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自动识别系统(Automatic Identification System,AIS),是安装在船舶上的一套自动追踪系统
由AIS所发出的讯息包括独特的识别码、船名、位置、航向、船速,并显示在AIS的萤幕或电子海图上。
国际海事组织中《国际海上人命安全公约》(SOLAS)要求航行于国际水域,总吨位在300以上之船舶,以及所有不论吨位大小的客船,均应安装AIS。
AIS的主要目的是允许船舶查看其所在地区的海上交通,并被该交通看到。
AIS的最初目的仅仅是避免碰撞,但此后已经开发并继续开发许多其他应用程序。AIS目前用于:
避 碰、渔船队监测和控制、海事安全、导航辅助

AIS 收发器通过收发器内置的 VHF 发射器定期自动广播信息,例如其位置、速度和导航状态。这些信息来自船舶的导航传感器,通常是其全球导航卫星系统(GNSS)接收器和陀螺罗盘。

协议格式

!AIVDM(从其他船只接收数据)
!AIVDO(自有船只的信息)

AIS协议定义了数据传输的格式,以下是AIS消息的基本格式:

  1. 起始位(Start Bit):用于指示消息的开始,固定为二进制0。
  2. 消息类型(Message Type):指示消息的类型,占6个比特位,共有27种不同类型的消息。
  3. MMSI(Maritime Mobile Service Identity):船舶的唯一标识号码,占30个比特位。
  4. 航行状态(Navigational Status):指示船舶的航行状态,占4个比特位。
  5. 转向率(Rate of Turn):指示船舶的转向率,占8个比特位。
  6. 速度(Speed Over Ground):船舶的地速,以节为单位,占10个比特位。
  7. 精度(Position Accuracy):指示船舶位置的精确度,占1个比特位。
  8. 经度(Longitude):船舶的经度信息,占28个比特位。
  9. 纬度(Latitude):船舶的纬度信息,占27个比特位。
  10. 航向(Course Over Ground):船舶的航向,以度为单位,占12个比特位。
  11. 时间戳(Timestamp):指示数据的时间戳信息,占6个比特位。
  12. 特定信息(Specific Information):根据消息类型的不同,可能包含特定的附加信息。
  13. 停止位(Stop Bit):用于指示消息的结束,固定为二进制1。

AIVDM消息中的MessageType字段表示AIS消息的类型。每个AIS消息类型都有一个唯一的MessageType值,用于标识消息类型。以下是一些常见的AIS消息类型及其对应的MessageType值:
1. Position Report (Class A): MessageType 1, 2, 3 - 船舶位置报告(A类)
2. Position Report (Class B): MessageType 18, 19 - 船舶位置报告(B类)
3. Static and Voyage Related Data: MessageType 5, 24 - 静态和航行相关数据
4. Aids to Navigation: MessageType 21 - 航标辅助信息
5. Safety Related Message: MessageType 6 - 安全相关消息
6. Binary Addressed Message: MessageType 8, 9 - 二进制寻址消息
7. Binary Broadcast Message: MessageType 7 - 二进制广播消息
8. Standard SAR Aircraft Position Report: MessageType 4 - 标准搜救飞机位置报告
9. Base Station Report: MessageType 21 - 基站报告

A类消息通常由较大的商船或船舶发送,发送频率更高,提供更详细的船只信息。而B类消息主要由小型船只、渔船等非商业船只发送

$GNGLL
$GNGLL,<纬度>,<纬度方向>,<经度>,<经度方向>,<UTC时间>,<状态>,<校验和>*<校验和>\r\n

各字段的含义如下:
- <纬度>:纬度值,格式为十进制度分(DDMM.MMMM)。
- <纬度方向>:纬度的方向,可以是N(北半球)或S(南半球)。
- <经度>:经度值,格式为十进制度分(DDDMM.MMMM)。
- <经度方向>:经度的方向,可以是E(东经)或W(西经)。
- <UTC时间>:协调世界时(UTC)时间,格式为HHMMSS.SSS。
- <状态>:定位状态,表示GPS定位的质量和状态。
- <校验和>:校验和,用于数据完整性验证。

自定义格式

aipov heading pitch roll utctime
罗经信息

协议模拟发送工具

NemaStudio,通过模拟各种航海仪器和目标对象包括GPS,AIS和雷达的输出非常强大的开发和测试工具

参考资料