(fā)出一次求救信號(hào)，確保獲知信號(hào)的其他船舶或搜求單位能夠及時(shí)有效地掌握遇險(xiǎn)船舶的最新位置情況。

3.3定期進(jìn)行系統(tǒng)性能測(cè)試

為了確保AIS-SART系統(tǒng)在航海過程中能夠正常運(yùn)作，需要在其他時(shí)間，周期性地對(duì)AIS-SART系統(tǒng)的功能進(jìn)行測(cè)試，確保其正常工作。AISSART系統(tǒng)測(cè)試的步驟如下：

首先取出AIS-SART系統(tǒng)裝置，將之放置在空礦的室外。轉(zhuǎn)到中部的圓環(huán)到“TEST”位置。

其次，觀察AIS-SART系統(tǒng)的指示燈是否由閃爍轉(zhuǎn)為常亮。如果指示燈不亮則表示AIS-SART系統(tǒng)裝置出現(xiàn)故障。如果AIS-SART系統(tǒng)指示燈一直在閃爍，時(shí)間超過15分鐘，卻不能轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ａ?，則表明AIS-SART系統(tǒng)中的GPS系統(tǒng)不能正常工作，需要聯(lián)系廠商進(jìn)行維修。

接著，如果能夠正常定位，再聽機(jī)器能否發(fā)出“滴、滴”的報(bào)警聲音。如果能夠發(fā)出，則表明發(fā)射器工作正常，在結(jié)束時(shí)會(huì)發(fā)出一聲“滴——”的長音，表明測(cè)試成功，可以結(jié)束測(cè)試過程。如果不能發(fā)出則表明發(fā)射器存在故障，求助信息難以發(fā)出去。需要聯(lián)系廠商維修。

最后，將中間的圓環(huán)轉(zhuǎn)移動(dòng)“OFF”位置上，關(guān)閉AIS-SART系統(tǒng)裝置，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果，決定是否需要將AIS-SART系統(tǒng)裝置送回廠家維修。

4.AIS-SART系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展前景

該系統(tǒng)是一種新興的船舶定位求救技術(shù)，目前市場(chǎng)上對(duì)這一技術(shù)完全掌握的商家還不多，因而還沒有在船舶應(yīng)用領(lǐng)域全面鋪開。國內(nèi)研究生產(chǎn)AISSART系統(tǒng)的主要是中國電子科技集團(tuán)公司，其AIS-SART系統(tǒng)的產(chǎn)品型號(hào)為SPAT-1030A。國外較為著名的商家有英國的Mcmurdo，其AIS-SART系統(tǒng)的產(chǎn)品型號(hào)為Smartfind S5，以及挪威的Jotron公司，其AIS-SART系統(tǒng)的產(chǎn)品型號(hào)為AIS-SART。這些產(chǎn)品的使用方法大體與前文的介紹相同。

盡管目前來看，AIS-SART系統(tǒng)還沒有完全鋪開使用，但相對(duì)于傳統(tǒng)的RADRA-SART系統(tǒng)，AIS-SART系統(tǒng)具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。相信隨著未來AIS-SART系統(tǒng)技術(shù)的逐步發(fā)展成熟，以及AIS-SART系統(tǒng)價(jià)格的降低，AISSART系統(tǒng)的市場(chǎng)份額會(huì)逐步提高，成為船舶救生定位的主要系統(tǒng)。

在應(yīng)用AIS-SART系統(tǒng)時(shí)，需要根據(jù)不同的頻率，對(duì)其應(yīng)用范圍進(jìn)行分段，從而使頻道資源能夠得到最為有效的配置。根據(jù)當(dāng)前業(yè)界及學(xué)術(shù)界的最新研究成果，科學(xué)的頻道應(yīng)用配置如下圖：

圖2　應(yīng)用頻道波段的劃分

5.結(jié)論

本文研究了AIS-SART系統(tǒng)的成份構(gòu)成、主要功能、操作過程和應(yīng)用前景。分析認(rèn)為AIS-SART系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的RADRA-SART系統(tǒng)，具有更好的性能，更加能夠滿足海上定位求救的實(shí)際需求。盡管目前AIS-SART系統(tǒng)的市場(chǎng)份額還不大，但隨著AIS-SART系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步，相信AIS-SART系統(tǒng)終將成為主導(dǎo)的海上搜救定位系統(tǒng)。

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