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AIS报文说明书.pdf

发布时间：2022-01-28 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.87M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    ITU-R M.1371-4建议书 - 在VHF水上移动频带内使用时分多址的自动识别系统的技术特性
    前言
    范围
    附件1 在VHF水上移动频带内使用TDMA技术 的AIS的工作特性
    1 概述
    2 AIS设备
    2.1 AIS VHF数据链路（VDL）非主控台
    2.1.1 AIS船载台
    2.1.2 助航AIS台
    2.1.3 受限基站（非VDL控制功能）
    2.1.4 搜救移动航空器设备
    2.1.5 转发台
    2.1.6 AIS搜救发射机（AIS-SART台）
    2.2 AIS VDL主控台
    2.2.1 基站
    3 识别
    4 信息内容
    4.1 有关安全的简短消息
    4.2 自主模式的信息更新间隔
    4.2.1 报告间隔（RI）
    5 频带
    附件2 在水上移动频带内使用TDMA技术的AIS的技术特性
    1 AIS的结构
    1.1 AIS层模块
    1.2 AIS层准备发送AIS数据的责任
    1.2.1 运输层
    1.2.2 网络层
    1.2.3 链路层
    1.2.4 物理层
    2 物理层
    2.1 参数
    2.1.1 概述
    2.1.2 常数
    2.1.3 传输媒质
    2.1.4 双信道工作
    2.2 收发信机特性
    2.3 调制方案
    2.3.1 GMSK
    2.3.2 频率调制
    2.3.3 频率稳定度
    2.4 数据传输比特速率
    2.5 训练序列
    2.6 数据编码
    2.7 前向纠错
    2.8 交织
    2.9 比特扰码
    2.10 数据链路判断
    2.11 发射机瞬态响应
    2.11.1 切换时间
    2.12 发射机功率
    2.13 关机程序
    2.14 安全提示
    3 链路层
    3.1 子层1：媒体接入控制（MAC）
    3.1.1 TDMA同步
    3.1.2 时间分割
    3.1.3 时隙相位和帧同步
    3.1.4 时隙的识别
    3.1.5 时隙的接入
    3.1.6 时隙的状态
    3.2 子层2：数据链路业务（DLS）
    3.2.1 数据链路激活和释放
    3.2.2 数据传输
    3.2.3 差错检测和控制
    3.3 子层3 - 链路管理实体（LME）
    3.3.1 接入到数据链路
    3.3.2 工作模式
    3.3.3 初始化
    3.3.4 信道接入方案
    3.3.5 自主和连续工作
    3.3.6 指配的工作
    3.3.7 消息结构
    4 网络层
    4.1 双信道工作和信道管理
    4.1.1 工作频道
    4.1.2 双信道工作的正常默认模式
    4.1.3 区域工作频率
    4.1.4 区域工作范围
    4.1.5 接近区域边界的切换模式工作
    4.1.6 通过人工输入的信道管理
    4.1.7 加电后的恢复工作
    4.1.8 信道管理命令的优先级和清除已存的区域性工作设置
    4.1.9 改变两个AIS工作频道的条件
    4.2 传输分组的分配
    4.2.1 用户目录
    4.2.2 传输分组的选路
    4.2.3 消息优先级指配的管理
    4.3 改变报告间隔
    4.3.1 自主改变的Rr（连续和自主模式）
    4.3.2 指配的Rr
    4.4 数据链路拥塞的解决方法
    4.4.1 本台站有意的时隙再用
    4.4.2 为解决拥塞所使用的指配
    4.5 基站的工作
