船载自动识别系统（Automatic Identification System-AIS），是在甚高频(VHF)海上移动频段采用时分多址接人( Time Division Multiple Access-TDMA)技术，自动广播和接收船舶静态信息( Static data)、动态信息(Dynamic data)、航次相关信息(Voyage related data)和安全相关短消息( Short safety-related messages)，实现船舶识别、监视和通信的系统。船舶安装AIS设备，可自主改善船舶避碰，而不依赖雷达系统自动获取航行信息、发送船舶数据的一种新型的船用助航设备。

AIS 船载移动设备又分为A类和B类（如图3-1所示）。A类采用自组织时分多址(Self Organized Time Division Multiple Access -SOTDMA)技术，满足IMO 关于AIS 船载移动设备的所有相关要求。B类设备有采用SOTDMA技术和载波侦测时分多址(Carrier-sense TDMA，CSTDMA)技术的两种，是功能简化的AIS设备，可以不完全满足IMO 关于AIS 船载移动设备的装载要求，用于非SOLAS 公约要求的船舶，目的在于使其能够在AIS 网络中实现船舶互见。

CLASS A 与 CLASS B 的区别，包括通信制式的区别、静态报告的区别、报告更新率的区别、报文通信的区别。

通信制式的区别：SOTDMA & CSTDMA

SOTDMA：

SOTDMA协议将每个VHF信道的时间划分成固定长度的时隙，1MIN为1帧，1帧分成2250个时隙，1个时隙是6.7MS，可传输256b的信息，一个位置报占用一个时隙，其他报文可根据需要占用2-3个时隙，AIS设备按照SOTDMA协议，寻找空闲时隙发送本船信息，时隙分配根据通信链路的工作状态实时进行动态调整。

AIS工作频率AISI/161.975MHZ，AIS2/162.025MHZ，获得无线传输的带宽为25KHZ或12.5KHZ，调制采用GMSK方案，数据编码为NRZI，数据传输速率为9600baud。

SOTDMA的基础是将时间分成独立的时隙“SLOT”，在此特殊时隙内只有一个台（船台、岸台等）能发送。AIS共用二个VHF频道（AIS1和AIS2），每一个频道每分钟有2250时隙，时间标准采用UTC。当使用SOTDMA协议的AIS台（A类或B类）初次开机时，它首先侦听通信状况，发射的电台在发射的电文中包含未来时隙的选择，借助于辖区内发射电台占有时隙及未来预约时隙的了解，AIS台就能确定自己的发射时隙和未来预约时隙。决定时隙的算法是ITU标准M.1371的一部分，每个台在组织方式内决定自己的发射时隙就是SOTDMA技术，SOTDMA算法嵌入在每个AIS设备的软件内。

CSTDMA：

CSTDMA（CLASS B采用） 系统也是通过侦听现存的通信情况来决定一个空闲时隙的，如果侦听到某一时隙没有被使用，它就用这个时隙发射——在标称时隙开始时间2MS后发射，这2MS是用来侦听CLASS A发射的存在。由于CLASS B不预约未来的时隙且每次发射只占一个时隙，因此，它们对VHF数据链负载的影响是非常小的。

对于特殊的发射，CLASS B 设备在一个10s周期内随机选择10个候选时隙来识别，集中在标称报告时间，然后依次测试每一时隙直到找到一个能发射的空闲时隙。如果10个时隙都被占用，则取消发射直到下一个发射周期。这个补充的细节减小了与邻近CLASS B台重复发射冲突的可能性。该冲突会产生一连串的混淆报文。

CLASS B做出的发射决定是根据在候选时隙内有没有另一台在发射,接收到的信号强度是不是比在最后60秒内收到的最小信号大10dB。这意味着CS设备不但能在没占用的时隙内没有明显的信号时工作，而且也能在时隙部分或全部占有时工作。假如占有的时隙内接收到的信号强度不大于临界值10dB，该时隙就可用于发射。这自动复用了被较远距离台占用的时隙。此外，随着通信量的增加，该临界值也增加，使得有效运行的区域缩小。

