Automatisk Identifikationssystem (AIS)

22 august 2022

Automatisk Identifikationssystem (AIS)

AIS danner en del af det globale maritime nød- og sikkerhedssystem (GMDSS), og det er påkrævet for alle fartøjer på over 300 tons på internationale rejser, 500 tons på ikke-internationale rejser og alle passagerskibe, at de skal sende information på VHF i digitalt format, som oplyser, hvem de er, hvor de er, hvilken slags fartøj det er, og nyttige oplysninger såsom kurs, hastighed og retning.

Introduktion til Automatisk Identifikationssystem (AIS) AIS danner en del af det globale maritime nød- og sikkerhedssystem (GMDSS), og det er påkrævet for alle fartøjer på over 300 tons på internationale rejser, 500 tons på ikke-internationale rejser og alle passagerskibe, at de skal sende information på VHF i digitalt format, som oplyser, hvem de er, hvor de er, hvilken slags fartøj det er, og nyttige oplysninger såsom kurs, hastighed og retning.[1]

Disse oplysninger er tilgængelige for alle både via direkte modtagelse og på forskellige internetsider.[2]

Fartøjer, der ikke er regelmæssigt forpligtet til installere det, kan også installere AIS. De fleste fiskerfartøjer sender ikke AIS, og de fleste flådefartøjer sender det heller ikke, selvom de har muligheden for dette. Førere af fartøjer kan slukke for deres transmissioner for at beskytte fartøjets sikkerhed, og de gør dette i områder, hvor pirateri er udbredt.

Systemet er udvidet til at omfatte AIS-sendere ved større navigationsmærker, der er kendt som hjælp til navigation eller "Atons". Dette har yderligere udviklet sig til begrebet "virtuelle Atons", som er omtalt nedenfor.


Typer AIS-udstyr

Til montering om bord er der tre typer AIS-udstyr, klasse A, klasse B og kun modtagelse. Klasse A er beregnet til fartøjer, hvor det er obligatorisk at montere udstyret.

Klasse A sender flere oplysninger, oftere og ved højere effekt end klasse B. De fleste af oplysningerne i AIS-transmissionen stammer fra andre instrumenter på fartøjet, f.eks. kurs over grunden (COG) og fart over grunden (SOG) fra GPS, men der er nogle oplysninger, der kræver Manuel indtastning, såsom skibets status, som kan være "underway", "at anchor", "alongside" osv. Tilsvarende næste anløbshavn og antal passagerer.

Klasse B er beregnet til fartøjer med frivillig installering. Det er stort set "tilpas og glem den", og den kræver ikke manuel opdatering. Fartøjsoplysningerne indtastes, når den er installeret, og den udsender derefter skibets navn, kaldenavn (MMSI), position, COG og SOG.

Både klasse A og B modtager data fra andre fartøjer, og dette bruges til at placere ikoner på plotterens skærm. Disse kan til gengæld adspørges for at vise alle bådens data.

Den tredje mulighed for et lille fartøj er blot at modtage AIS-transmissioner fra andre fartøjer og vise dem. Tidligt udstyr til små fartøjer var kun med modtager, og derefter kom klasse B på markedet og er nu det foretrukne valg. Kun at have en modtager betyder, at du er i stand til at se, hvad andre både gør, men de kan ikke se dig. Store fartøjer er ved at blive vant til at se små fartøjer på AIS, og fartøjer, der udsender AIS, vil sandsynligvis få mere opmærksomhed end dem, der ikke gør det.

For nylig er AIS Man Overboard-enheder blevet tilgængelige, og mindst én producent integrerer nu en i deres redningsveste. Disse enheder har en fordel i forhold til de konventionelle satellitbaserede enheder (EPIRB'er), idet de vil dukke op på søkortsplotterne på tilstødende fartøjer, mens EPIRB kun vil advare eftersøgnings-og redningsmyndighederne på land.


AIS på internettet

Der er en række hjemmesider og applikationer på internettet, der giver dig mulighed for at se på AIS, for eksempel Marine Traffic (www.marinetraffic.com). Disse fungerer ved at tage dataene fra en række modtagelsessteder omkring kysten og samle dem for at give et samlet billede. Dækningen bliver stadig bedre, men der er huller. Hvis du følger et fartøj, der går ud af dækningen og derefter kommer tilbage igen, vil programmet tegne en lige linje mellem de to. Ved en lejlighed, på vej rundt om North Foreland, viste internettet mig på vej op ad motorvej M2, hvilket forårsagede en vis bestyrtelse på land.