    4.6 转发器的工作
    4.6.1 转发指示符
    4.6.2 双工转发器模式
    4.6.3 单工转发器模式
    4.7 与分组排序和分组群有关的差错处理
    5 运输层
    5.1 传输分组的定义
    5.2 将数据转换成传输分组
    5.2.1 转换成传输分组
    5.3 传输分组
    5.3.1 寻址消息6和12
    5.3.2 广播消息
    5.3.3 转换为显示接口消息
    5.4 显示接口协议
    附件3 通过数字选择呼叫消息进行的AIS信道管理
    1 概述
    2 时间安排
    3 区域信道标示
    4 区域范围的标示
    附件4 大量程应用
    1 概述
    2 大量程应用应通过接口接至其他设备
    3 广播的大量程应用
    3.1 AIS大量程广播消息的分组比特结构
    3.2 大量程AIS广播消息
    3.3 大量程AIS广播消息的发送方法
    3.3.1 发送时段
    3.3.2 接入方案
    3.3.3 AIS 岸站限定符
    3.3.4 发送大量程广播消息
    附件5 应用专用消息
    1 概述
    1.1 二进制消息
    1.2 应用标识符的定义
    1.3 功能消息的定义
    2 二进制数据结构
    2.1 应用标识符
    2.1.1 测试应用标识符
    2.1.2 国际应用标识符
    3 创建功能消息的指导方针
    3.1 国际功能消息
    3.2 区域功能消息
    4 创建功能消息（FM）的指导方针
    5 与国际功能消息有关的系统的定义
    5.1 IFM 0：采用6比特ASCII码的文本
    5.2 IFM 2：对专用FM的询问
    5.3 IFM 3：能力询问
    5.4 IFM 4：能力应答
    5.5 IFM 5：对寻址二进制消息的应用确认
    附件6 传输分组的排序
    附件7 采用CSTDMA技术的B类AIS
    1 定义
    2 一般要求
    2.1 概述
    2.1.1 B类“CS”AIS的性能
    2.1.2 工作模式
    3 性能要求
    3.1 组成
    3.2 工作频道
    3.3 用于位置报告的内部GNSS接收机
    3.4 识别
    3.5 AIS信息
    3.5.1 信息内容
    3.5.2 报告间隔信息
    3.5.3 发射机关机程序
    3.5.4 静态数据输入
    4 技术要求
    4.1 概要
    4.2 物理层
    4.2.1 收发信机的特性
    4.2.2 发射机的要求
    4.2.3 接收机参数
    4.3 链路层
    4.3.1 链路子层1：媒体接入控制（MAC）
    4.3.2 链路子层2：数据链路业务（DLS）
    4.3.3 链路子层3 - 链路管理实体（LME）
    4.4 网络层
    4.4.1 双信道工作
    4.4.2 信道管理
    4.4.3 传输分组的分配
    4.4.4 数据链路拥塞的解决方法
    4.5 运输层
    4.5.1 传输分组
    4.5.2 数据分组的排序
    4.6 DSC信道管理
    4.6.1 DSC功能性
    4.6.2 DSC时间共享
    附件8 AIS消息
    1 消息类型
    2 消息概要
    3 消息说明
    3.1 消息1、2、3：位置报告
    3.2 消息4：基站报告
    3.3 消息5：船舶静态和航行相关数据
    3.3.1 数据终端设备（DTE）指示符
    3.3.2 船舶类型
    3.3.3 用于报告位置的参考点和船舶的总尺寸
    3.4 消息6：寻址二进制消息
    3.5 消息7：二进制确认
    3.6 消息8：二进制广播消息
    3.7 消息9：标准的SAR航空器位置报告
    3.8 消息10：UTC/日期询问
    3.9 消息11：UTC/日期响应
    3.10 消息12：寻址安全相关消息
    3.11 消息13：安全相关确认