静态报告的区别：

A级设备具备通过消息5周期性发送标准A级设备静态报告的功能。

SOTDMA B级设备具备通过消息19周期性发送标准B级设备静态报告的功能。消息19是扩展的Class B位置报告，增加了船舶类型和大小等信息，可以被其它A级设备识别。由于消息19占用了两个时隙，所以CSTDMA的Class B不能使用该消息。

CSTDMA B级设备通过消息24发送静态AIS数据报告，消息24包括24A和24B两部分，24A发射1min后应发射24B。由于消息24是新增加的，原来的Class A船舶不能识别该消息，导致一些没有软件升级的Class A船舶不能识别安装CSTDMA的Class B船舶。

按照IEC 62287-1标准，以CSTDMA 方式工作的AIS，位置报告（消息18）的报告速率为：

当航速SOG ＞ 2kn，30s

当航速SOG ≤ 2kn，3min

按照ITU-RM. 1371 规范，以SOTDMA 方式工作的AIS，其报告速率为：

报文通信的区别：

A级和SOTDMA的B级设备严格按照ITU-RM. 1371 规范设计，寻址报文最长936bit，广播报文最长1008bit，可以进行文字消息的通信，还可以进行中文短消息的通信，方便用户使用，对该系统在我国的推广应用具有积极的促进作用。

按照IEC 62287-1标准，CSTDMA仅允许发射与安全有关的文字消息，发射消息长度不能超过一个时隙，寻址报文最长96bit，广播报文最长128bit，不能进行自动回复。

SO B类AIS与CS B类AIS的比较：

欧美之间对B类AIS设备使用SOTDMA协议还是CSTDMA协议争议较大：主张使用SOTDMA协议的认为CSTDMA协议没有时隙预约能力，船舶报告不稳定可靠，而主张使用CSTDMA协议的认为SOTDMA选择时隙的方法与A类相同，不但占用当前发射时隙，还要预约未来时隙，这在船舶数量大的区域会造成信道拥堵。

一些A类AIS不能识别CS B类AIS的船名等静态信息：一是先前安装的A类设备没有识别CS B类的功能，这在A类设备升级后，问题会完美解决；另一是CSTDMA时隙复用方法造成的，当某一区域的AIS终端数量超过饱和值时，A类能正常发送信息，CS B类也能正常收发信息，但对复用时隙的B类终端发送的信息，A类终端不能正确解调，也就是不能识别此B类终端。这个问题随着A、B类终端数量的增加而日益严重。

当AIS辖区内终端数量不多时，由于SOTDMA的B类AIS与目前的AIS系统采用完全相同的网络协议，对其它AIS船舶-船舶、港口-船舶的正常消息广播和通信基本没有影响；CSTDMA的B类AIS也一样。

 当AIS辖区内终端数量达到饱和值时，SOTDMA B类和CSTDMA B类都会对SOTDMA A系统产生影响，美国海岸警卫队研究和发展中心（US Coast Guard  Research and  Development Center）对Florida和San Francisco二个水域进行了计算机模拟，结果表明大量CSTDMA B类终端的存在并没有对SOTDMA系统造成严重影响，根据这个研究成果，IEC提出了有关CSTDMA的标准。

