hệ thống nhận dạng tự động phổ thông (ais

So sánh các hiển thị radar và AIS trong một con sông hoặc kênh bị hạn chế 4.5.5 ứng dụng trong quản lý điều vận tàu Trong VTS/VTMIS, các ứng dụng dựa trên AIS cung cấp các lợi ích đích x

chơng 4 hệ thống nhận dạng tự động phổ thông (ais)

4.1 mô tả

Hệ thống nhận dạng tự động phổ thông (hoặc AIS, theo cách hiểu thông thờng) làmột hệ thống phát thanh giữa tàu và trạm bờ, hoạt động trên dải tần hàng hải VHF.Các đặc tính và khả năng của hệ thống này làm cho nó trở thành một công cụ mới

đáng chú ý trong việc nâng cao an toàn hành hải và nâng cao hiệu quả của công tácquản lý giao thông hàng hải

Trạm AIS là một máy thu phát vô tuyến VHF có khả năng gửi các thông tin của tàu

nh đặc điểm nhận biết, vị trí, hớng đi, tốc độ, chiều dài, loại tàu và các thông tin vềhàng hóa tới các tàu khác và tới các trạm thu thích hợp ở trên bờ Xem hình 4.1

Các thông tin từ bộ AIS hoạt động trên tàu đợc phát đi liên tục và tự động mà khôngcần bất kỳ sự can thiệp nào của nhân viên trên tàu

Khi đợc sử dụng với một màn hiển thị đồ hoạ thích hợp, bộ AIS trên tàu có khả năngcung cấp nhanh chóng, tự động và chính xác các thông tin về nguy cơ va chạm bằngcách tính toán Khoảng Cách Tới Cận Điểm (CPA) và Thời Gian Tới Cận Điểm (TCPA)

từ các thông tin về vị trí đợc phát đi từ các tàu mục tiêu

Bởi vậy, AIS sẽ trở thành một công cụ trợ giúp quan trọng cho các hệ thống hàng hải

đang tồn tại, bao gồm cả radar Nói chung, các dữ liệu nhận đợc qua AIS sẽ nângcao chất lợng của các thông tin có giá trị cho các nhân viên trên tàu AIS là một công

cụ quan trọng để nâng cao nhận thức về tình trạng giao thông cho ngời sử dụng

4.1.1 Mục đích

Mục đích của AIS là để:

• nhận dạng các tàu;

• giúp theo dõi mục tiêu;

• đơn giản hóa và đẩy mạnh trao đổi thông tin;

• cung cấp các thông tin trợ giúp nhằm giúp phòng tránh tai nạn, và;

• giảm báo cáo đàm thoại bắt buộc của tàu

4.1.2 các ứng dụng chủ yếu của ais

122

Tổ chức hàng hải quốc tế (IMO) xác định54 ba ứng dụng chính của AIS:

• Để trao đổi thông tin giữa tàu với tàu nhằm giúp phòng tránh tai nạn;

• Để các quốc gia ven biển thu đợc thông tin về các tàu và hàng hoá củamình;

• Nh là một công cụ VTS, dùng cho quản lý giao thông

4.1.3 khả năng

AIS là một nguồn trợ giúp các thông tin hành hải AIS trợ giúp, nhng không thay thếcác hệ thống hành hải nh theo dõi mục tiêu radar và VTS Nói chung, việc theo dõiAIS cung cấp các lợi ích quan trọng sau:

• thông tin có độ chính xác cao;

• đợc cung cấp trong thời gian thực tế gần;

• có khả năng thể hiện ngay lập tức các thay đổi hớng của mục tiêu;

• không là đối tợng của việc trao đổi mục tiêu;

• không là đối tợng của việc mất mục tiêu trong vệt dội tạp;

• không là đối tợng của việc mất mục tiêu do điều động nhanh, và;

• có khả năng nhìn xung quanh các đoạn cong và phía sau các hòn đảo.“ ”

Thêm vào, AIS có thể:

• “nhìn phía sau đoạn cong trong một tuyến kênh hoặc phía sau một hòn đảo ”

trong một quần đảo để phát hiện sự hiện diện của các tàu khác và nhậndạng chúng;

• dự đoán vị trí gặp nhau chính xác với các tàu khác trên một con sông hoặctrong một quần đảo;

• biết cảng nào và cầu tàu nào mà tàu hớng tới;

• biết kích thớc và mớn nớc của các tàu ở vùng lân cận;

• phát hiện ra sự thay đổi về hớng của tàu trong hầu hết thời gian thực tế;

• nhận dạng một chiếc phà đang dời bờ trên một con sông

Hình 4.1 Tổng quan của hệ thống AIS4.2 cấu thành

• một máy thu GNSS để điều chỉnh thời gian cho sự đồng bộ hóa vị trí, và;

• một đờng dây thông tin điện tử hàng hải tới màn hiển thị trên tàu và tới các

hệ thống cảm biến

Các thông tin về vị trí và điều chỉnh thời gian thờng đợc xuất phát từ một hệ thống vệtinh hàng hải toàn cầu ngoại vi (ví dụ GNSS), bao gồm một máy thu GNSS vi phân

MF để xác định vị trí chính xác trong các vùng nớc ven biển và nội thủy

Hệ thống AIS hoạt động chủ yếu trên hai kênh VHF đợc dành riêng Tại những khuvực mà các kênh này không có sẵn thì hệ thống có khả năng chuyển tự động qua cáckênh thay thế đã đợc chỉ định

Trong thực tiễn, khả năng của hệ thống là không giới hạn, cho phép một số lợng lớncác tàu đợc điều tiết trong cùng một thời điểm

124

4.2.2 bộ phận ais của tàu

Bộ phận này của hệ thống liên tục và tự động:

• phát các dữ liệu của tàu tới các tàu khác và tới các trạm đợc trang bị AIS;

• nhận các dữ liệu từ các tàu khác và từ các trạm đợc trang bị AIS, và có thểhiển thị dữ liệu này theo dạng văn bản hoặc đồ hoạ theo yêu cầu

Hình 4.2 Sơ đồ mạch của trạm AIS

Hệ thống AIS có khả năng quan sát xung quanh các đoạn cong và đằng sau các“ ”

đảo nếu các khối bờ không quá cao Tầm hiệu lực thông thờng trên biển khoảng

20-30 hải lý, phụ thuộc vào chiều cao ăng-ten Có thể cải thiện mức độ bao phủ cho cảtàu và các trạm VTS nếu có sự trợ giúp của các trạm chuyển tiếp

Thông thờng, các bộ phận của hệ thống trên tàu là trạm AIS, các ăng-ten, một máy vitính nhỏ (PC) và một phần mềm ứng dụng ECS/ECDIS Các thiết bị khác đợc lắp đặtbao gồm một máy thu GNSS (ngoại vi), một la bàn (cho dữ liệu đầu vào về hớng) vàmột máy thu GNSS vi phân (DGNSS) (không bắt buộc)

Chức năng và các lợi ích giành cho các khai thác viên trên tàu bao gồm:

• Theo dõi thời gian thực tế của tất cả các tàu đợc lắp đặt trạm AIS trên mànhiển thị ECS/ECDIS;

• Thể hiện gần nh tức thời các vị trí (ở độ chính xác DGNSS) cùng với hớng sovới mặt đất (SOG) và tốc độ so với mặt đất (COG);

• Thể hiện đờng đi dự báo khi quay trở hoặc điều động;

• Chức năng ETA (thời gian tới dự kiến) cho tất cả các tàu đợc lắp đặt trạmAIS;

• Ghi lại lịch sử đờng đi;

• Có sẵn các số hiệu chỉnh DGNSS từ các trạm cơ sở qua đờng truyền dữ liệuSOTDMA;

• Phát thanh các dữ liệu liên quan tới động lực học, tĩnh học và hành trình củatàu tới các tàu khác và tới trung tâm VTS, và;

• Gửi hoặc nhận các bức điện bằng văn bản ngắn tới/từ trung tâm VTS hoặccác tàu khác

4.3 thông tin ais

4.3.1 nội dung dữ liệu của tàu

4.3.1.1 Các dạng thông tin

Thông tin AIS đợc tàu phát đi bao gồm bốn dạng thông tin khác nhau:

• thông tin cố định hoặc tĩnh là các thông tin đợc nhập vào bộ AIS khi thiết

lập và chỉ đợc thay đổi nếu tàu thay đổi tên, hô hiệu của nó hoặc trải quamột cuộc hoán cải lớn từ kiểu tàu này sang kiểu tàu khác Các thông tin này

đợc phát đi sáu phút/lần

• thông tin động là các thông tin mà, nói chung, đợc tự động cập nhật từ các

bộ cảm biến của tàu đợc nối với bộ AIS Các thông tin này đợc cập nhật theobảng trong phần Các tốc độ báo cáo “ ”

• thông tin liên quan đến hành trình là các thông tin có thể đợc nhập vào

một cách thủ công và đợc cập nhật trong suốt chuyến hành trình Các thôngtin này cũng đợc phát đi sáu phút/lần

• Nếu cần thiết có các bức điện ngắn liên quan đến an toàn.