    3.12 消息14：安全相关广播消息
    3.13 消息15：询问
    3.14 消息16：指配模式命令
    3.15 消息17：GNSS广播二进制消息
    3.16 消息18：标准的B类设备位置报告
    3.17 消息19：扩展的B类设备位置报告
    3.18 消息20：数据链路管理消息
    3.19 消息21：助航设备报告
    3.20 消息22：信道管理
    3.21 消息23：群组指配命令
    3.22 消息24：静态数据报告
    3.23 消息25：单时隙二进制消息
    3.24 消息26：带有通信状态的多时隙二进制消息
    3.25 消息27：大量程 AIS广播消息
    附件9 对使用脉冲发射台站的要求
    1 对使用脉冲发射台站的要求
    2 收发机特性
    3 发射机要求
    4 同步精度
    5 信道接入方案
    6 用户ID（唯一标识符）
    附件10 ITU-R M.1371-3建议书中的缩写
    ITU-R M.1371-4 建议书 ITU-R M.1371-4 建议书 （04/2010） 在 VHF 水上移动频带内使用 时分多址的自动识别系统的 技术特性 M 系列 移动、无线电定位、业余 和相关卫星业务
    ii ITU-R M.1371-4 建议书 前言 无线电通信部门的职责是确保卫星业务等所有无线电通信业务合理、平等、有效、经济地使用无线电频 谱，不受频率范围限制地开展研究并在此基础上通过建议书。 无线电通信部门的规则和政策职能由世界或区域无线电通信大会以及无线电通信全会在研究组的支持下履 行。 知识产权政策（IPR） ITU-R的IPR政策述于ITU-R第1号决议的附件1中所参引的《ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用专利政策》。专 利持有人用于提交专利声明和许可声明的表格可从http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en获得，在此处也可获取 《ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用专利政策实施指南》和ITU-R专利信息数据库。 ITU-R 系列建议书 （也可在线查询 http://www.itu.int/publ/R-REC/en） 系列 BO BR BS BT F M P RA RS S SA SF SM SNG TF V 标题 卫星传送 用于制作、存档和播出的录制；电视电影 广播业务（声音） 广播业务（电视） 固定业务 移动、无线电定位、业余和相关卫星业务 无线电波传播 射电天文 遥感系统 卫星固定业务 空间应用和气象 卫星固定业务和固定业务系统间的频率共用和协调 频谱管理 卫星新闻采集 时间信号和频率标准发射 词汇和相关问题 说明：该ITU-R建议书的英文版本根据ITU-R第1号决议详述的程序予以批准。 电子出版 2010年，日内瓦 版权所有。未经国际电联书面许可，不得以任何手段复制本出版物的任何部分。  ITU 2010
    ITU-R M.1371-4 建议书 1 ITU-R M.1371-4*建议书 在VHF水上移动频带内使用时分多址的 自动识别系统的技术特性 （ITU-R 232/5号研究课题） （1998-2001-2006-2007-2010年） 范围 本建议书制定了在 VHF 水上移动频带内使用时分多址的自动识别系统（AIS）的技术特性。 国际电联无线电通信全会， 考虑到 使用自组织时分多址（SOTDMA）的系统将适应所有的用户并且满足将来有效使 国际海事组织（IMO）对通用船载自动识别系统（AIS）有需求； 使用通用船载 AIS 可以有效地交换船舶之间、船舶和岸站之间的航海数据，因此改 a) b) 善航海的安全； c) 用频谱的要求； d) 这样一个系统应在船到船的应用、船舶报告和船运交通业务（VTS）应用中主要用 于航海的监督和安全目的。