Design & Development 设计开发 AIS-MOB(AIS便携式应急示位标)技术与应用 郑 华 （海军驻广州七五○厂军代表室，广州 510656） 摘 要：AIS-MOB（AIS个人便携应急示位标）是一种可以安装于救生衣或随身携带的便携式应急示位 报警装备，该设备可通过人工或落水自动启动，应用AIS自组织时分多址技术在AIS信道或指配的专用信道 上，定时发送个人位置和报警信息，该信息可被所有AIS终端设备和基站设备接收显示，提高搜救效率。设 备由AIS发射电路、GNSS定位、天线、电池等部分组成，可在紧急情况下连续工作48小时以上，可广泛应用 于各类搜救系统。 关键词：便携式个人应急示位标；AIS；搜救 AIS-MOB(AIS portable emergency position indicator) Technology and Application ( The Military Commissary Department in No.750 Manufactory in Guangzhou,Guangzhou 510656 ) ZHENG Hua Abstract: AIS-MOB(AIS portable emergency position indicator) is a kind of can be installed on the lifejacket or portable emergency position indicating and alarm equipment, the equipment can be manual or automatic start falling, the application of AIS self-organized time division multiple access technology in AIS channel or assigned a dedicated channel, regularly send personal position and the alarm information, the information can be all AIS terminal equipment and base station equipment receiving display, improve search effi ciency. Equipment from the AIS emission circuit, GNSS positioning, antenna, battery components, in an emergency situation more than 48 hours of continuous work, can be widely used in various types of search and rescue system. Key words: Portable personal emergency position indicator; AIS; search and rescue 1 引言 近年来，随着全球经济的快速增长，海上交通运 输的地位日益显著，特别是船舶科技的迅速发展和海 洋经济的崛起，使世界航运市场得到了前所未有的扩 大与发展。世界航运业的迅猛发展在带来巨大经济利 益的同时，也使海上交通情况变得越来越复杂。虽然 现在大部分船舶都安装了先进的导航助航设备，但是 碰撞、触礁、搁浅、沉没等造成重大人身伤亡和经济 损失的海上交通事故仍然屡屡发生。为减少海上船难 事故带来的损失，海上搜救工作具有十分重要的作用 和意义。 2 AIS－MOB在舶舶上的应用 2010年国际电信联盟的工作会议确定对原有的VHF 甚高频数据通信的信道协调进行修订，对原有的双工 频道进行拆分，并提出可以指定信道专用于MOB（Man Overboard，落水人员报警）的通信。可见对于船舶人 员的安全和搜救工作受到越来越多的关注，因此近年 来PLB（个人信标）设备种类不断增多，包括应用原有 的EPIRB及北斗个人终端等。 AIS-SART是近几年兴起的新技术，与搜救雷达应 答器相比AIS-SART的性能更加优越，不但搜救距离 远，而且由于内置了GNSS接收装置，可以获得精确的 位置和时间信息，因此定位精度很高，快速精准。此 外，AIS-SART的最大优点是搜救目标位置的可视化显 示，能够在船载AIS设备上清楚的显示出幸存者的范 围和方向。因此，对AIS-SART的研究具有非常重要的 意义。2006年起，相关国际组织与产品厂商一起先后 在苏格兰的奥本以及美国的佛罗里达对AIS-SART的工 作性能进行了试验，结果表明，AIS-SART较之传统的 作者简介：郑华（1984-），男，助理工程师。主要从事导航工程装备质量管理工作。 收稿日期：2012-08-24 67 

Design & Development 设计开发 搜救雷达应答器更有利于在海上恶劣的条件下，迅速 准确的对遇险船舶、救生艇及幸存者进行定位，为救 援工作赢得宝贵时间。AIS-SART发送的消息采用标准 的AIS消息格式，因此常规的AIS设备均可接收到AIS- SART发送的消息，随着安装AIS的船舶数量不断增 加，AIS-SART将会在未来海上交通事故的搜救工作中 将发挥巨大作用。 AIS-MOB作为AIS-SART技术的应用延伸，更加小 巧便携，可安装于个人救生衣上或随身携带，在遇险 时发出个人报警信号和位置信息等。 3 AIS-MOB的主要功能 AIS-MOB（AIS便携式遇险示位标）是一款独特的 个人便携式遇险示位与报警装备，设备内置GNSS定位 模块和高速VHF数据电台，应用先进的自动识别(AIS) 技术，在人员落水、设备浸水或人工触发情况下自动 定时广播发送遇险人员位置等相关信息，信息可被AIS 岸台和已安装AIS设备的船舶、飞机、救生艇接收，有 利于迅速准确地对搜救目标进行定位，为遇险人员营 救提供一条更快速、有效的信息通道。 