Những loại thông tin này đợc diễn giải và chi tiết của các nội dung dữ liệu đợc chotrong bảng dới đây

Bảng 4.1 Dữ liệu đợc tàu gửi đi Loại thông tin Phát thông tin - Kiểu và chất lợng

Thông tin tĩnh

MMSI Đặc tính dịch vụ di động hàng hải (đợc cài đặt khi thiết lập).

Có thể đợc sửa đổi nếu tàu đổi chủ sở hữu.

126

Hô hiệu và tên Đợc cài đặt khi thiết lập Có thể đợc sửa đổi nếu tàu đổi chủ sở

hữu.

Chiều dài và chiều rộng Đợc cài đặt khi thiết lập, hoặc nếu có thay đổi.

Loại tàu Đợc chọn từ danh sách đợc lập trình trớc.

Định vị vị trí lắp ăng-ten Đợc cài đặt khi thiết lập hoặc có thể đợc thay đổi cho các tàu hai

chiều hoặc cho những tàu đợc lắp ăng-ten đa chức năng Chiều cao phía trên sống

Đợc tự động cập nhật từ bộ cảm biến vị trí đợc nối với AIS.

Hớng đi Đợc tự động cập nhật từ bộ cảm biến hớng đi của tàu đợc nối với

AIS.

Tình trạng hàng hải Sỹ quan trực ca phải nhập các thông tin về tình trạng hàng hải

một cách thủ công và thay đổi khi cần thiết, ví dụ;

các máy đang chạy;

Trong thực tiễn, do tất cả các thông tin này liên quan đến Công

-ớc COLREGS nên bất kỳ thay đổi nào thấy cần thiết đều có thể

đợc thực hiện tại cùng thời gian mà các đèn hoặc các hình dạng

Mớn nớc của tàu Đợc nhập thủ công khi bắt đầu hành trình bằng việc sử dụng

mớn nớc lớn nhất trong hành trình và đợc sửa đổi khi yêu cầu.

Ví dụ: - Kết quả của việc giảm ba-lát trớc khi vào cảng.

Hàng nguy hiểm (loại) Đợc nhập thủ công khi bắt đầu hành trình bằng việc xác nhận có

chở hàng nguy hiểm hay không đó là:

Hàng nguy hiểm DG Chất có hại HS Chất gây ô nhiễm biển MP Không yêu cầu các chỉ số về số lợng.

Cảng tới và thời gian tới

Đợc nhập thủ công khi bắt đầu hành trình, tuỳ theo thuyền trởng

và đợc cập nhật khi đợc yêu cầu.

Ngời trên tàu Bức điện đợc mở rộng-chỉ đợc gửi đi trên các tàu chủ động hoặc

4.3.1.2 Các bức điện ngắn liên quan đến an toàn

Các bức điện ngắn liên quan đến an toàn là các bức điện văn theo dạng cố định hoặc

tự do đợc gửi tới một nơi nhận đặc biệt (MMSI) hoặc tới tất cả các tàu trong khu vực.Nội dung của các bức điện này phải có liên quan đến an toàn hàng hải, ví dụ nh pháthiện thấy một tảng băng trôi hoặc một quả phao không ở trên vị trí của nó

Các bức điện nên càng ngắn càng tốt Hệ thống cho phép mỗi bức điện có tới 158 ký

tự nhng những bức điện ngắn hơn sẽ dễ dàng tìm đợc khoảng trống để phát hơn.Hiện tại, những bức điện này không đợc quy định thêm, để cho sự sắp xếp càng linhhoạt càng tốt

Có thể yêu cầu việc nhận điện của khai thác viên bằng một bức điện văn

Các bức điện ngắn liên quan đến an toàn không chỉ là một phơng tiện trợ giúp đểphát các thông tin an toàn hàng hải (MSI) Trong khi sự quan trọng của chúng khôngnên đợc đánh giá thấp, thì việc sử dụng những bức điện ngắn liên quan đến an toàn

đó không loại bỏ bất kỳ nghĩa vụ hoặc yêu cầu nào của Hệ thống nguy cấp và antoàn hàng hải toàn cầu (GMDSS)

Khai thác viên nên đảm bảo rằng anh ta/chị ta đọc và nghiên cứu các bức điện đếnngắn liên quan đến an toàn và nên gửi các bức điện ngắn liên quan đến an toàn khi

đợc yêu cầu

128

Chú ý:

• Hệ thống có thể xử lý hơn 2.000 báo cáo/phút và cập nhật thờng xuyên 2giây/lần Kỹ thuật truy cập dồn theo phân chia thời gian tự tổ chức(SOTDMA) bảo đảm rằng tốc độ phát cao này đợc đáp ứng và đạt đợc sựhoạt động ổn định và xác thực từ tàu tới tàu

• Hệ thống tơng thích ngợc với hệ thống DSC, cho phép các hệ thống GMSStrên bờ thiết lập các dải tần hoạt động AIS và để nhận dạng và theo dõi cáctàu đợc lắp đặt AIS

4.3.2 thông tin kỹ thuật

4.3.2.1 Các đặc tính kỹ thuật của tín hiệu

AIS hoạt động chủ yếu trên hai dải tần vô tuyến VHF đợc dành riêng là AIS1 (kênh87B)-161,975 MHz và AIS2 (kênh 88B)-162,025 MHz

4.3.2.2 Các đặc tính kỹ thuật của hệ thống

Theo tiêu chuẩn đặc tính của IMO, dung lợng báo cáo đợc yêu cầu của hệ thống làtối thiểu 2.000 báo cáo/phút Hơn nữa, tiêu chuẩn kỹ thuật của ITU cho AIS quy định4.500 rãnh thời gian/phút Một bức điện báo cáo vị trí từ một trạm AIS khớp với mộttrong số 2.250 rãnh thời gian, đợc thiết lập 60 giây/lần (các báo cáo khác có thểchiếm nhiều rãnh hơn) Khi hai kênh VHF đều có sẵn để sử dụng, số lợng rãnh thờigian có sẵn đợc gấp đôi tới 4.500

Chức năng phát (dựa trên SOTDMA) cho phép hệ thống đợc quá tải cục bộ tới 400

đến 500% và vẫn cung cấp gần nh 100% số lợng cho các tàu nằm gần hơn từ 8 đến

10 hải lý tới các tàu kia theo chức năng tàu tới tàu

Trong trờng hợp hệ thống quá tải, chỉ có các mục tiêu ở xa sẽ là đối tơng bị loại bỏ để

u tiên cho các mục tiêu ở gần, là những mục tiêu liên quan chính tới hoạt động tàu tớitàu của AIS Trong thực tiễn, dung lợng của hệ thống là không giới hạn, cho phép một

số lợng lớn các tàu đợc cung cấp tại cùng thời điểm

4.3.2.3 Phát dữ liệu bằng việc sử dụng SOTDMA

Một trạm AIS di động trên tàu thông thờng sẽ hoạt động theo chức năng tự điều khiển

và liên tục, bất chấp tàu đợc lắp đặt đó đang hoạt động ngoài đại dơng, tại các vùngnớc ven biển hoặc tại các khu vực nội thủy

Khi phạm vi bao phủ VHF đợc đặc trng là tầm hiệu lực ngắn thì yêu cầu một tỷ lệ dữliệu quan trọng Trạm AIS liên lạc bằng việc sử dụng truy cập dồn theo phân chiathời gian (TDMA) trên hai kênh VHF song song Mỗi phút thời gian đợc chia thành2.250 rãnh với chiều dài bằng nhau và những rãnh này đợc đồng bộ một cách chính

xác bằng việc sử dụng thông tin thời gian UTC nh là một cơ chế đo thời gian pha đầutiên Hệ thống có khả năng hoạt động bằng việc sử dụng cơ chế đo thời gian độc lậpthứ cấp nếu đợc yêu cầu, cơ chế này cung cấp độ chính xác đo thời gian tốt hơn 10

às 2.250 rãnh này tạo thành một cấu trúc và mỗi cấu trúc đợc lặp lại mỗi phút mộtlần

Mỗi trạm AIS xác định lịch trình phát của riêng nó (chỉ định rãnh), dựa trên lịch sửkhối lợng đờng truyền dữ liệu và sự hiểu biết các hành động trong tơng lai bởi cáctrạm khác Một bức điện báo cáo vị trí từ một trạm AIS ăn khớp với một trong số2.250 rãnh, đợc thiết lập 60 giây/lần

Các trạm AIS liên tục tự đồng bộ với các trạm khác để tránh chồng lấn việc truyềnrãnh Thủ tục lựa chọn rãnh bởi các trạm bảo đảm rằng các tàu sẽ luôn luôn nhận đ-

ợc các trạm mới, bao gồm những trạm đột nhiên đi vào tầm hiệu lực vô tuyến của cáctàu khác