在不损害主要功能的前提下，它也用于其他与海事安全相关的通 信； e) 用时分多址（TDMA）技术的指配和查询模式工作； f) IMO AIS 运输要求的船只，还包括助航设备和搜救系统； g) 这样一个系统是自主的、自动的和连续的，并且主要以广播方式工作，但是也以使 这样一个系统能够扩展以适应将来扩展用户数量和多种类的应用，包括不符合 IALA 维护并出版技术导则供 AIS 制造商和其他相关方使用， 建议 应根据附件 1 中给出的工作特点和附件 2、附件 3、附件 4、附件 6、附件 7、附件 8 1 和附件 9 中给出的技术特性设计 AIS； 2 使用附件 2 中规定的 AIS 应用特定消息的 AIS 的应用应符合附件 5 中给出的特性； * 应提请国际海事组织（IMO）、国际民用航空组织（ICAO）、国际航标协会（IALA）、国际电 工委员会（IEC）和国际海事无线电委员会（CIRM）注意本建议书。
    ITU-R M.1371-4 建议书 AIS 应用应考虑 IMO 维护并出版的国际应用标识符分类，正如附件 5 中规定的； 设计 AIS 应考虑 IALA 维护并出版的技术导则。 2 3 4 附件1 在VHF水上移动频带内使用TDMA技术 的AIS的工作特性 概述 1 1.1 系统应自动地以自组织的方式向其他设备广播船舶的动态和其他信息。 1.2 系统设备应能够接收和处理具体的查询呼叫。 1.3 系统应能够根据要求发送附加的安全信息。 1.4 系统设备应能够在航行中或在停泊时连续地工作。 1.5 系统应同步地使用 TDMA 技术。 1.6 系统应能够以三种模式工作，自主模式、指配模式和征询模式。 2 AIS设备 2.1 AIS VHF数据链路（VDL）非主控台 2.1.1 AIS船载台 2.1.1.1 采用附件 2 所述 SOTDMA 技术的 A 类船载移动设备将符合相关的 IMO AIS 运输要 求。 2.1.1.2 B 类船载移动设备将提供不必完全遵守 IMO AIS 运载要求的设施。 — — 采用附件 2 所述 SOTAMA 技术的 B 类“SO”； 采用附件 7 所述 CSTDMA 的 B 类“CS”。 2.1.2 助航AIS台 2.1.3 受限基站（非VDL控制功能） 2.1.4 搜救移动航空器设备 AIS SAR 航空器台应发射位置报告消息 9 和采用消息 5 和消息 24A 及 24B 的静态数据。
    2.1.5 转发台 ITU-R M.1371-4 建议书 3 2.1.6 AIS搜救发射机（AIS-SART台） AIS SART 台应采用附件 9 中描述的脉冲发射法发射消息 1 和消息 14。 消息 1 和消息 14 应使用用户 ID 970xxyyyy（其中 xx=制造商 ID 01 至 99；yyyy=序号 0000 至 9999）和航行状态 14。 消息 14 应包括下列内容： 当激活时：SART ACTIVE 根据测试：SART TEST 2.2 AIS VDL主控台 2.2.1 基站 3 识别 就船舶的识别而言，应使用适当的水上移动业务标识（MMSI），《无线电规则》第 19 条和 ITU-R M.585 建议书对此做了规定。ITU-R M.1080 建议书对第十位数字（最低有效数 字）应不适用。如果某个 MMSI 按计划出现的，则 AIS 装置应只用于发送。 4 信息内容 AIS 台应酌情提供静态、动态及与航行有关的数据。 4.1 有关安全的简短消息 A 类船载移动设备应能接收和发送含有重要导航告警或重要气象告警的简短安全相关 消息。 B 类船载移动设备应能接收简短安全相关消息。 4.2 自主模式的信息更新间隔 4.2.1 报告间隔（RI） 不同信息类型在不同的时间期间内有效，因此需要不同的更新间隔。 每 6 分钟，当数据修正时，或按要求。 取决于速度和航向的变化，根据表 1 和表 2 变化。 每 6 分钟，当数据修正时，或按要求。 按要求。 静态信息： 动态信息： 有关航行的信息： 有关安全的消息：
