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目前船舶之间的通信主要依靠VHF无线电话,由于语言不通和通信效率的低下,容易延误时间和误解对方船舶的操船意图,造成避让行动不协调而酿成海损事故。在现有的导航设备中,船用雷达/APPA提供的信息量又非常有限,它不能识别他船,也无法实现船舶间的通信,而且在通航密度大的狭水道和恶劣海况条件下,其局限性更为严重。另外,现代国际航运为了降低营运成本,正朝船舶大型化、高速化和全自动化的方向发展,为保证船舶航行安全和保护海洋生态环境,需要一种新型的导航和通信系统可靠地实现船—船和和船—岸之间的通信。基于这样的需要和现代技术的发展,船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)应运而生了。 AIS系统主要应用于船舶避碰和船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service,VTS)。AIS系统可提供船舶识别信息和高实时性的精确的船舶运动参数(船位、对地航向、对地航速以及船首向等)。它与当前的雷达相比具有提供信息量大,实时性好,抗干扰能力强等优点,是雷达系统的补充或替代设备。AIS系统运用和支持许多船舶自动控制技术,可以从根本上改变目前船舶间的避碰方法和VTS的船舶识别和航行管理方式,将会给海上船舶监控带来革命性的进步。 国外在AIS技术的研究方面已经做了大量的工作,技术标准不断更新,产品已十分成熟。在国内,AIS方面的学术研究活动和技术推广活动也愈来愈多,一些企业、研究单位也在着手研制和开发AIS设备,但由于技术资料相对缺乏,对AIS的研究,特别是对AIS中的核心技术自组织时分多址联接技术(SOTDMA)的研究还不够深入系统。为了跟踪国际AIS的发展动态,掌握AIS的核心技术并加以开发应用,本文作者主要做了以下研究工作: 1、根据国内外的资料、发表的论文和国际海事组织的有关技术标准,对AIS系统的构成、应用和发展进行了归纳整理。 2、对AIS系统中的关键技术HDLC、GMSK、SOTDMA进行系统的研究分析,重点分析了AIS的系统同步方式、GMSK调制解调的实现方法。 3、对SOTDMA数据链路格式、通信协议、时隙选择的进行了系统的分析,找出了AIS的系统工作流程,并对SOTDMA数据链路传输进行了初步的实验验证。 本文通过对上述项目的研究,为进一步研究开发具有自主技术核心的AIS设备产品有一定的实际使用意义。