Khi hệ thống hoạt động trên dải tần vô tuyến VHF, nó có khả năng liên lạc trongphạm vi đ“ ờng ngắm Số l ” ợng các trạm AIS trong phạm vi đờng ngắm của một trạmthu AIS vợt quá dung lợng khung (dới dạng các báo cáo/phút), các thuật toánSOTDMA bảo đảm rằng tế bào vô tuyến hiệu quả cho mỗi trạm AIS giảm một cáchchậm chạp

Hiệu quả tổng thể là, khi một kênh gần tới tình trạng quá tải thì các thuật toánSOTDMA tạo ra một sự giảm sút thiện chí của kích th“ ” ớc tế bào vô tuyến, lần lợt loại

bỏ các báo cáo từ các trạm AIS ở phạm vi xa trong khi vẫn duy trì sự toàn vẹn củacác báo cáo ở phạm vi gần hơn (quan trọng hơn)

Trong khi mạng lới AIS VHF SOTDMA cơ bản đang tự kích thích, việc mở rộng thêm

hệ thống này bằng việc dùng các ứng dụng kỹ thuật tiên tiến hứa hẹn một tơng lai tơisáng Tơng lai đó sẽ xem việc bao gồm cả các chức năng phụ trợ, nh các dịch vụhiệu chỉnh DGNSS, các hộp hoa tiêu di động, phát thanh mục tiêu radar, chức năngAIS phạm vi xa (để làm thuận tiện việc giám sát EEZ và tìm kiếm cứu nạn), đều đợcgiới thiệu trên các màn hiển thị ECDIS, radar hoặc màn hiển thị AIS chuyên dùng chokhai thác viên VTS và ngời lái tàu

Tham khảo Các hớng dẫn của IALA về Hệ thống nhận dạng tự động phổ thông (AIS)

để có thêm thông tin

4.3.2.4 Các tốc độ báo cáo AIS

Các tiêu chuẩn đặc tính của IMO cung cấp loại dữ liệu đợc trao đổi nhng không yêucầu tốc độ báo cáo Trong việc lu ý tới các yêu cầu của hệ thống báo cáo VTS/tàutiềm tàng, cần quan tâm tới các kỹ thuật radar hiện tại, các việc điều chỉnh thời giancủa việc xác định vị trí DGNSS liên tục và cuối cùng-nh là một trờng hợp xấu nhất-các kịch bản giao thông tối đa ở các eo biển Singapore và Dover

130

Hình 4.3 Các nguyên lý cơ bản của SOTDMA

Với việc sử dụng tầm hiệu lực vô tuyến tối đa theo lý thuyết là 40 hải lý, một số lợng

-ớc đoán khoảng 3.000 báo cáo/phút đã đợc tính toán cho eo biển Singapore Một tínhtoán tơng tự cho eo biển Dover đa ra yêu cầu khoảng 2.500 báo cáo/phút

Xác định vị trí DGNSS liên tục: Trong các vùng nớc bị hạn chế, vị trí của các tàu

khác đợc yêu cầu phải có độ chính xác ở cấp “tốt hơn 15m” cho các mục đích theodõi chính xác, phòng tránh va chạm và hoa tiêu từ xa Việc hàng hải sử dụng DGNSScho độ chính xác xác định vị trí khoảng 10m Việc cho phép ứng dụng các thuật toán

di chuyển chính xác có nghĩa là các sai số vị trí bổ sung sẽ ở cấp nhỏ hơn 10m

Đối với các tàu không thay đổi hớng, các tốc độ cập nhật đợc yêu cầu đạt đợc mứcnày của sai số xác định vị trí sẽ phụ thuộc vào tốc độ của tàu và kết quả theo cáckhoảng thời gian báo cáo nh sau:

Bảng 4.2 Khoảng thời gian báo cáo AIS

Điều kiện điều động của tàu Khoảng thời gian báo cáo danh định

Tàu ở tại vị trí neo hoặc buộc và các tàu không di

chuyển nhanh hơn 3 hải lý/giờ

3 phút

Các tàu ở tại vị trí neo hoặc buộc và các tàu di

chuyển nhanh hơn 3 hải lý/giờ 55

10 giây

Các tàu từ 0-14 hải lý/giờ và đang thay đổi hớng 3 1 / 3 giây

5 5 Mặc dù sự mô tả tình trạng điều động này có thể xuất hiện không lô-gíc, nhng nó phục vụ cho các tình huống ở nơi mà tàu đợc neo buộc nhng vẫn tự do dao động theo dòng triều và gió Các trờng hợp khác là ở nơi mà thuyền

Các tàu từ 14-23 hải lý/giờ 6 giây

Các tàu từ 14-23 hải lý/giờ và đang thay đổi hớng 2 giây

Các tàu > 23 hải lý/giờ và đang thay đổi hớng 2 giây

4.3.3 các yêu cầu hiển thị

4.3.3.1 Các nghiên cứu

Cần thiết phải nghiên cứu các yêu cầu hiển thị cho dữ liệu, nếu nó hữu dụng cho ngời

đi biển Tiêu chuẩn đặc tính của IMO bỏ qua không nói rõ vấn đề các yêu cầu hiểnthị, mặc dù đã thừa nhận rằng, về lý tởng, thông tin AIS có thể đợc hiển thị trên radartàu, trên hệ thống thông tin và hiển thị hải đồ điện tử (ECDIS) hoặc trên một mànhiển thị đợc dành riêng

Có thể cần phải nghiên cứu mối nguy hiểm của việc quá tải màn hình radar, và mối

t-ơng quan giữa các mục tiêu radar chủ yếu và các mục tiêu AIS có thể đợc yêu cầu.Cách hiển thị dữ liệu AIS mang lại lợi nhuận nhất là có một màn hiển thị tơng tự nhradar trên một máy vi tính cá nhân nhng chỉ hiển thị các mục tiêu AIS và các thôngtin của chúng, để có thể so sánh và nhận dạng phơng vị và các khoảng cách tới cácmục tiêu trên radar Các chơng trình phần mềm hiện đang có sẵn một cách tự do vàchỉ phải chi phí cho máy vi tính cá nhân (là thứ ngày nay thờng có trên tàu)

Radar và ECDIS hiện tại không có khả năng, hoặc không có loại đợc chấp thuận, đểchấp nhận các dữ liệu đợc phát qua AIS Do đó rất nhiều các màn hiển thị AIS lần

đầu tiên đợc thử nghiệm cho các dữ liệu dùng trên cơ sở máy vi tính, đợc dành riêngcho việc hiển thị đồ hoạ

4.3.3.2 Tiêu chuẩn thử nghiệm IEC

132

Trong việc xây dựng Tiêu chuẩn thử nghiệm IEC 61993-2, Uỷ ban kỹ thuật EIC 80 đãxây dựng các yếu tố cần thiết để xác định rõ một yêu cầu hiển thị tối thiểu cho AIS“ ”

nhằm công nhận các chức năng thử nghiệm đợc đề nghị

Cần nhấn mạnh rằng đây là yêu cầu hiển thị tối thiểu cho AIS, trớc hết cho các mục

đích thử nghiệm, mặc dù nó có thể đợc sử dụng trên biển trong một môi trờng có hoạt

động hàng hải thấp Để đạt đợc lợi ích đầy đủ về khả năng của AIS, hệ thống nên

đ-ợc thăm dò trên một trong những màn hiển thị đồ hoạ đang tồn tại trên đài chỉ huy,hoặc trên một màn hiển thị đồ hoạ đợc dành riêng Một màn hiển thị đồ hoạ có dunglợng nhiều hơn có thể cung cấp chức năng lớn hơn, nhng việc lựa chọn loại màn hiểnthị lại phụ thuộc vào yêu cầu của ngời sử dụng và các chọn lựa đợc đặt hàng cho nhàsản xuất

4.3.3.3 Thăm dò với các hệ thống hải đồ điện tử

Một số tàu hiện đã có hệ thống hải đồ điện tử (ECS) hoặc hệ thống hiển thị và thôngtin hải đồ điện tử đầy đủ tuân theo SOLAS (ECDIS) mà hệ thống AIS có thể đợc giớithiệu Đối với các nhà sản xuất các hệ thống hải đồ khác, có vấn đề trong việc thựchiện năng lực để giới thiệu AIS trong phầm mềm của họ Đối với ECS, điều quantrọng là nó làm việc với hệ trắc địa WGS 84, nh với các hải đồ

Không phải luôn luôn có khả năng giới thiệu AIS trên màn hiển thị của một radar cũ,nhng khi AIS đợc bắt buộc trang bị trên các tàu mới, thì các nhà sản xuất radar có thể

có khả năng tính đến thiết bị này.Các mục tiêu AIS, đợc thêm vào trên màn hiển thịradar, sẽ cung cấp cho ngời khai thác các thông tin của những mục tiêu có AIS vànhững mục tiêu không có AIS

IEC TC80/WG7 đã có đề xuất cho việc ký hiệu AIS trên các màn hiển thị cho AIS

Để giảm vệt dội tạp trên radar hoặc trên màn hiển thị ECDIS do một vài trạm AISxuất hiện trong cùng thời điểm, các ký hiệu AIS có thể đợc cài đặt để biểu thị Hoạt“

