IEC 62287-12017+AMD12022 CSV 海上导航和无线电通信设备和系统.自动识别系统（AIS）的B类船载设备.第1部分载波感知时分多址（CSTDMA）技术标准立项发展报告

海上导航和无线电通信设备和系统自动识别系统（AIS）的B类船载设备第1部分：载波感知时分多址（CSTDMA）技术标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MaritimeNavigationandRadiocommunicationEquipmentandSystems-ClassBShipborneEquipmentoftheAutomaticIdentificationSystem(AIS)-Part1:Carrier-SenseTimeDivisionMultipleAccess(CSTDMA)Techniques摘要自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem,AIS）作为国际海事组织（IMO）《国际海上人命安全公约》（SOLAS公约）强制要求的关键船载通信与导航设备，在船舶避碰、海上交通管理及maritime安全监控等领域发挥着不可替代的作用。随着全球航运业的高速发展和涉海活动的日益频繁，AIS设备的需求已从大型商船逐步扩展至渔船、游艇、内河船舶等中小型船舶，B类AIS设备应运而生。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的IEC62287-1:2017+AMD1:2022CSV标准，系统阐述了该标准的立项背景、技术架构、核心内容和修订历程。该标准规定了采用载波感知时分多址（CSTDMA）技术的B类AIS船载设备的技术要求、测试方法和性能指标，对保障海上航行安全、提高海上交通监管效率以及促进AIS设备产业的规范化发展具有重要的指导意义。本报告同时介绍了主要参与起草单位在标准制定过程中的技术贡献，并对该标准在智能航运背景下的未来发展趋势进行了展望。分析认为，随着e-Navigation战略的深入推进和自主水面船舶技术的快速发展，B类AIS设备标准将持续演进，与卫星AIS、VDES等技术进一步融合，为构建更加安全、高效、绿色的海上交通环境提供坚实的技术支撑。关键词：自动识别系统；B类船载设备；载波感知时分多址；海上导航；无线电通信；IEC62287；海事标准化Keywords:AutomaticIdentificationSystem(AIS);ClassBshipborneequipment;Carrier-SenseTimeDivisionMultipleAccess(CSTDMA);Maritimenavigation;Radiocommunication;IEC62287;Maritimestandardization一、引言1.1立项背景海洋占地球表面积的71%，是全球贸易运输的大动脉。据统计，全球约90%的贸易量通过海运完成。在复杂的海上交通环境中，船舶之间的信息互通与态势感知是保障航行安全的基础。传统的雷达观测和VHF语音通信在能见度不良条件下存在明显局限，难以满足现代海上交通管理的精细化需求。在此背景下，自动识别系统（AIS）应运而生。AIS是一种应用于船岸、船船之间的数字助航系统和设备，通过甚高频（VHF）频段自动连续播发船舶的静态信息（如船名、呼号、船舶类型）、动态信息（如船位、航速、航向）和航次相关信息（如吃水、目的地、预计到达时间），并同时接收周围船舶和岸台的相关信息，从而实现船舶间的自动识别、监视和通信。1998年，IMO海上安全委员会（MSC）第69次会议通过MSC.74(69)号决议，正式采纳AIS作为SOLAS公约第V章强制要求的船载设备。根据规定，300总吨及以上的国际航行船舶、500总吨及以上的非国际航行货船以及所有客船，均须安装AIS设备。这一强制性要求极大地推动了AIS技术的普及和应用。1.2标准范围与定位IEC62287系列标准分为两个部分，分别针对两种不同的自组织多址接入技术：-IEC62287-1：采用载波感知时分多址（CSTDMA）技术；-IEC62287-2：采用自主时分多址（SOTDMA）技术。