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1.背景 

船舶自动识别系统（Automatic Identification System, 简称AIS系统），由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。船舶自动识别系统（AIS）诞生于20世纪90年代，由舰船、飞机之敌我识别器发展而成。AIS系统配合全球定位系统（GPS）将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频（VHF）向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，有效保障船舶航行安全。

除了船只信息（例如，船只的类型，尺寸，目的地，位置，路线和速度）之外，其他三种类型的数据（环境，区域通知和航道管理）也可以合并到AIS消息中，称为应用程序特定消息（ASM）。

2. AIS可供选择的应用

AIS热力图应用

AIS热力图利用AIS历史信息确定船只通常活动范围。有助于决策有限资源的合理分配，如将水文测量工作多在船舶活动频繁的海洋区域进行。另外AIS热力图还可以辅助风力发电设施装配在船舶活动稀少的海洋区域。

AIS专用电文（ASM）应用

AIS专用电文（ASM）应用系统包括ASM信息播发平台和ASM信息显示终端设备。平台以国际标准的专业海图数据为基础，叠加相关信息（航标、AIS、水文气象等），可应用于海洋环境、区域通告、航道信息管理等领域。

实时AIS数据应用

实时使用AIS数据可以帮助确定船员的行为。NOAA国家气象局（NWS）提出的利用实时AIS数据来确定船舶是否正在避免发生重大风暴事件，以查看其是否正确传达了风暴警告。另外，AIS历史数据也可以回顾历史风暴，评估船舶操作员的行为。

3.AIS应用实例

AIS绘制北极航线

由于北极地处偏远、环境恶劣、缺乏足够的基础设施支持，该地区发生事故可能会对区域造成灾难性影响，而且难以应对。2016年夏天，“CHAMPION EBONY ”号油轮在阿拉斯加的努尼瓦克岛附近搁浅，当时的水深测量方法已经过时，错误地估计了安全通行所需要的足够水深。这表明，必须查明船只目前作业的区域，并确保关键的航海图和测深资料的提供符合目前的标准。

阿拉斯加海洋观测系统创建了AIS数据产品，告知决策船舶交通安全快速变化的北极海洋环境。AOOS门户网站整理了近5年的AIS数据记录，对其进行分析和比较，形成一些数据工具供用户与数据进行交互，如下图1

图1 白令海地图

监视船舶对重大风暴时间和警告的响应

NWS正在调查使用实时船舶位置，以查看船舶如何响应风暴/飓风警告。NWS与USCG合作，旨在访问实时AIS数据提要，将信息下载到数据库中，并将信息转换为其高级天气交互处理系统（AWIPS）可以读取和显示的格式。可以将AIS数据叠加在天气图的顶部，查看船舶是否避开了危险的天气区域。根据2018年9月佛罗伦萨飓风期间AIS数据得出的船舶位置图显示，在发生飓风警告的区域内基本上完全避开了一个区域（红色阴影区域）（图2）。该警告区域内的红色箭头表示飓风的预测路径。从该图像可以明显看出，船只（由小三角形表示）成功地避免了飓风。

图2 AIS数据图显示船舶（小三角形）躲避了2018年的佛罗伦萨飓风

4 结论

AIS的设计和开发是一种通过交通意识来跟踪实时船舶运动的方法，以确保航行的安全性和安全性。可以利用此技术的还有许多其他应用。

公司和政府机构将继续以新的和不同的方式使用AIS信息，例如在内陆河流显示河流沿线的天气环境信息和水闸信息、向海上航行的船舶提供当前海域的水流流速、盐度、海浪、气象等参数等。