一、AIS 船裁设备的维护

（一）AIS 船载设备的日常维护

为保证AIS设备的正常工作，在日常维护中，需要定期检查AIS设备，在以下几方面应给予重点检查：

(1)对设备及连接线、引航员插座、电源变换装置等进行外观检查，确认电缆无松动、脱落或其他损坏，接地可靠有效。

(2)检查AIS设备及连接的GNSS（天线有无过度锈蚀，有无外皮剥落迹象），确认天线电缆连接处以及穿越舱壁处水密性能良好。

(3)检查本船静态信息及与航次有关信息可正确显示，并与实际情况一致。

(4)确认传感器正常工作，设备显示的传感器信息与实际信息相一致。AIS设备在开启后自检结果正常，并在2 min内能正常工作。

(5)对目标信息通过VHF或其他通信方法予以确认，或比较雷达跟踪目标。

(6)确认设备按照规定的报告间隔发射本船 AIS信息。

(7)每天检查AIS设备，检查GPS 船位信息。

(8)检查设备自身记录的最后10次不工作的记录，了解设备的工作及使用状况。

(9)若条件具备，联络AIS基站向本船发送询问信息，确认设备做出正确应答。

（二）常见故障处理

1．电源方面

(1)故障现象：开机后电源灯不亮，整机无电源。

AIS设备主要是由 24 V直流电源供电，开机后电源灯不亮，一般情况是24 v直流电源供电中断，主要原因有两个，其一是稳压电源故障，导致无24 V直流电源输出；其二是主保险丝烧断。

(2)处理方法：用万用表测量稳压电源有没有24 V直流电输出，如果没有，先检查直流稳压电源保险丝有没有烧断，如果保险丝完好，说明稳压电源内部故障，必须对稳压电源做进一步的检查修理或更换稳压电源。

如果稳压电源输出正常，应当检查主机保险丝是否烧断，保险丝烧断，必须换成同规格的保险丝，如果换成同规格的保险丝又被烧断，则说明主机有短路故障，需要做进一步检查，这些检查一般请岸上的维修工程师进行。

2． AIS天线故障

(1)故障现象：显示正常，但是只能接收到较近距离船舶的信息或完全接收不到其他船舶的信息。

如果AIS所有显示正常，但是接收不到附近船舶的信息或者只能接收到近距离船舶的信息，一般是VHF接收天线或引线有问题。

(2)处理方法：检查AIS天线的连接部分，查看连接部分是否有锈蚀等问题，也可以用周围的VHF天线替代，进行判断检查。

二、AIS 船载设备的测试

可从以下几方面进行：

(1)利用AIS内置测试设备（Built-In Integrity Tests -BIIT，机内自检的测试），做自检测试，根据发出的正确或错误信息的报警代码，查看AIS的DCU（数据控制单元）的技术手册，确认其结果是否正常。设备的自检功能包括上电自检和周期性自检。

(2)进行 CPA报警功能测试，CPA报警是指两船最近会遇距离小于给定值时，AIS会发出报警。最近会遇时间( TCPA -Time to Closest Point of Approaching)，最近会遇距离（DCPA -Distance to Closest Point approaching）在AIS内显示目标单元与雷达显示目标进行比较，确认二者观察的目标是否一致；进行CPA功能测试，可向他船发信息并要求回复，若无回复时可用VHF 确认。

(3)经常通过附近船舶询问本船 AIS设备是否正常工作（防止船舶可以接受他船信息，而本船不发射信息的问题出现），AIS设备能收发信息才能确认AIS设备正常。

(4)经常查看本船输入的信息是否正确，特别是MMSI是否正确。

(5)模拟人为故障，如将GNSS丢失位置信息，此时AIS应在驾驶台上通过外部报警单元发出声响报警，查看显示单元中显示报警信息是否与实际故障情况相一致。

AIS总结

工作原理：基于VHF(87/88)的船对船、船对岸的识别、导航和通信的综合系统。不需人工干预，自动发射静态、动态、航次及安全信息。时分多址 一帧分2250时隙 1时隙为26.67ms

工作模式：自主连续、分配、轮询

AIS信息：

工作信道：一、VHF87B，161.975 MH_Z，二、VHF88B，162.025 MH_Z，两个接收机一个发射机，AIS内置一个70信道DSC接收机，在不能正常使用AIS1和AIS2两信道地区，接收主管机关信道分配信息，完成收发机应答器转换。

AIS与雷达相比各自优势、局限性比较：