本报告所关注的IEC62287-1:2017+AMD1:2022CSV是该系列标准的第1部分，规定了采用CSTDMA技术的B类AIS船载设备的最低性能要求、技术特性和测试方法。该标准与RecommendationITU-RM.1371（国际电信联盟无线电通信部门建议书）中关于CSTDMA技术的规定保持一致，并参考了IEC62287-1:2017第一版及此前各版本的技术积累。值得注意的是，标准全称中的“CSV”为ConsolidatedVersion的缩写，表示该版本为整合版本，即将2017年发布的标准正文与2022年发布的第一号修订（AMD1）合并出版的统一版本，便于使用者在单一文档中查阅完整的技术内容。二、标准技术内容概述2.1基本技术架构IEC62287-1标准所规范的B类AIS设备，其核心工作于VHF频段的两个专用信道：AIS1（161.975MHz）和AIS2（162.025MHz）。设备采用CSTDMA技术实现多址接入——即每个设备在发射前先对目标信道进行载波侦听，检测信道是否被占用，若信道空闲则选择一个适当的时隙进行发射。CSTDMA技术的核心特征如下：|技术特征|说明||---------|------||多址接入方式|载波感知+时分多址||工作频段|VHF161.975MHz/162.025MHz||发射功率|2W（典型值），部分场景可支持更高功率||信道带宽|25kHz||调制方式|GMSK（高斯最小频移键控）||数据速率|9.6kbps||时隙结构|每帧60个时隙，每时隙约26.67ms|与A类设备采用的SOTDMA技术不同，CSTDMA设备不预先保留时隙，而是通过“先听后发”的方式动态选择空闲时隙，因此不需要严格的时隙同步。这种机制降低了设备对高精度时钟和复杂同步电路的需求，有助于降低制造成本和功耗，但代价是在高信道负载条件下可能出现时隙冲突概率增加的情况。2.2标准的主要内容IEC62287-1:2017+AMD1:2022CSV规定了B类AIS设备以下几个方面的技术内容和测试要求：1.一般要求：包括设备的构成、外观标识、接口要求、环境适应性（温度、湿度、振动、防水等）以及供电条件等。2.发射特性：规定了发射频率精度（±500Hz以内）、发射功率（典型为2W，允差范围内）、调制精度、邻道功率、杂散发射等射频参数的技术指标和测试方法。3.接收特性：规定了接收灵敏度（应不劣于-107dBm）、邻道选择性、互调抑制、阻塞特性、杂散响应抑制等技术指标。4.TDMA协议要求：详细规定了CSTDMA协议的行为特征，包括载波侦听的阈值和时间窗口、时隙选择算法、发射时序、帧结构、重传策略以及信道切换管理等内容。5.数据内容与消息格式：规定了B类AIS设备应发送和接收的消息类型，包括消息1（位置报告）、消息18（B类标准位置报告）、消息19（B类扩展位置报告）、消息24（静态数据报告）等，以及消息中各类数据字段的格式和编码规则。6.自组织与冲突避免机制：规定了设备在信道拥塞时的退避策略和发射降级机制，以保证在不干扰A类设备正常工作的前提下实现有效通信。7.操作与显示要求：规定了设备的基本人机交互界面要求，包括电源开关、模式切换、信息显示以及自检功能等。8.测试条件与合格判定：明确了各项技术指标的测试环境、测试配置、测试步骤和合格判据，为第三方检测机构提供了统一的测试依据。2.32017版与2022年修订的主要变化2022年发布的AMD1修订案主要针对以下方面进行了技术更新和完善：-与ITU-RM.1371-5建议书的协调：更新了技术引用，确保与最新版本的国际电信联盟建议书保持一致，特别是在消息格式和协议交互方面。-新增消息类型支持：增加了对消息27（远程情况下AIS的位置报告，适用于卫星AIS接收）的支持要求，以适应卫星AIS技术的发展趋势。-技术指标微调：对部分射频参数和测试方法进行了细化和修正，提高了标准的可操作性和可测试性。-减少对A类设备干扰的要求：强化了B类设备在时隙选择上的避让机制，进一步降低B类设备对A类设备通信性能的潜在干扰。三、标准的意义与应用价值3.1对海上航行安全的保障作用AIS作为现代海上交通安全保障体系的核心组成部分，其可靠性和兼容性直接关系到船舶航行安全。