động hoặc Nghỉ Tuy nhiên, việc cài đặt mặc định cho tất cả các mục tiêu là” “ ”

Nghỉ

• “Hoạt động đ ” ợc ký hiệu bởi một tam giác cân hiển thị hớng đi và vector

COG/SOG của các mục tiêu

• “Nghỉ ngụ ý rằng ng ” ời khai thác đã chọn để chặn các vetor và hớng đi; chỉ

có một tam giác nhỏ màu xanh chỉ hớng của hớng đi đợc hiển thị Một mụctiêu nghỉ có thể luôn luôn đợc hoạt động nếu ng“ ” ời khai thác quyết định làm

nh thế

Một đề nghị bổ sung cho việc ký hiệu AIS là tất cả các mục tiêu (hoặc tất cả các mụctiêu hoạt động) nên đợc cập nhật bằng việc sử dụng việc đoán định vị trí, một lần trêngiây, bằng việc sử dụng các thông tin từ một cơ sở dữ liệu, chứa các báo cáo vị trí đãnhận đợc trớc đó Nếu vị trí trong cơ sở dữ liệu lâu hơn 1 giây, khi đó vị trí mới đợc

cập nhật sẽ đợc tính toán bằng việc sử dụng các thông tin nhận đợc mới nhất về tốc

độ, hớng đi và tốc độ quay Một cách thể hiện điều này là có một vetor nhỏ với gốc ởbáo cáo vị trí nhận đợc cuối cùng và để cho biểu tợng di chuyển dọc theo vetor bằngviệc sử dụng việc đoán định vị trí

4.3.3.4 Tốc độ cập nhật cao

Ngày nay, với một radar ARPA hiện đại, có thể lựa chọn và theo dõi tới 20 mục tiêuvới một tốc độ cập nhật tới 3 giây Trong hầu hết trờng hợp, ký hiệu trên PPI sẽ theosát mục tiêu, trừ trờng hợp đổi mục tiêu Các hạn chế của ARPA là không thể nhận ra

đợc sự thay đổi hớng trên một tàu khác cho tới khi 1 hoặc 2 phút sau khi sự thay đổihớng đã đợc bắt đầu, và đối với một tàu dầu lớn thì có thể tới 5 phút trớc khi sự thay

đổi hớng đợc phát hiện Hơn nữa, ARPA cũng cần 1 hoặc 2 phút trớc khi nó có thể thểhiện một vector với hớng và tốc độ qua vùng nớc của mục tiêu

Đối với các mục tiêu AIS đợc thêm vào trên màn hiển thị của radar, việc cần có mộttốc độ cập nhật cao trở lên hiển nhiên Nếu tốc độ cập nhật quá chậm sẽ xảy ra cáctình trạng trên một phạm vi nhỏ hơn nơi mà ký hiệu AIS sẽ không bắt đợc với mụctiêu radar Cách giải quyết tối u sẽ là, tốc độ cập nhật sẽ giống nh radar, nghĩa là cứ

3 giây một lần

4.4 các dịch vụ và ứng dụng của ais

Các dịch vụ và ứng dụng khác đã đợc công nhận cho AIS, và những dịch vụ và ứngdụng này đợc thảo luận dới đây:

4.4.1 các ứng dụng

• Các ứng dụng trong radar;

• Phát mục tiêu radar;

• ứng dụng trong quản lý điều vận tàu;

• ứng dụng trong khoảng cách lớn;

• AIS trong các hoạt động tìm kiếm cứu nạn (SAR);

4.4.3 các trạm

• Các bộ dẫn đờng di động;

• Các trạm tiếp phát

4.5.1 các ứng dụng của ais

4.5.2 các ứng dụng trong radar

Tại những nơi mà radar đã có sẵn, AIS phục vụ để nhận dạng các tàu một cách chắcchắn Mặt khác điều này đôi khi không thể thực hiện đợc mà không có sự trao đổi bức

điện tiếng qua sóng vô tuyến VHF Do đó một số cảng và khu vực VTS sẽ xem AIS

nh là một công cụ VTS để gia tăng các khu vực đợc radar bao phủ Tuy nhiên, vì các

đặc điểm truyền sóng vô tuyến khác của VHF và vì khả năng của nó trong việc cungcấp sự quản lý giao thông hiệu quả và chính xác trong các khu vực không có radarbao phủ, nên đôi khi sẽ xem nó nh là một công cụ để nâng cao hàng hải trên tàutrong các khu vực hẹp, không có radar hoặc trên các tuyến sông hoặc luồng mà hình

ảnh radar bị dội tạp nặng

Những khu vực nh vậy tồn tại trên vùng ven biển phía Tây Canada, Hoa Kỳ (bangMississippi), Na Uy, Thuỵ Điển, Phần Lan và Đức Do đó không có gì ngạc nhiênrằng những quốc gia này ở trong số những quốc gia dẫn đầu trong việc thử nghiệm

và phát triển AIS

4.5.3 phát các số hiệu chỉnh DGNSS

Phát các số hiệu chỉnh DGNSS trên đờng truyền dữ liệu SOTDMA tới tất cả các trạmAIS di động cho phép ngời nhận hành hải với độ chính xác DGNSS Việc phát cácthông tin về vị trí từ các tàu sẽ có độ chính xác vi sai, bằng việc sử dụng số hiệuchỉnh tốt nhất hiện có tại thời điểm đó

Loại hệ thống này có thể phục vụ nh là hệ thống chủ yếu trong một cảng hoặc mộtkhu vực VTS hoặc nh là một hệ thống dự trữ cho Hệ thống báo hiệu DGNSS MF củaIALA, nó nên đợc cung cấp với các khả năng cho việc giám sát toàn vẹn và đểchuyển các thông tin đó tới ngời sử dụng

4.5.4 PHáT MụC TIÊU radar

Một ứng dụng khác đã đợc chứng minh là cách thức biến đổi các mục tiêu radar sangcác mục tiêu AIS trong bộ sử lý mục tiêu radar và phát các mục tiêu đó từ trạm VTStới các tàu trong khu vực Điều này cho phép tất cả các bộ AIS đợc lắp đặt trong khuvực lân cận quan sát đợc mọi mục tiêu radar có hiệu lực bởi trạm radar trên bờ củaVTS cũng nh các dấu vết của chúng có nguồn góc từ các radar của riêng chúng

Chức năng này cũng có thể cho phép các tàu nhỏ, địa phơng chỉ đợc trang bị cáctrạm AIS và ECS thu đợc các lợi ích của các hình ảnh radar do trạm VTS thu đợc.

Hình 4.4 So sánh các hiển thị radar và AIS trong một con sông hoặc kênh bị hạn chế 4.5.5 ứng dụng trong quản lý điều vận tàu

Trong VTS/VTMIS, các ứng dụng dựa trên AIS cung cấp các lợi ích đích xác cho cáckhai thác viên VTS, bao gồm:

• Việc nhận dạng tàu, các thông tin tĩnh và thông tin liên quan đến hành trìnhkhác đợc tự động biểu thị trên màn hình của khai thác viên VTS;

• Các vấn đề về tự động lần vết dựa trên radar, nh trao đổi mục tiêu radar và

sự suy giảm mục tiêu radar do nhiễu biển và thời tiết, thì không tồn tại;

• Tốc độ cập nhật lần vết cao hơn nếu so sánh với việc lần vết bằng radar;

• Các thông tin trợ giúp nh tốc độ quay trở, hớng đi, hớng và tốc độ trên mặt

đất và các kích thớc của tàu có sẵn cho khai thác viên VTS gần nh tức thời;

• Nói chung có thể nhận đợc các tín hiệu đợc phát đi từ các mục tiêu có lắp

đặt AIS tại các vị trí mà các tín hiệu radar thông thờng không tới đợc, nh saucác mũi đất hoặc xung quanh các đoạn cong trong sông hoặc kênh

136

• Có thể gửi các bức điện bằng văn bản từ VTS:

- tới một trạm AIS di động đặc biệt, đợc nhận dạng bởi số MMSI của nó;

- tới tất cả các trạm AIS di động có liên quan đến một trạm AIS đặc biệt;hoặc;

- tới một số lợng các trạm AIS đặc biệt đợc nhận dạng bởi số MMSI củachúng;

- đợc sử dụng để truyền phát các dữ liệu về thời tiết, tình trạng của hệthống, kế hoạch cập cầu, đón hoa tiêu

Khả năng truyền phát các thông tin trợ giúp dới đây tới tàu cũng có thể có lợi ích:

• Các thông báo hàng hải địa phơng;

• Các hiệu chỉnh địa phơng (tạm thời) cho các hải đồ điện tử (ENC);

• Các dữ liệu hình ảnh giao thông, không có khả năng nhậ đợc qua các phơngpháp AIS tàu tới tàu;

• Các báo cáo tình trạng VTS cảng;

• Các báo cáo tình trạng báo hiệu hàng hải địa phơng;

• Các thông tin về hoa tiêu/tàu kéo/kế hoạch vào cảng/kế hoạch cập cầu;