4 AIS-MOB的主要原理 4.1 设备组成 产品主要由电池、启动开关、主控制器、状态指 示、GNSS定位系统、AIS 发射模块、天线等几个单元 组成，如图1所示。其工作原理为人工或者自动打开启 动开关后，主控制器一方面进行开机自检并完成相应 的状态指示，另外一方面获取由GNSS单元送过来的位 置信息，并将此信息做为本机的位置信息按预先制定 的策略通过发射单元经由天线发送出去。 图1 AIS-MOB主要原理框图 4.2 关键技术 68 4.2.1 SOTDMA（自组织时分多址）技术 该技术将时间轴划分成固定长度的时间间隔，每 个时间间隔为一帧，每帧又划分若干互不重叠的时隙 供用户使用。SOTDMA技术的最大特点是每个用户在 广播当前位置信息的同时也会广播对未来时隙的预约 信息，从而构成反映整个系统中参与通信的所有用户 对时隙动态使用情况的时隙状态表。由于用户对信道 的时隙资源进行自发管理，所以不需要基站的参与。 因此，AIS-MOB是一种可以自主进行个人报警和位置 信息发送的装备，不需要任何人工参与，即可保证个 人报警信息能够被他人接收。 4.2.2 功耗管理 由于设备需保证人员落水后能够连续工作48小时 以上，并能在工作期间内，连续发射个人位置和报警 信息，因此整机的功耗管理是关键。 设备采用使用寿命长、置换简单方便的锂电池进 行供电，并尽量采用低功耗器件及效率更高的电源管 理方式，在保证整机的工作性能同时尽量延长电池工 作时间。 4.2.3 信息内容 AIS-MOB发送的信息处包含消息类型码（即消息 ID）外，还包含个人终端的位置的经纬度信息、对 地航向和航速、时间戳等。可使用消息类型包括MSG1 和MSG14。设备亦可采用多种定位方式，如GPS、北斗 等，在获得准确的位置数据后将其打包进消息数据中。 4.3 主要技术参数 1 2 161.975MHZ 162.025MHZ 30dBm±1.5dBm(1W) 3 26.6ms 1s ±500Hz 9600bps 48h -20+55 -30+70 50*165mm 200g 

4.4 主要规范标准 同时设备亦可工作于指配信道，对信息进行加密 ·ITU-R M. 1371-4 在VHF海上移动频段上时分多 处理，使其应用于其他特殊领域。 Design & Development 设计开发 址的船用自动识别系统的技术特性 ·GB/T20068-2006 船载自动识别系统（AIS）技术 要求 ·IEC61097-14-2010 《全球海上遇险和救助系统 (GMDSS)》的第14部分制定的 《AIS-SART的操作与性 能要求、试验方法及要求的试验结果》 ·GJB150-86 军用设备环境试验方法 ·GJB151A-1997 军用设备和分系统电磁发射和敏 感度要求 ·GB 4208-1993外壳防护等级（IP代码） ·GB/T 15527-1995 船用全球定位系统（GPS）接 收机通用技术条件 ·IMO MSC.246(83) 《AIS-SART性能标准建议》 ·GB/T 15868-1995 全球海上遇险与安全系统 (GMDSS)船用无线电设备和海上导航设备通用要求测试 方法和要求的测试结果 ARPA AIS ·IEC 61162 海上导航和通信电台设备与系统 数据 图3 AIS-MOB信息在其他设备终端上显示 接口 5 AIS-MOB的应用 AIS-MOB设备体积小巧，重量轻，并内置电池和 定位装置，可广泛应用于个人救生等适合随身携带应 用的场合，如图2所示。一旦发生紧急情况，可由人工 操作，或落水后自动启动，以进入工作状态。 设备使用AIS的开放信道，对落水人员的位置和报 警信息进行全方位广播发送，并在现有船舶的电子海 图系统、ARPA雷达、AIS设备上显示，亦可在搜救机 载AIS设备上显示，如图3所示。 图2 AIS-MOB应用图 五 结论 AIS-MOB应用AIS自组织时分多址技术，采用内置 定位装置和电池供电方式，在AIS公共开放信道或指配 信道上自动定时发送遇险人员的位置和报警信息，可 为遇险人员搜救提供更有效的报警方式。该设备可广 泛应用于各种搜救场合，并可拓展应用于陆上个人定 位和紧急报警。 参考文献 [1] IEC61097-14: AIS-SART Operational and performance requirements, methods of testing and required test results[M].2010 [2] ITU-R.M. 1371-4 TECHNICAL CHARACTERISTICS FOR A UNIVERSAL SHIPBORNE AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEM USING TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS IN THE VHF MARITIME MOBILE BAND [3] 王思思,王立军. 船载自动识别搜救发射器(AIS-SART)的组成及使用[J]. 航海技术, 2010(5):39-40 [4] 落水人员报警装置的设计与实现[D].大连:大连海事大学,2011 [5] 落水人员报警定位装置的设计与实现[A].大连:大连海事大学,2012 [6] AIS-SART的设计[A].大连:大连海事大学,2012 [7] 海上救生难点与对策,褚新奇,海军医学杂志,2002 [8] 国外海上救生示位装备, 孟宪林, 刘提敬,林洪吉, 中国个体防护装备, 2002 69