船用AIS用户手册

船用AIS用户手册一、系统概述船舶自动识别系统（AIS）是一种集网络技术、现代通讯技术、计算机技术和电子信息显示技术于一体的数字助航系统，由岸基基站设施和船载设备共同组成。该系统通过甚高频（VHF）频道自动交换船舶的静态信息（如船名、呼号、船舶类型）、动态信息（如船位、航速、航向）及航行相关安全信息，实现船与船、船与岸之间的实时信息交互。AIS的核心功能包括船舶避碰辅助、海事交通管理、增强船舶交通服务（VTS）功能，以及支持搜救行动和海洋环境保护。系统采用全球唯一的船舶识别码（MMSI码）进行身份标识，配合GPS定位技术，可在电子海图上直观显示周边船舶的动态轨迹，显著提升航行安全性和交通管理效率。根据2025年交通运输部海事局发布的《船舶自动识别系统(AIS)营运检验指南》，AIS设备已成为船舶必备的导航设备。国际航行船舶中，300总吨及以上船舶和所有客船需配备A级AIS；沿海200-500总吨船舶、港作拖船及内河特定航线船舶可配备A级或B级设备。2025年10月1日起实施的新规特别强化了B级设备的技术要求，包括内置不可充电电池（支持3年连续工作）、静态信息永久固化、异常状态记录等功能，进一步提升了设备的可靠性和监管效能。二、设备组成（一）硬件构成船用AIS设备主要由以下单元组成：VHF通信单元：包含一台VHF发射机（25W功率）、两台VHFTDMA接收机及DSC接收机，工作于国际海事组织规定的VHF161.975MHz（A频道）和162.025MHz（B频道），采用自组织时分多址（SOTDMA）技术，每分钟划分4500个时隙实现信号无冲突传输。定位单元：内置GPS接收机（支持北斗/GLONASS双模），提供优于10米的定位精度，更新频率1Hz，冷启动时间≤30秒，热启动≤10秒。外置GPS天线需安装在水平360度、仰角5-90度无遮挡区域。信息处理单元：采用工业级嵌入式处理器，主频≥1GHz，内存≥512MB，支持NMEA0183协议（4800bps波特率）和USB2.0接口，可同时接入电罗经、计程仪等传感器数据。显示与控制单元：包含至少10.4英寸高亮度LCD显示屏（分辨率800×600），支持日光下可视，配备防水键盘和触摸控制，可显示目标船舶列表、动态轨迹及告警信息。电源单元：A级设备需双路供电（主电源220VAC/24VDC，应急电源24VDC），支持自动切换（切换时间＜1秒）；B级设备可单路稳压电源供电，但需内置不可充电电池，确保主电中断后仍能发射位置信息≥3年。天线系统：VHF鞭状天线（增益3dB，阻抗50Ω）与GPS蘑菇头天线（右旋圆极化）需分开安装，垂直间距≥2米，水平间距≥10米，电缆采用低损耗10D-2V同轴电缆，接头需做防水处理。（二）软件功能AIS设备软件系统具备以下核心功能：数据处理：实时解析NMEA0183格式报文，包括GGA（定位信息）、RMC（推荐导航数据）、VDM/VDO（AIS消息）等语句，处理能力≥500条/分钟目标。目标显示：支持多种目标图标渲染，包括激活目标（三角形，带航向矢量）、危险目标（红色闪烁方框，CPA＜2海里/TCPA＜12分钟触发）、休眠目标（灰色三角形）及本船轮廓（按船长/船宽比例显示）。告警功能：具备碰撞危险告警（CPA/TCPA阈值可设）、设备故障告警（电源中断、GPS丢失、天线故障）及静态信息异常告警，支持声光报警（音量≥85dB，闪光频率1Hz）。信息存储：A级设备需存储至少3个月带时间戳的动态位置数据（采样间隔：航速＞14节时30秒，≤14节时60秒，锚泊时3分钟），B级设备需记录最近18个月内持续15分钟以上的不工作事件日志。三、安装配置（一）安装要求选址规范：主机应安装在驾驶台易于操作位置，距磁罗经≥1.5米，避免电磁干扰。VHF天线应安装在船舶最高处（如桅杆顶部），确保水平覆盖范围≥25海里；GPS天线应远离金属遮挡物，与雷达天线水平间距≥3米。电缆敷设需使用金属导管保护，弯曲半径≥15倍电缆直径，接头处采用防水胶泥和热缩管密封，外露部分需标注"AISEquipment"标识。电源连接：A级设备需接入船舶主电源（AC220V±10%，50Hz）和应急电源（DC24V±2V），通过双路自动切换器（切换时间＜50ms）供电，电源线上需串联10A保险丝。B级设备可接入DC12-24V电源，纹波系数≤5%，电源线截面积≥1.5mm²，长度≤10米。传感器接口：与电罗经连接：采用NMEA0183语句（HDT/HDG），通过RS422接口接入，数据更新率≥1Hz。与计程仪连接：支持NMEA0183VLW语句或脉冲信号输入（每海里2000脉冲）。与ECDIS连接：通过以太网接口（TCP/IP协议，端口8030）输出AIS目标数据，格式符合IALAA-124标准。（二）参数配置静态信息设置（仅初次安装或船舶信息变更时配置）：船舶MMSI码：9位数字（如412345678，前三位为国家码），需与船舶证书一致，2025年后B级设备此信息将通过出厂固化，不可现场修改。