Der er også nogle applikationer, der kan "sende" AIS fra en tablet eller smartphone (http://www.marinetraffic.com/en/p/mais). Det er vigtigt at bemærke, at de ikke sender på VHF, men sender data direkte til internettet via telefondatasystemet. Det betyder, at disse oplysninger ikke vises på en normal VHF AIS-modtager på både på op til ca. 4 mils afstand.


Teknologien

AIS overføres på to reserverede kanaler i det allokerede maritime VHF-bånd (87B og 88B). Ligesom din normale VHF, er området afhængigt af antennens højde, selvom AIS-signalet er mere robust end hurtigt, hvilket øger området en smule. Typisk vil du på et lille fartøj modtage store skibe på op til omkring 20 mil afstand.

For at kunne håndtere mange skibe, der alle kun sender på to kanaler, anvendes et system, der kaldes TDMA (Time Division Multiple Access). Dette betyder, at en tidsperiode er opdelt i et antal tidsrum. Når en klasse A eller B tændes, leder den efter et ledig tidsrum og reserverer det. Andre sæt inden for rækkevidde vil undgå dette tidsrum og vælge et andet. Der er behov for præcis timing for at sikre, at alle fartøjer synkroniseres, og dette er beregnet ud fra GPS; derfor har klasse A/B-udstyret dets egen GPS-modtager.

For nylig er det blevet muligt globalt at modtage AIS-oplysninger via satellit. Dette er tilgængeligt fra flere udbydere, normalt via abonnement og bruges af flådeoperatører. Fra et teknisk synspunkt var det ikke så ligetil, da satellitten kan modtage over et stort område, og inden for det fodaftryk kan der være flere forskellige skibe, der bruger det samme tidsrum (da de kan ikke modtage fra hinanden, vil de tro, at tidsrummet er ledigt). Der er en proces med "konfliktløsning" for at sikre, at alle fartøjer identificeres og giver et komplet billede.

Ud over skibsbårne systemer udsender store navigationsmærker nu i stigende grad AIS hjælp til navigation (Atons). Ved en Aton vil der være en AIS-sender og antenne, og AIS-signalet kommer fra dette sted. Dette behøver dog ikke at være tilfældet, og symbolet vises på kortplotteren i en position, der bestemmes af den breddegrad og længdegrad, der indlæses i AIS-senderen. Normalt er positionen den samme som der, hvor du er, men det er f.eks. muligt, at senderen befinder sig på havnefogedens kontor og udsender placeringen af en markeringsbøje ved havneindgangen. Dette kaldes en virtuel Aton, og Aton-symbolet vil vises på kortplotteren på det rigtige sted, men der vil ikke fysisk være noget til stede der. Fordelen for myndighederne med hensyn til omkostninger og lethed ved at ændre bøjetype er indlysende, men der er noget meget betryggende ved at se bøjen, hvor den bør være, når du nærmer dig en havn.


Installation

Tilføjelse af AIS til et moderne system er enkel, og enheden har bare brug for strøm, en antenne og en forbindelse til hovedsystemet. For aktuelle Raymarine-systemer sker dette via Seatalk NG.

Ældre systemer kan tilsluttes via NMEA-0183. Dette system er meget begrænset, da det kun kan beskæftige sig med en datakilde (benævnt en "taler"), men kan have flere steder, hvortil data kan gå ("lyttere"). Systemet kører normalt ved 4.800 baud, men for AIS skal det køre ved en højere hastighed på 34.800 baud. Dette betyder, at du skal dedikere en NMEA-port på en kortplotter til AIS og indstille hastigheden til 34800 baud eller, hvis den allerede er i brug, bruge en NMEA multiplexer til at kombinere trafik med 4.800 og 34.800 baud.

AIS-enheden kan have sin egen antenne eller, ved hjælp af en antennesplitter, kan den bruge den samme antenne som VHF. Tabet i følsomhed for VHF-radioen ved at tilføje en splitter er marginalt og ikke et problem, men nogle ældre VHF-antenner er muligvis ikke egnede til AIS, da de anvendte frekvenser er på kanten af marinebåndet, og nogle antenner ikke fungerer godt på kanten af båndet. Hvis du bruger en AIS, der sender (klasse A/B), skal splitteren være egnet til at sende. Dette er især tilfældet, hvis du opgraderer til klasse B fra en, der kun modtager.

Ideelt set bør antennen være så højt som muligt for at sikre, at du kan modtage AIS fra andre skibe og modtages på den maksimale afstand.

For klasse A og B systemer kræver en ny installation, at fartøjets oplysninger indtastes. Dette gøres via en PC ved hjælp af et program kaldet Pro AIS, der leveres med enheden. I Storbritannien er det acceptabelt for en bådeejer at indtaste denne detalje; i USA skal det gøres af en autoriseret installatør.


