构筑于AIS-ECDIS技术集成的海上安全信息系统的设计与实现

海上安全信息(MSI)主要是指对航行安全有影响的航行警告、气象警告和预报,海上搜救信息等。电子海图显示和信息系统(ECDIS)是现代航海技术的一部分,具有航线设计、监视和自动报警等功能,ECDIS与海上安全信息的集成己成为国际海事组织(IMO)、国际航道组织(IHO)和世界气象组织(WMO)共同关切的议题。船舶自动识别系统(AIS)能进行多船间、船岸间的动静态航行信息的交换,基于AIS-ECDIS技术集成的实时海上安全信息系统的构建有助于提高船舶航行安全和营运效益。 本文首先对目前海上安全信息系统的构成及特点进行了分析研究,确认用于播发海上安全信息的奈伏泰斯(NAVTEX)和增强群呼(EGC)存在信息发送的不及时和信息显示的不直观二大缺点,对船舶航行安全有潜在的危险。 在详细叙述AIS和ECDIS的构成、功能及在航海中应用的基础上,针对全球海上遇险与安全系统(GMDSS)中海上安全信启、收发的不完整,提出了采用AIS和ECDIS技术集成来设计实时海上安全信息系统的构想。新系统的设计是建立在对MSI与ECDIS、AIS与ECDIS技术集成的深入研究上,设计中涉及的船岸通信网络建设、安全信息中的地理数据和属性数据的编码、短信数据包的发送和AIS岸站的选址都作了阐述。并以台风警告为例,初步验证了新系统的实现可完善目前GMDSS中的海上安全信息系统。 最后,利用数学方法分析了影响实时海上安全信息系统的通信容量、信道冲突和系统吞吐率以及信息发送的延时等因素,讨论了新系统实现时存在的问题,对解决的方法提出了具体的建议。