• Các sự cố yêu cầu phải điều chỉnh kế hoạch hàng hải

Một số lợi ích tiềm tàng của AIS đợc cung cấp cho các hoạt động VTS, bao gồm:

• Sử dụng chức năng AIS và các trạm cơ sở bổ sung để mở rộng diện tích baophủ trong việc chuyển phát các dữ liệu VTS;

• Khả năng trợ giúp hàng hải đợc nâng cao thông qua:

• Hoạt động nh là một kênh để tự động cung cấp và tiếp âm các thông tin;

• Là một nguồn dữ liệu tức thời cho việc làm nổi bật các khái niệm, nh là việc

• Giảm khối lợng công việc qua thông tin bằng lời của khai thác viên một cáchtiềm tàng;

• Cung cấp tính toàn vẹn trong việc lần vết một cách đáng kể

4.5.6 thiết bị hoa tiêu xách tay (PPU)

Thiết bị hoa tiêu xách tay (PPU), bao gồm một máy vi tính cá nhân với phần mềmECS và một module AIS, đang đợc phát triển để cho phép hoa tiêu đặt một trạm AIStrên tàu Điều này sẽ cho phép hoa tiêu truy cập đầy đủ các chi tiết và các di chuyểncủa tất cả các chuyển động trong vùng lân cận, và nếu đợc yêu cầu có thể cung cấpmột đờng thông tin trợ giúp với khai thác viên VTS,

Vấn đề chính hiện nay là trọng lợng của toàn bộ thiết bị

4.5.7 các trạm chuyển tiếp

Một trạm chuyển tiếp có thể đợc đặt tại một vị trí không có bất kỳ sự liên quan nào

đến cơ sở hạ tầng trên mặt đất và phục vụ để làm tăng diện tích bao phủ Nh tên gọi

đã ngụ ý, những trạm này nhắc lại (gửi đi) tất cả các bức điện nhận đợc từ một khuvực riêng biệt, trên đờng truyền dữ liệu SOTDMA Các trạm chuyển tiếp đợc kết nốibởi các đờng truyền dữ liệu VHF (VDL) vào một trạm cơ sở gần nhất, hoặc một chuỗicác trạm chuyển tiếp mà cực điểm vào trạm cơ sở Ví dụ, các trạm chuyển tiếp đợc

đặt trên một hòn đảo hoặc cấu trúc ngoài khơi để mở rộng phạm vi bao phủ củatrạm cơ sở VTS/AIS trên bờ hoặc đặt dọc theo bờ biển để thực hiện việc tiếp âmkhoảng cách lớn

4.5.8 ứng dụng tầm hiệu lực lớn

Tiêu chuẩn đặc tính của IMO cho AIS yêu cầu rằng thiết bị nên có chức năng “nh là

một phơng tiện cho các quốc gia ven biển để thu đợc các thông tin về tàu hoặc hàng hóa của nó khi một tàu đang hoạt động trong vùng n” ớc trách nhiệm hàng hải củaquốc gia đó Chế độ báo cáo khoảng cách lớn của AIS đợc yêu cầu để thỏa mãnchức năng này và để trợ giúp cho các cơ quan quản lý trong việc đáp ứng đợc cáctrách nhiệm của mình trong việc giám sát giao thông hàng hải trên các khu vực rộnghoặc ngoài khơi

Những trách nhiệm này bao gồm an toàn hàng hải, tìm kiếm cứu nạn (SAR), thăm

dò, khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trờng biển trong các khu vực ngoài khơi, baogồm cả thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế (EEZ)

4.5.9 Chế độ thăm dò và ấn định

Các kỹ thuật thăm dò cho phép VTS hoặc cơ quan có thẩm quyền truy cập từ xa mộttrạm AIS di động và yêu cầu trạm đó phát ngay lập tức một báo cáo hoặc yêu cầutrạm của tàu vào một hệ thống thông tin truy cập cố định (ấn định) Điều này có

138

nghĩa là trạm cơ sở AIS (hoặc có thể là một tàu khác, nếu đợc cho phép) có thể ralệnh cho trạm AIS di động báo cáo tại các chu kỳ hoặc thời gian đợc đặt trớc.

Vì tất cả các trạm AIS di động trên các tàu phát các báo cáo vị trí gần nh liên tục, có

vẻ nh việc thăm dò sẽ xảy ra cho các loại thông tin khác, không đợc phát đi thờngxuyên Ví dụ, các dữ liệu tĩnh và liên quan đến hành trình của tàu đợc mở rộng, ngờitrên tàu Một lợi ích khác của việc thăm dò là trong chế độ khoảng cách lớn khi“ ”

mà các tàu ở ngoài khơi chỉ có thể báo cáo về vị trí của chúng và các chi tiết khácmột lần trong vòng 12 hoặc 24 giờ Việc thăm dò thông thờng có thể đợc sử dụng nếumột cơ quan đợc yêu cầu các thông tin trên các khu vực riêng biệt hoặc cho các tàuriêng biệt, nh trong một cuộc tìm kiếm cứu nạn

4.5.10 ais trong hoạt động tìm kiếm cứu nạn (sar)

Các hoạt động SAR của các Trung tâm phối hợp cứu nạn hàng hải (MRCC) có thể cóhiệu quả hơn nhiều nếu tất cả các tàu cứu nạn đều đợc lắp đặt AIS, để nhanh chóngxác định cái nào ở gần vị trí bị nạn nhất Trong khi tìm kiếm, tất cả các tàu có thể đợctheo dõi và đánh dấu trên hải đồ, cho phép MRCC giám sát quá trình, để chỉ huy cácnguồn lực có sẵn một cách hiệu quả và để biết chắc rằng khu vực tìm kiếm không bị

bỏ sót Hơn nữa, nếu một tàu bị nạn có hoạt động AIS, nó có thể đợc phát hiện trêncác màn hình của tất cả các tàu trong khu vực và của MRCC

4.5.11 vts, radar và thông tin thoại

4.5.10.1 VTS và radar

Hiện tại, bộ cảm biến chính của VTS để phát hiện tàu là radar

Một radar VTS có các sai số giống nh các radar khác trong việc giải khoảng cách vàphơng vị, mặc dù nó có các lợi ích sau:

Yêu cầu cho việc cải tiến VTS để có thể:

• bao phủ các khu vực mà phạm vi bao phủ của radar hầu nh không thể tới

đ-ợc, giống nh các khúc quanh trong sông và các quần đảo;

• nhận dạng các mục tiêu radar trên màn hiển thị của khai thác viên VTS một

• thăm dò các tàu về các thông tin liên quan đến loại hàng hóa;

• theo dõi chiếc phà trên một tuyến hành trình thờng lệ giữa hai cảng trongvịnh hoặc trên sông một cách liên tục, không cần thiết phải thu lại nó mỗi lầnradar theo dõi quét tới một mục tiêu khác, khi chiếc phà đó đợc neo buộc ởcầu cảng hoặc vợt qua một tiêu báo hiệu hoặc một tàu khác quá gần;

• biết đợc cảng nào và cầu tàu nào mà tàu đang hớng tới;

• biết đợc kích thớc và mớn nớc của các tàu trong khu vực lân cận;

• phát hiện thay đổi về hớng đi của tàu gần nh ngay lập tức

Một AIS có tốc độ cập nhật cao, với các khả năng thăm dò có tiềm năng giải quyết tấtcả các yêu cầu của VTS

Việc thiết lập một mạng AIS toàn cầu nói chung, hoặc một mạng chuyển tiếp AIS trên

bờ trong trờng hợp riêng biệt, trên thực tế có thể giảm nhẹ đòi hỏi về VTS trong nhiềukhu vực Chi phí của việc thiết lập và duy trì một mạng AIS nhỏ hơn nếu so sánh vớimột mạng radar VTS

AIS không chắc đợc thực hiện giống nh các phơng pháp thông tin bằng radar hoặcbằng thoại cổ xa ít nhất vào lúc ban đầu, các tàu không theo SOLAS có thể không

đợc lắp đặt AIS Cũng có thể cho rằng nhiều tàu theo SOLAS cũ hơn sẽ trì hoãn việclắp đặt thiết bị này56 Do đó radar sẽ chỉ duy trì hệ thống dò tìm và theo dõi khả năng

điều khiển tất cả các mục tiêu Nó cũng sẽ cung cấp công cụ để giám sát vị trí chínhxác của báo hiệu nổi và một sự kiểm tra quan trọng cho việc xác định vị trí điện tử.Tuy nhiên radar VTS có thể đợc yêu cầu giữ lại trong một số khu vực để tiếp tục phátthanh các mục tiêu đợc radar VTS theo dõi nh là các mục tiêu AIS (xem bên dới).Việc giữ lại radar trong hệ thống VTS sau khi lắp đặt AIS sẽ phụ thuộc vào các đặctính hoạt động của khu vực AIS đó, đặc biệt là vào mật độ của các tàu không đợc lắp