    4 ITU-R M.1371-4 建议书 表1 A类船载移动设备的报告间隔 船舶的动态状态 标称报告间隔 锚泊或系泊且移动速度不超过3节的船舶 锚泊或系泊且移动速度超过3节的船舶 0-14节的船舶 0-14节且改变航向的船舶 14-23节的船舶 14-23节且改变航向的船舶 >23节的船舶 >23节且改变航向的船舶 (1) 如果移动台确定它是一个旗语的话（见附件2第3.1.1.4节），报告间隔应降至2 s 3 min(1) 10 s (1) 10 s(1) 3 1/3 s(1) 6 s(1) 2 s 2 s 2 s （见附件2第3.1.3.3.2节）。 注1 – 选择这些值，目的在于符合IMO AIS性能标准的同时，尽量减小无线电信道的负载。 注2 – 如果自主模式要求的报告间隔比指配模式的短，则A类船载移动AIS台应采用自主模式。 表2 除A类船载移动设备之外的设备的报告间隔 平台的状况 标称报告间隔 移动速度不超过2节的B类“SO”船载移动设备 移动速度为2-14节的B类“SO”船载移动设备 移动速度为14-23节的B类“SO”船载移动设备 移动速度> 23节的B类“SO”船载移动设备 移动速度不超过2节的B类“CS”船载移动设备 移动速度超过2节的B类“CS”船载移动设备 搜救航空器（机载移动设备）(4) 导航辅助 AIS基站(2) (1) 如果移动台确定它是一个旗语的话（见附件2第3.1.1.4节），报告间隔应降至2 s（见附件2第 3 min(1) 30 s(1) 15 s(1) (3) 5 s(1) (3) 3 min 30 s 10 s 3 min 10 s 3.1.3.3.2节）。 (2) 基站在检测到一个或多个台站与基站同步时，应将其报告间隔降至3 1/3 s（见附件2第3.1.3.3.1 节）。 (3) B类“CS”的标称报告间隔为30 s。 (4) 在搜救行动展开地区，可采用低至2 s更短的报告间隔。 5 频带 按照《无线电规则》（RR）附录 18 和 ITU-R M.1084 建议书附件 4 的要求，应设计 AIS 台工作在 VHF 水上移动频带，采用 25 kHz 带宽。
    ITU-R M.1371-4 建议书 5 某些类型设备的最低要求可以是 VHF 水上频带的子集。 《无线电规则》附录 18 已经为 AIS 用途划分了两个国际信道。 系统应能在两个并行的 VHF 信道上工作。在指配的 AIS 信道无法使用时，系统应能采 用符合本建议书规定的信道管理方法选择替换的信道。 附件2 在水上移动频带内使用TDMA技术的AIS的技术特性 1 AIS的结构 本 附 件 描 述 了 SOTDMA 、 RATDMA 、 ITDMA 和 FATDMA 技 术 的 特 性 （ 见 关 于 CSTDMA 技术的附件 7）。 1.1 AIS层模块 本建议书涉及开放系统互连（OSI）模型的 1 至 4 层（物理层、链路层、网络层、运输 层）。 图 1 示出了某个 AIS 台的层模型（物理层至运输层）以及业务应用中的各层（会话层至 应用层）。 图1
    6 ITU-R M.1371-4 建议书 1.2 AIS层准备发送AIS数据的责任 1.2.1 运输层 运输层负责将数据转换成适当大小的发送包，并对数据包排序。 1.2.2 网络层 网络层负责管理消息优先级的指配、信道间发送包的分发和解决数据链路的拥塞。 1.2.3 链路层 链路层划分为 3 个子层，承担下列任务： 1.2.3.1 链路管理实体（LME） 组装 AIS 消息比特，见附件 8。 为组装发送包而将 AIS 消息比特按顺序排成 8 比特的字节，见第 3.3.7 节。 1.2.3.2 数据链路服务（DLS） 计算 AIS 消息比特的 FCS，见第 3.2.2.6 节。 将 FCS 附加到 AIS 消息上，以便完整生成发送包的内容，见第 3.2.2.2 节。 对发送包的内容施用比特填充程序，见第 3.2.2.1 节。 完成发送包的组装，见第 3.2.2.2 节。 1.2.3.3 媒体接入控制（MAC） 提供一种批准方法，让数据发送到 VHF 数据链路（VDL）上。所用方法是采用公共时 间基准的时分多址（TDMA）方案。 1.2.4 物理层 用 NRZI 编码块装发送包，见第 2.3.1.1 或第 2.6 节。 将数字 NRZI 编码的发送包转换成模拟 GMSK 信号，用于调制发射机，见第 2.3.1.1 节。 2 物理层 2.1 参数 2.1.1 概述 物理层负责把从一个信源输出的比特流发送到数据链路上。物理层的性能要求概括在表 3 至表 5 中。 发射输出功率也见第 2.12.2 节。 每一参数的最小取值和最大取值与其他参数无关。
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