船载自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)通过自组织时分多址接入(Self-organized Time Division Multiple Access,SOTDMA)协议实现信道接入和设备间互相通信的功能。随着经济的发展,船舶交通越来越繁忙,因而在交通流密度大的水域,会发生船载AIS发射的时隙冲突,从而造成信息发射失败。对于岸上监控系统表现为监控目标较长时间不更新位置,若更新后,还会出现跳跃现象。这给航行安全和海事监管带来了隐患。因此,研究链路层AIS信道接入协议的性能,降低时隙冲突率对AIS的标准发展及实际应用都很有必要。本文主要工作有:(1)深入分析了 AIS工作原理,重点探讨了链路层的关键技术和AIS工作流程。之后结合AIS工作流程,对SOTDMA协议时隙冲突率分析的理论模型进行了研究。(2)利用Visual Studio开发工具,使用C++对AIS的SOTDMA协议进行仿真,实现了船舶之间的自组织通信以及船舶发射时隙的自主预约功能。之后设置不同的船舶数量以及报文报告间隔,进行仿真实验,重点研究了 AIS的时隙冲突率性能。(3)验证仿真系统的可靠性。将不同场景下得到的仿真结果和理论值进行比较,分析发现时隙冲突率比较接近,变化趋势也一致。之后对真实AIS数据的时隙冲突率进行统计,并在水域真实场景中进行仿真实验。通过对比,发现时隙冲突率结果的差值在可接受范围内,验证了仿真系统的可靠性。(4)针对船舶密集的水域中时隙冲突率比较高的状况,提出了一种改进的时隙预约算法。从仿真结果可以看出,相同负载下,改进的时隙预约算法冲突率更低。