đặt AIS đang hoạt động trong khu vực

4.5.10.2 Các thông tin thoại

Việc sử dụng AIS sẽ nâng cao hiệu quả bằng việc giảm sự cần thiết phải thông tinbằng thoại và các chức năng nhập dữ liệu thủ công trong khai thác VTS Thông tinthoại sẽ đợc duy trì là một phơng pháp cần thiết cho việc chuyển các thông tin VTStới các tàu không đợc lắp đặt AIS Nó cũng sẽ đợc yêu cầu trong các trờng hợp khẩncấp và các trờng hợp khác ở những nơi cần yêu cầu xác nhận tức thời hoặc côngnhận, nh khi cung cấp các trợ giúp hàng hải

4.5 AIS với chức năng là báo hiệu hàng hải

56 Chơng V SOLAS quy định các miễn trừ cho các tàu đang nhận đợc các dịch vụ trong vòng hai năm của việc áp dụng AIS.

140

4.6.1 tiềm năng

Một loại trạm AIS đặc biệt (báo hiệu hàng hải nhận dạng tự động-AtoN AIS) đợc lắp

đặt cho một báo hiệu hàng hải sẽ cung cấp việc nhận dạng xác thực của báo hiệu đó

mà không cần một màn hiển thị chuyên dụng trên tàu Thêm nữa, thiết bị này có thểcung cấp các thông tin và dữ liệu có khả năng:

• bổ xung hoặc thay thế một báo hiệu hàng hải đang tồn tại, cung cấp sốnhận dạng, tình trạng thể chất và các thông tin khác nh“ ” độ cao thủy triềutại thời điểm tức thời và thời tiết địa phơng cho các tàu xung quanh hoặc chomột cơ quan trên bờ;

• cung cấp vị trí của các báo hiệu nổi (các phao chính) bằng việc phát đi vị tríchính xác (đợc hiệu chỉnh bởi hệ thống DGNSS) để giám sát xem chúng có

đúng vị trí không;

• cung cấp các thông tin tại thời điểm tức thời để thực hiện giám sát, với việcnối đờng dữ liệu phục vụ kiểm tra từ xa các sự thay đổi thông số của báohiệu hàng hải hoặc khởi động các thiết bị dự phòng;

• thay thế các Racon và cung cấp việc dò tìm và nhận dạng phạm vi lớn hơntrong mọi điều kiện thời tiết;

• thu thập các dữ liệu AIS đợc lắp đặt trên các tuyến hàng hải cho các mục

đích lập kế hoạch cho các báo hiệu hàng hải trong tơng lai

4.6.2 báo hiệu hàng hải ảo

Tại những nơi mà cơ quan quản lý báo hiệu hàng hải chịu trách nhiệm cung cấp cácbáo hiệu hàng hải và cũng cung cấp các dịch vụ VTS, có khả năng sử dụng các trạmcơ sở AIS để phát lại vị trí, tình trạng, và các dữ liệu bổ xung từ các báo hiệu hàng hảitrong phạm vi bao phủ VHF của trạm cơ sở đó nh là các mục tiêu AIS Một số thuậnlợi và bất lợi của ứng dụng này đợc cho trong bảng 4.3

Bảng 4.3 Các thuận lợi và bất lợi của các báo hiệu hàng hải ảo sử dụng AIS

• Tầm hiệu lực lớn hơn đa số các báo

hiệu hàng hải

• Kiểm tra tính toàn vẹn trớc khi phát

• Giảm chi phí, do yêu cầu ít các trạm

hơn

• Kiểm soát tốt hơn khoảng thời gian

• Giảm một cách đáng kể các yêu cầu

về năng lợng cho báo hiệu hàng hải

• Không thích hợp với báo hiệu hàng hải gần rìa hoặc bên ngoài khu vực phục

4.6.2.1 Mục tiêu radar tham chiếu

Với các yêu cầu ngày càng tăng về các hệ thống hiển thị tổng hợp, các vấn đề vềviệc đồng bộ hoá hai hoặc nhiều hệ thống trên một bề mặt hiển thị đợc tăng lên Nếu

có thể thiết lập đợc hai (hoặc tốt nhất là ba) trạm AIS trên các mục tiêu radar cố địnhnổi bật trong một khu vực đợc quan tâm đặc biệt, nh các bến cảng hoặc các tuyếnkênh vào cảng, khi đó các vị trí GNSS của AIS, tín hiệu radar và các ký hiệu hải đồcủa mỗi mục tiêu có thể đợc đồng bộ hoá Điều này sẽ dẫn đến việc giảm sự mơ hồ

và giảm vệt dội tạp trên màn hiển thị

4.6.2.2 Các chức năng khác

Một trạm AtoN AIS trên một báo hiệu cố định nh đèn biển sẽ trợ giúp việc phát các

đặc tính nhận dạng của nó, có tác dụng nh một sự chuyển tiếp cho các báo hiệuhàng hải khác Nó cũng có thể cung cấp các dữ liệu thuỷ văn và khí tợng địa phơngbằng việc sử dụng các bức điện ứng dụng đặc biệt Những bức điện này hiện tại đang

đợc xây dựng Khi có hiệu lực, các chi tiết sẽ đợc cung cấp trong các hớng dẫn củaIALA

4.6 Điện báo cáo trạm AIS báo hiệu hàng hải

4.7.1 nội dung bức điện

Bức điện này đợc một trạm AtoN AIS sử dụng Bức điện nên đợc phát một cách tựquản ở tốc độ báo cáo ba phút/lần hoặc có thể đợc ấn định theo tốc độ khác bởi mộtlệnh chức năng theo đờng dữ liệu VHF hoặc bởi một lệnh ngoại trú Bức điện cũngnên đợc phát ngay lập tức sau bất kỳ sự thay đổi giá trị tham số nào

Các nội dung chính của bức điện là:

• Loại báo hiệu hàng hải;

• Tên của báo hiệu hàng hải;

• Có 8 bit dự trữ cho các cơ quan địa phơng/khu vực sử dụng (có thể bao gồm cả tình trạng kỹ thuật của báo hiệu hàng hải);

• Tín hiệu mục tiêu của báo hiệu hàng hải ảo;

Loại báo hiệu hàng hải 0 = không có = mặc định; 1-15 = báo hiệu cố định; 16-31 = báo

hiệu nổi; tham khảo các định nghĩa thích hợp của IALA.

Tên báo hiệu hàng hải Tối đa là 20 ký tự 6 bit ASCII,

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ = không có = mặc

định.

Độ chính xác của vị trí 1 = cao (< 10m; chức năng vi phân của máy thu DGNSS); 0 = thấp

(> 10m; chức năng tự điều khiển của máy thu GNSS hoặc của thiết

60 nếu nhãn thời gian không có hiệu lực, giá trị này cũng có thể là giá trị mặc định, hoặc

61 nếu hệ thống xác định vị trí ở chế độ nhập thủ công, hoặc

62 nếu hệ thống xác định vị trí điện tử hoạt động ở chế độ dự tính (luận tính vị trí tàu), hoặc

Chỉ số lệch vị trí Chỉ dùng cho các báo hiệu nổi;

0 = đúng vị trí; 1 = lệch vị trí;

Chú ý: tín hiệu này chỉ nên đợc nghiên cứu liệu lực bởi các trạm nhận, nếu báo hiệu hàng hải là một báo hiệu nổi, và nếu nhãn thời gian tơng đơng hoặc nhỏ hơn 59.

Tín hiệu RAIM Tín hiệu RAIM (giám sát sự toàn vẹn tự điều khiển máy thu) của

thiết bị xác định vị trí điện tử; 0 = RAIM không đợc sử dụng = mặc

định; 1 = RAIM đang đợc sử dụng.

Tín hiệu mục tiêu của

báo hiệu hàng hải giả

0 = mặc định = báo hiệu hàng hải thực ở vị trí chỉ báo;

1 = báo hiệu hàng hải giả/ảo, không tồn tại về vật lý; chỉ có thể đợc phát từ một trạm AIS gần, dới sự điều khiển của một cơ quan có thẩm quyền.

Tín hiệu này vẫn cha đợc bao gồm trong M.1371-1, nhng có khả năng sẽ đợc bao gồm trong Khuyến cáo của IALA về việc sàng lọc Khuyến cáo ITU-R M.1371-1 hiện đang đợc Uỷ ban AIS của IALA phát triển.