船舶基本参数：船名（≤20字符）、呼号（≤7字符）、船长（精确至0.1米）、船宽（精确至0.1米）、船舶类型代码（如52=货船，60=客船）、天线位置（船首后距离和左/右舷偏移）。动态参数配置：报告间隔设置：默认按航速自动调整（航速＞30节时2秒，0-30节时3-10秒，锚泊时3分钟），也可手动设置（范围3秒-6分钟）。告警阈值设置：CPA（最小会遇距离）默认1海里（可设0.1-5海里），TCPA（最小会遇时间）默认5分钟（可设1-30分钟），危险目标告警延迟≤3秒。网络配置（适用于带远程监控功能的设备）：IP地址设置：静态IP（如00）、子网掩码（）、网关（），支持DHCP自动获取。数据上传：通过GPRS/4G模块（需配置APN、用户名密码）向岸基中心上传数据，上传间隔1-60秒可设。四、操作流程（一）开机与初始化启动顺序：先开启主电源开关（位于设备背面），再按下前面板"POWER"键（绿色指示灯亮起），系统启动自检（BIIT）过程，包括：硬件诊断：检查CPU、内存、硬盘状态（正常时显示"PASS"）。传感器测试：验证GPS信号强度（需≥3颗卫星，信噪比＞35dB）、电罗经数据有效性。通信测试：VHF发射机功率检测（25W±2W）、接收机灵敏度（≤-116dBm）。自检通过后进入正常工作界面（总耗时≤2分钟），若出现故障则显示故障代码（如"E01"表示GPS信号丢失）。数据核查：在主菜单选择"本船信息"，确认静态数据（船名、MMSI码）与证书一致，动态数据（船位、航向）与GPS/电罗经读数误差≤0.1°。检查"目标列表"，确保能接收到至少5个以上周边船舶信号（港口水域），目标信息应包含船名、距离、方位、航速等。（二）日常操作目标监控：通过"DISP"键切换显示模式：列表模式（显示距离最近的30个目标）、雷达叠加模式（与ARPA雷达目标融合显示）、电子海图模式（需接入ECDIS）。选中目标（按"ENT"键）可查看详细信息：动态数据（位置更新时间、航迹向、转向率）、静态数据（船舶类型、吃水、危险货物）、航行计划（目的港、ETA）。信息交互：短消息发送：在"通信"菜单选择"发送短信"，输入目标MMSI码（或从目标列表选择），编辑文本（≤120字符），按"发送"键，发送状态显示"TXD"表示成功。接收消息：收到短信时设备发出"滴滴"提示音，屏幕右上角显示信封图标，按"MSG"键查看，阅读后标记为"已读"。航行记录：手动记录：在"日志"菜单选择"手动记录"，系统自动保存当前船位、时间及周边目标快照（存储路径：/LOG/YYYYMMDD_HHMMSS.csv）。数据导出：通过USB接口连接U盘，选择"导出数据"，可导出CSV格式的航迹数据（包含时间、经纬度、航速、航向字段）。（三）关机流程正常关机：在主菜单选择"系统设置"→"关机"，确认后系统保存当前配置并关闭电源（指示灯熄灭），整个过程需等待30秒，禁止直接切断电源。应急关机：长按"POWER"键5秒强制关机，仅在设备死机时使用，事后需在航海日志记录关机原因及时间。五、维护保养（一）日常检查（每日）外观检查：设备外壳无变形、腐蚀，接口无松动，电缆固定牢固，防水接头无渗水。状态指示：电源指示灯（绿色常亮）、GPS指示灯（绿色闪烁表示定位正常）、VHF指示灯（黄色闪烁表示收发正常）。数据验证：对比AIS船位与GPS接收机读数，误差应≤0.0001°（约10米）；检查目标更新频率，动态目标应每3-30秒刷新一次。（二）定期维护（每月）天线系统：清洁GPS天线表面，去除灰尘和盐雾结晶（用软布蘸淡水擦拭）。检查VHF天线馈线驻波比（使用驻波表测试，应≤1.5），接头扭矩符合规范（N型接头25-30N·cm）。接口检查：拔插各传感器接口（RS422/USB），清洁针脚氧化物（用无水酒精棉片）。测试电源电压：主电源110-240VAC，应急电源22-28VDC，纹波≤100mV。软件维护：通过厂商官网下载最新固件（如V2.5.3版本），使用U盘升级（升级过程中禁止断电）。备份配置文件：进入"系统设置"→"备份配置"，将参数保存至U盘（文件名为CONFIG.BIN）。（三）年度检修性能测试：使用AIS测试仪（如JRCAT-6000）进行发射功率（25W±2W）、频率误差（≤±1kHz）、信号质量（BER≤1×10⁻⁶）检测。电池更换：B级设备内置电池需每3年更换（按出厂日期计算），更换时需使用厂商提供的专用电池组（如型号BT-AIS-3.6V-5Ah），更换后记录电池序列号。环境测试：设备工作温度（-25℃~+55℃）、湿度（95%RH无凝结）适应性验证，可通过高低温箱模拟测试。六、故障排除（一）电源故障故障现象可能原因排除步骤开机无反应，指示灯不亮主电源未接入检查配电板AIS断路器是否跳闸，测量电源输入端电压开机后自动关机应急电源切换失败断开主电源，测试应急电源输出（应≥22V），检查切换继电器触点电源指示灯闪烁电压不稳使用万用表测量输入电压，若波动＞±10%，需加装稳压电源（如型号SVC-500VA）（二）通信故障故障现象可能原因排除步骤能接收目标但无法发送VHF发射机故障1.检查发射天线电缆是否断路（用万用表测阻抗，正常50Ω）