I brug på kortplotteren

Der kan vises AIS-oplysninger på både søkort- og radarskærmene. Både, der sender AIS, vil vises som en blå kileform, hvor kilens spids viser fartøjets pejling (dette tages fra pejlingen ikke COG, så pas på færger med to forender som dem fra Isle of Wight, når de iblandt glemmer at skifte pejling og viser, at de sejler 12 knob agterud). Den seneste softwareversion skelner mellem fartøjstyper, se de seneste udviklinger nedenfor.

Hvert AIS-ikon kan adspørges og give oplysninger om målfartøjet, herunder navn, position, størrelse, COG og SOG og CPA (Closest Point of Approach) og tid til CPA (TCPA). Det er især værdifuldt at kende det andet fartøjs identitet, hvis du ønsker at kontakte det via VHF.

Hvis et AIS-målobjekt udgør en trussel mod dig, bliver ikonet rødt, og der lyder en alarm (hvis alarmen er slået til). Det vurderer truslen efter kriterier, der er fastsat af dig. Det kontrollerer, om målobjektet kommer inden for en indstillet afstand inden for et bestemt tidsrum, f.eks. inden for 0,5 km inden for de næste 6 minutter. Du kan se, hvor tæt det vil komme på ved at se på CPA'en.

Ud fra oplysningerne kan du vurdere risikoen for kollision og træffe passende foranstaltninger i henhold til COLREGS[3].


Faldgruber

AIS er et af de store fremskridt inden for søfartselektronik og sikkerheden til søs. Når man krydser kanalen, er det en fornøjelse at kunne se den kommercielle trafik foran sig og vælge sin vej gennem strømmen af skibe, der sejler ind og ud af separationsordninger. Det er dog meget fristende at koncentrere sig om AIS-målobjekterne på skærmen og glemme, at der vil være andre både derude, der ikke sender AIS. Der vil altid være en fiskerbåd eller to, der gør noget mærkeligt, og den eneste måde, hvorpå du kan se dem, er visuelt eller via radar.

AIS giver mulighed for at beregne nærmeste indsejlingspunkt (CPA), men giver ikke en indikation af, om du vil passere foran eller agterom et andet fartøj. Det er op til dig at bruge oplysningerne til at finde ud af dette og træffe den rigtige beslutning i overensstemmelse med bestemmelserne (COLREGS). Denne begrænsning er blevet afhjulpet i den nyeste softwareversion (R15) til Raymarine a, e, gS og eS-kortplottere og bringer AIS et skridt videre i dens anvendelighed.


De seneste udviklinger (v15)

Den seneste version af Raymarine kortplotter-software har to nye funktioner til AIS.

Den første er at vise forskellige bådtyper med forskellige ikoner i stedet for, at alle er ens. Dette afhænger af, om bådtypen er korrekt indstillet på afsenderfartøjet, men den kan nu skelne mellem sejlbåde, motorbåde, hurtige færger, kommercielle fartøjer, SAR, helikoptere og Aton'er.

Den anden funktion, som er et stort skridt fremad, er tilføjelsen af "forudsete fareområder". Søkortplotteren vil vise vektor, der angiver dit fartøjs retning, og en for en krydsende båd. Den vil derefter vise et rødt område foran det andet fartøj. Hvis din vektor passerer gennem dette område, er der kollisionsrisiko. Hvis den (vektoren) passerer foran området, så vil du passere foran. Hvis agten om området (ikke nødvendigvis agten om AIS-målet), vil du passere agten om. Dette giver en masse nyttige oplysninger, men det er blot oplysninger, og du skal være opmærksom på og overholde COLREGS, især ved at gøre dine hensigter tydelige ved dristige og tidlige skridt. Ved udarbejdelsen af størrelsen af det forudsete fareområde tilføjer systemet sine egne sikkerhedsmargener, men hvis du krydser foran et stort fartøj, er det klogt at sikre, at du har en margin, som du har det godt med.


Sammenfattende

AIS er en vigtig udvikling inden for sikkerhed til søs og giver oplysninger som hjælp til at træffe bedre beslutninger. Man skal dog huske på, at der er masser af farer derude, som ikke sender AIS, og at det stadig er nødvendigt at have et godt kendskab til og anvende COLREGS. Den nye funktion til forudsigelse af fareområder i V15-softwaren er et stort skridt fremad med hensyn til visuel præsentation af AIS-oplysninger, men det kan stadig ikke erstatte sund fornuft og sømandskab. 


Referencer 

1. Den Internationale Søfartsorganisation (IMO).

2. Der er en række internetsider, nogle er gratis, nogle abonnementer leverer AIS-data. En med bred dækning er http://www.marinetraffic.com/

3. Den fulde tekst fra COLREGS http://www.collisionregs.com/MSN1781.pdf