Chú ý: Vị trí đợc lấy từ máy thu GPS ở bên trong có thể đợc sử dụng chung với một vị

trí tham chiếu và một vòng bảo vệ để giám sát vị trí của các báo hiệu nổi và để“ ”

phát ra tình trạng lệch vị trí Điều này có thể đ“ ” ợc chỉ trong bức điện báo hiệu hànghải AIS và cũng có thể đợc phát đi nh một bức điện cảnh báo hàng hải theo dạng bức

điện văn về an toàn hàng hải có liên quan

4.7.1.2 Các mô tả báo hiệu hàng hải cho các bức điện AIS

Bản chất và loại báo hiệu hàng hải có thể đợc chỉ báo theo 32 mã khác nhau, nh đợccho trong bảng 4.5

Bảng 4.5 Các mã đợc đề nghị để mô tả loại báo hiệu hàng hải trong các bức điện AIS

0 Mặc định, loại báo hiệu hàng hải không đợc định rõ

1 Điểm tham chiếu

6 Đèn, có sector

7 Tiêu trớc của chập tiêu

8 Tiêu sau của chập tiêu

9 Tiêu, báo hiệu phơng vị phía Bắc

10 Tiêu, báo hiệu phơng vị phía Đông

11 Tiêu, báo hiệu phơng vị phía Nam

12 Tiêu, báo hiệu phơng vị phía Tây

13 Tiêu, báo hiệu bên trái

14 Tiêu, báo hiệu bên phải

15 Tiêu, báo hiệu hớng luồng chính ở phía trái

16 Tiêu, báo hiệu hớng luồng chính ở phía phải

17 Tiêu, báo hiệu chớng ngại vật độc lập

18 Tiêu, báo hiệu vùng nớc an toàn

19 Tiêu, báo hiệu chuyên dùng Báo hiệu hàng hải nổi 20 Báo hiệu phơng vị phía Bắc

21 Báo hiệu phơng vị phía Đông

22 Báo hiệu phơng vị phía Nam

23 Báo hiệu phơng vị phía Tây

24 Báo hiệu bên trái

25 Báo hiệu bên phải

26 Báo hiệu hớng luồng chính ở phía trái

27 Báo hiệu hớng luồng chính ở phía phải

28 Báo hiệu chớng ngại vật độc lập

29 Báo hiệu vùng nớc an toàn

30 Báo hiệu chuyên dùng

31 Tàu đèn, phao lớn

Chú ý: Có khả năng nhầm lẫn khi quyết định liệu báo hiệu có đèn hoặc không có

đèn Các cơ quan có thẩm quyền có thể muốn sử dụng phần khu vực/địa phơng củabức điện để chỉ báo điều này

4.7.2 sử dụng các mục dữ liệu khác

4.7.2.1 Nhận dạng các báo hiệu hàng hải

• Tên trên hải đồ;

• Số lợng các đèn trong danh sách quốc gia (nếu có thể áp dụng đợc);

• Mô tả các vật trng bày đặc biệt.

4.7.2.2 Chỉ báo lệch vị trí

Tín hiệu này chỉ nên đợc nghiên cứu giá trị bởi trạm thu nếu báo hiệu hàng hải đó làbáo hiệu nổi và nhãn thời gian nhỏ hơn hoặc bằng 59 Một bức điện từ một nguồnbên ngoài đợc yêu cầu để đặt chỉ số lệch vị trí trên thiết bị báo hiệu hàng hải AIS

4.7.2.3 Loại thiết bị xác định vị trí

Đối với báo hiệu cố định, vị trí đợc khảo sát (theo WGS 84) thích hợp hơn Trong ờng hợp này, khi sử dụng một vị trí đợc khảo sát, loại thiết bị xác định vị trí sẽ đợc đặt

tr-là 7

Tất cả các vị trí sẽ đợc cho trong dạng WGS 84

4.7.2.4 Các đặc tính về kích thớc của báo hiệu hàng hải

• Đối với các báo hiệu hàng hải lớn và các cấu trúc ngoài khơi thì kích thớc

có thể định rõ tối thiểu là 1m;

• Đối với các mục tiêu nhỏ hơn 1x1m thì các giá trị của các trờng nên đợc

đặt là a = b = 0 và c = d = 1

4.7.2.5 8 bit dành cho việc sử dụng khu vực/địa phơng

Tình trạng của các báo hiệu hàng hải57 có thể đợc chỉ ra nh sau:

4.7.3 “Tín hiệu mục tiêu báo hiệu hàng hải giả” đợc đề nghị

Trong một số trờng hợp, có thể hữu ích trong việc phát các thông tin về một báo hiệuhàng hải không tồn tại về mặt vật lý Cần có một phơng pháp để phân biệt giữa cácmục tiêu báo hiệu hàng hải giả và các mục tiêu báo hiệu hàng hải thực Đề nghị rằng

5 7 Cũng xem danh sách các mô tả tiêu chuẩn cho tình trạng của các báo hiệu hàng hải tại phần 10.3.3

146

một trong những bit dự trữ trong bức điện #21 đợc sử dụng nh là một tín hiệu mục“

tiêu báo hiệu hàng hải giả đ” ợc định nghĩa là:

0 = mặc định = báo hiệu hàng hải thực tại vị trí đợc chỉ báo;

1 = báo hiệu hàng hải giả/ảo, không tồn tại về mặt vật lý, chỉ có thể đợc phát di

từ một trạm AIS gần đó, dới sự điều khiển của một cơ quan có thẩm quyền

4.7.4 các ứng dụng chiến lợc và các lợi ích của công nghệ ais

Từ một số lợng các triển vọng hàng hải khác nhau (ví dụ VTS, giám sát giao thông,

điều chỉnh và quản lý), hiệu lực của các thông tin hành trình của tàu rất trọn vẹn, baogồm các chi tiết hàng hoá, cung cấp cơ cấu tổ chức và cơ chế cho:

• giám sát việc tuân thủ các quy tắc quốc tế tốt hơn, bao gồm cả các quy tắc

về giao thông và môi trờng (các hệ thống xác định hành trình và báo cáo bắtbuộc, các khu vực biển dễ bị ảnh hởng đặc biệt, dỡ hàng dầu bất hợp pháp

và xả rác);

• các ứng dụng về hậu cần hàng hải nh quản lý các đội tàu (các tàu đang ở

đâu?) quản lý luồng hàng hóa (hàng hóa đang ở đâu?) và quản lý các nguồntài nguyên (phơng tiện của cảng, hoa tiêu, tàu kéo );

• kiểm tra, hợp tác và phản ứng nhanh tốt hơn trong các sự kiện hàng hải, nhtìm kiếm cứu nạn (SAR) và ô nhiễm Với tất cả các tàu (và các phơng tiệntìm kiếm cứu nạn, bao gồm cả các máy bay) đợc lắp đặt AIS, việc hợp táckhu vực địa phơng sẽ đơn giản hơn và có hiệu quả hơn;

• giám sát chính xác và hiệu quả hơn sự di chuyển của tàu thuyền, hàng hóanguy hiểm và hàng hóa gây ô nhiễm;

• hiểu biết nhiều hơn để làm thuận tiện trong việc bảo vệ môi trờng biển, baogồn cả vùng ven biển và vùng đặc quyền kinh tế;

• hoa tiêu trên bờ;

• các thông tin hàng hải thu thập đợc từ các nguồn AIS có thể đợc chuyển vàomột trung tâm chính của mạng lới địa phơng, quốc gia hoặc khu vực phục vụcác cơ quan quản lý hàng hải, Cảng vụ, đại lý vận tải biển, cơ quan thuế vụ,Hải quan, nhập c Sự phổ biến của những thông tin đợc thu thập đó có thể

là một dịch vụ có thể tồn tại về phơng diện thơng mại;

• AIS cung cấp sự bổ xung rất hữu ích cho radar hàng hải vì hệ thống cungcấp nhận thức vị thế đợc tăng lên và nâng cao hiệu suất phát hiện trong mọithời tiết và mọi khu vực khuất radar và các hớng bị che khuất Điều này cũng

giúp ích cho các radar VTS, nâng cao việc nhận dạng và bám sát tự động,tránh việc đổi rãnh và cung cấp các dữ liệu về hớng và tốc độ theo thời gianthực tế;

• Các trạm báo hiệu hàng hải AIS đợc thiết lập tại một điểm địa lý quan trọnghoặc tại một chớng ngại vật hàng hải có thể cung cấp các thông tin và dữliệu có thể phục vụ cho việc bổ xung hoặc thay thế một báo hiệu hàng hải,cung cấp nhận dạng, tình trạng thể chất và các thông tin khác nh“ ” độ caothủy triều, dòng triều và thời tiết địa phơng theo thời gian thực tế cho các tàuxung quanh hoặc cho cơ quan trên bờ;

• cung cấp vị trí của báo hiệu nổi (các phao chính) bằng việc phát đi một vị tríchính xác (có thể dựa trên các số hiệu chỉnh DGNSS) để giám sát các báohiệu đó nằm đúng vị trí ;“ ”

• cung cấp các thông tin về việc giám sát hiệu suất, với việc nối đờng dữ liệuphục vụ kiểm soát từ xa các thay đổi của các thông số của báo hiệu hànghải hoặc khởi động các thiết bị dự phòng;

• nh là thiết bị thay thế cho các Racon, cung cấp phạm vi phát hiện và nhậndạng rộng hơn trong mọi điều kiện thời tiết;

• nh là một công cụ thu thập dữ liệu, cung cấp thông tin rất đầy đủ về tất cảcác trạm AIS đợc lắp đặt trên các tuyến giao thông hàng hải trong phạm vitầm hiệu lực VHF của vị trí đó Dữ liệu này, khi đợc thực hiện một cách thống

kê, có thể đợc sử dụng để phát hiện các vệt nóng của các tuyến giao“ ”

thông cắt nhau, thậm chí tới loại tàu;