2.进入诊断模式，执行"发射测试"，若显示"FAIL"，联系厂家维修接收目标数量异常少VHF天线位置不当1.检查天线是否被遮挡，调整安装位置

2.测量接收灵敏度（应≤-116dBm），若不达标更换接收机模块目标位置偏差大GPS天线故障1.检查GPS天线电缆接头是否进水（切开热缩管检查）

2.查看GPS卫星数量（应≥5颗），若持续＜3颗，更换GPS模块（三）软件故障故障现象可能原因排除步骤系统死机软件异常长按"POWER"键强制重启，若频繁死机，升级至最新固件（如V2.5.3修复内存泄漏问题）目标数据不更新协议冲突检查NMEA端口设置，确保与传感器波特率一致（4800bps，8位数据位，1位停止位，无校验）日志无法存储存储介质故障更换SD卡（需工业级，容量≥4GB，格式化为FAT32），执行"磁盘检查"修复坏道（四）告警处理告警类型触发条件处理措施碰撞危险告警CPA＜1海里且TCPA＜5分钟1.立即确认目标船动态，通过VHF16频道呼叫

2.若判断存在碰撞风险，按避碰规则采取改向或减速措施

3.手动抑制告警（按"ACK"键）并记录到航海日志GPS信号丢失连续30秒无定位1.检查GPS天线是否被遮挡（如船舶转向时桅杆阴影）

2.进入"传感器诊断"，若显示"NOSIGNAL"，重启GPS接收机

3.仍无效时切换至备用GPS天线（若配备）静态信息错误MMSI码与证书不符2025年后B级设备需联系厂家通过专用工具重写（A级设备可通过密码修改，需船长授权）七、法规标准（一）国际法规SOLAS公约：第V章第19条规定，300总吨及以上国际航行船舶、所有客船需配备A级AIS，且应始终保持开启（除特殊情况经船长决定关闭）。IMO决议A.1118(30)：规定AIS设备性能标准，包括工作频率、发射功率、信号格式，以及与ECDIS、雷达的接口要求。IALA导则A-124：规范AIS基站与船载设备的信息交换协议，定义B类设备的技术参数（如CSTDMA接入方式）。（二）国内规范《国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定》（海船舶〔2010〕156号）：明确内河船舶配备要求，长江干线100总吨及以上船舶需安装AIS，设备需通过CCS型式认可。《船舶自动识别系统(AIS)B级设备检验实施指南》（2025年第2号）：强制要求B级设备内置不可更换电池（3年续航）、静态信息永久固化（MMSI码不可修改）、存储18个月异常状态日志。GB/T46415-2025《船舶自动识别系统（AIS）A类设备性能和测试要求》：规定A级设备的测试项目，包括环境适应性（-40℃~+70℃存储）、电磁兼容性（抗干扰度≥25V/m）、可靠性（MTBF≥10000小时）。（三）检验要求初次检验：需核查设备型式认可证书（如CCS证书编号ZYAIS-2025-XXX）、安装位置符合规范、静态数据输入正确，通电测试BIIT功能正常。年度检验：重点检查电源切换功能（主/应急电源自动切换测试）、GPS信号质量（定位精度≤10米）、VHF发射功率（25W±2W），并核查开关机记录（A级设备应无擅自关闭记录）。换证检验：除年度检验项目外，需进行性能测试（如使用专用仪器测试信号频谱纯度、占用带宽），B级设备还需检查电池剩余寿命（应≥2年）。（四）违规处罚根据《中华人民共