IEC62287-1标准通过对B类AIS设备技术性能的严格规范，确保低成本的B类设备在复杂的电磁环境和信道条件下仍能保持稳定工作，有效收发位置报告和静态信息，从而增强周围船舶对中小型船舶的态势感知能力。在渔船密集作业海域、狭窄水道、港口锚地等AIS设备密度较高的场景中，CSTDMA技术规范的“先听后发”机制和冲突避让算法有助于维持信道秩序，保障各类AIS设备之间的有效互通。这对于防范船舶碰撞事故、提升海上搜救效率具有重要意义。3.2对海事监管效率的提升沿海和内河海事管理机构利用AIS岸基网络对辖区水域船舶进行实时动态监控。B类AIS设备的普及使得过去难以纳入监管视野的大量中小型船舶（如渔船、乡镇渡船、小型货船等）得以被有效识别和跟踪，极大扩展了海事监管的覆盖面。IEC62287-1标准为海事监管部门在设备选型、验收和日常监管中提供了统一的技术依据，有助于规范设备市场、确保设备质量。3.3对产业发展的促进作用从产业角度看，IEC62287-1标准为全球AIS设备制造商提供了统一的设计和测试依据。标准的明确性和可操作性降低了制造商在研发过程中的不确定性，有利于缩短产品开发周期，促进全球范围内B类AIS设备市场的良性竞争和技术进步。同时，统一的国际标准也为设备的国际贸易和跨国互认提供了便利条件，符合世界贸易组织《技术性贸易壁垒协议》（WTO/TBT）关于采用国际标准的基本原则。四、主要参与单位介绍4.1国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC与ISO（国际标准化组织）和ITU（国际电信联盟）共同构成国际标准化的三大支柱组织。在海上导航与无线电通信领域，IEC下设的IEC/TC80（第80技术委员会——海上导航与无线电通信设备及系统）负责相关标准的制定和修订工作。TC80的工作范围涵盖海上导航设备、无线电通信设备、船舶交通管理系统（VTS）设备以及相关系统和接口的标准化。IEC62287-1标准即由TC80下属的工作组（WG）负责起草和维护。TC80汇集了来自全球各主要航海国家的标准化专家，包括中国、日本、韩国、德国、挪威、英国、美国等国的行业专家和监管机构代表。这些专家在标准制定过程中充分协商，确保标准兼顾技术先进性、产业可行性和国际适用性。IEC62287-1标准从立项、起草、征求意见到正式发布，历经严格的标准化工作程序，充分体现了国际标准制定的科学性、透明性和协商一致性原则。五、结论与展望IEC62287-1:2017+AMD1:2022CSV作为规范B类AIS船载设备（采用CSTDMA技术）的国际标准，在保障海上航行安全、提升海事监管能力、促进AIS产业健康发展和推动国际标准互认等方面发挥着重要作用。该标准的持续更新和完善，反映了国际海事界对AIS技术发展的持续关注和积极回应。展望未来，随着国际海事组织e-Navigation战略的深入实施、卫星AIS技术的日益成熟以及自主水面船舶（MASS）技术的快速发展，AIS技术本身及其标准体系将面临新的机遇和挑战。VHF数据交换系统（VDES）作为AIS的下一代演进方向，已在国际电信联盟框架下获得频率资源并进入标准化阶段。未来的B类AIS设备标准预期将在以下方面持续演进：1.与VDES技术的融合衔接：逐步实现从AIS向VDES的平滑过渡，提升海上数字通信的带宽和能力；2.与卫星AIS的深度协同：进一步优化B类设备与卫星AIS系统的交互协议，扩大远海和偏远水域的船舶监控覆盖范围；3.网络安全与数据安全：加强AIS设备的网络安全防护要求，防范信息篡改、欺骗和干扰等新型安全威胁；4.与自主航行系统的适配：适应自主水面船舶对高可靠感知信息和自主避碰决策的需求，提升设备的信息融合与智能处理能力。可以预见，在国际电工委员会、国际海事组织、国际电信联盟等国际组织的协同推动下，AIS及其后续演进技术将持续在保障全球海上航行安全、促进航运业数字化转型方面发挥更加重要的作用。中国作为全球最大的造船国和航运国之一，应积极参与相关国际标准的制修订工作，推动我国AIS产业从“标准跟随”走向“标准引领”，为全球海事标准化事业贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]IEC62287-1:2017+AMD1:2022CSV,Maritimenavigationandradioc