• hiện nay có thể phát hiện sớm và đáng tin cậy các tàu nhỏ trong nhiễu biển

và ma lớn, nếu những tàu nhỏ, dễ bị nguy hiểm này chỉ đợc lắp đặt kỹ thuậtAIS Có lý do để tin rằng, khi có một EPIRB, các nhà bảo đảm an toàn vàcác chủ tàu nhỏ cuối cùng sẽ thấy đợc các lợi ích của việc đem theo cáctrạm AIS

4.7.5 vai trò của iala trong việc xây dựng các tiêu chuẩn ais

IALA đã là tổ chức chính tài trợ và hợp tác trong việc phát triển các trạm AIS phổthông Năm 1996, các Uỷ ban VTS và hàng hải vô tuyến của IALA đã chuẩn bị bản

dự thảo khuyến cáo mà với sự chọn lọc thêm của Tiểu ban an toàn hàng hải của IMO(NAV), đã trở thành cơ sở cho Tiêu chuẩn đặc tính cho AIS của IMO

Vào tháng 10 năm 1997, theo yêu cầu của một vài nhà sản xuất thiết bị AIS mới xuấthiện, IALA đã đăng cai tổ chức một nhóm công tác gồm các nhà sản xuất và các cơquan hàng hải để thỏa thuận về một kỹ thuật tiêu chuẩn cho AIS Nhóm này ban đầu

148

đã đợc gọi tên là Nhóm công tác về AIS của IALA nhng từ lâu đã trở thành Uỷ banAIS của IALA.

Nhóm công tác về AIS đã hoàn thành một bản dự thảo khuyến cáo do Thụy Điển,thay mặt Phần Lan, Đức, Canada, Nam Phi và Mỹ chuẩn bị, bản dự thảo này đã trởthành cơ sở cho Khuyến cáo ITU-R M.1371 của Nhóm nghiên cứu thông tin vô tuyếnthuộc Liên đoàn viễn thông quốc tế

Uỷ ban AIS của IALA hiện nay đang làm việc để xây dựng “Hớng dẫn của IALA về AIS phổ thông“.

4.7.6 tiêu chuẩn ais hiện tại

• Nghị quyết MSC.74(69) của IMO, phụ lục 3, Khuyến cáo về các tiêu chuẩn

đặc tính cho các hệ thống nhận dạng tự động phổ thông trên tàu (AIS)

• Khuyến cáo M.825-2 ITU-R, các đặc tính của hệ thống phát đáp sử dụng kỹthuật DSD để sử dụng với VTS và nhận dạng tàu-tới-tàu

• Khuyến cáo M.1371-1 ITU-R, các đặc tính kỹ thuật của hệ thống nhận dạng

dự động phổ thông trên tàu sử dụng truy cập bộ số phân chia thời gian trongdải di động hàng hải

• Bản thảo ấn phảm 61993-2 IEC: các yêu cầu đặc tính và hiệu suất của hệthống nhận dạng dự động phổ thông trên tàu (AIS), các phơng pháp thửnghiệm và các kết quả thử nghiệm yêu cầu

• Bản thảo Khuyến cáo của IALA về việc chọn lọc kỹ thuật của Khuyến cáoITU-R M.1371-1

4.7.7 các tham khảo về ais

• Công ớc SOLAS của IMO, Chơng V [2002];

• Các quy tắc vô tuyến quốc tế, Phụ lục S18 (chỉ định các tần số trong dải tầnVHF hàng hải để sử dụng cho AIS) và Khuyến cáo ITU-R M.1084, Phụ lục 4

chơng 5 các hệ thống vô tuyến hàng hải vệ tinh

Nếu một hệ thống GNSS phù hợp với Nghị quyết A.815(19)58 của IMO về một hệthống vô tuyến hàng hải toàn cầu (WWRNS), các máy thu của hệ thống GNSS đó sẽthỏa mãn các yêu cầu thực hiện của IMO cho thiết bị định vị vị trí liên quan đến Ch-

ơng V của Công ớc SOLAS, 1974

Từ năm 1996, Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Navstar của Mỹ và Hệ thống vệ“ ”

tinh hàng hải quỹ đạo toàn cầu (GLONASS) của Nga đã đợc công nhận là các thànhphần của WWRNS Trong tơng lai, hệ thống GNSS có thể bao gồm các hệ thốngkhác nh Galileo , một hệ thống trong kế hoạch của Liên hiệp Châu Âu.“ ”

5.2.1 hệ thống định vị toàn cầu (GPS)

Hệ thống định vị toàn cầu, dịch vụ xác định vị trí tiêu chuẩn59 (GPS SPS) là một hệthống xác định vị trí ba chiều, tốc độ và thời gian ba chiều đã hoạt động đầy đủ vàonăm 1995 Hệ thống này đợc Lực lợng không quân Mỹ khai thác nhân danh Chínhphủ Mỹ

Hệ thống GPS SPS có hiệu lực trên cơ sở không phân biệt đối xử và miễn phí xửdụng trực tiếp cho tất cả các ngời sử dụng với một máy thu thích hợp Dịch vụ thỏamãn các yêu cầu về hàng hải thông thờng với độ chính xác xác định vị trí theo phơngngang từ 15-25m (xác suất 95%)

Các máy thu GPS, đợc kết nối với các thiết bị khác, có thể cung cấp:

5 8 Xem phụ lục, đoạn 2.

5 9 Dịch vụ xác định vị trí tiêu chuẩn là một dịch vụ có sẵn cho ngời sử dụng vì mục đích dân sự và thơng mại Dịch

vụ xác định vị trí chính xác (PPS) cũng đợc dùng trong lĩnh vực quân sự của Mỹ

150

• xác định vị trí tuyệt đối (nghĩa là tôi đang ở đâu?);

• xác định vị trí tơng đối (nghĩa là tôi đang ở đâu đối với các vật khác?);

• xác định thời gian

Thông tin này có thể liên quan tới ngời quan sát tĩnh (xác định vị trí tĩnh) hoặc trongkhi ngời quan sát đang di chuyển (xác định vị trí động)

Các thông tin thêm về GPS có thể đợc tìm thấy trên trang chủ Internet của USCG

[www.navcen.uscg.mil] Internet Site cũng có một đờng dẫn tới Kế hoạch vô tuyến

hàng hải Liên bang Mỹ 1999 (FRP 1999), cơ quan cung cấp báo cáo toàn diện về

các sự phát triển hiện tại và tơng lai của GPS)

5.2.2 hệ thống vệ tinh hàng hải toàn cầu (glonass)

Hệ thống vệ tinh hàng hải toàn cầu (GLONASS) là hệ thống xác định vị trí ba chiều,tốc độ và thời gian ba chiều đợc Cơ quan vũ trụ Nga của Liên bang Nga quản lý.GLONASS có tiềm năng khai thác công cộng tơng tự hệ thống GPS SPS Nó có hiệulực trên cơ sở không phân biệt đối xử và miễn thuế sử dụng trực tiếp cho tất cả cácngời sử dụng với một máy thu thích hợp Với đầy đủ 24 vệ tinh nhân tạo, dịch vụ thỏamãn các yêu cầu về hàng hải thông thờng và cung cấp độ chính xác xác định vị trítheo phơng ngang là 45m (xác suất 95%)

Các thông tin thêm về GLONASS và các sự phát triển trong tơng lai có thể đợc tìmthấy trên trang chủ Internet của Trung tâm phối hợp thông tin khoa học thuộc Bộ

Quốc phòng Liên bang Nga USCG [http://mx.iki.rssi.ru/SFCSIC/SFCSIC_main.html].

5.3 hệ thống định vị toàn cầu vi phân (DGPS)

Hệ thống định vị toàn cầu vi phân là một hệ thống nâng cao để giảm các sai số củatín hiệu GPS tự nhiên trong phạm vi một khu vực đợc khoanh vùng Quy trình baogồm việc so sánh vị trí đợc khảo sát chính xác của trạm DGPS (hoặc quy chiếu) vớicác vị trí đợc xác định từ các vệ tinh GPS dự kiến Các bức điện chứa các sai số xác

định vị trí và thông tin về tình trạng các vệ tinh (thể chất) đợc truyền phát cho ngời sửdụng có các máy thu thích hợp Kết quả cho ngời sử dụng là:

• độ chính xác về vị trí đợc nâng cao trong phạm vi khu vực đợc khoanh vùng,và;

• thông báo hầu nh ngay lập tức các vệ tinh bị lỗi (đợc so sánh tối đa là hai giờvới GPS).

5.3.1.1 Các trạm truyền phát DGNSS

Phơng pháp đợc chấp nhận trên bình diện quốc tế về việc cung cấp các số hiệuchỉnh DGPS cho những ngời sử dụng trong hàng hải là do các trạm truyền phát địaphơng phát các số hiệu chỉnh “tự do vào không trung“ trên các tần số trong phạm vidải tần vô tuyến hàng hải (285 đến 325 kHz)60 IALA đã xuất bản một danh sách cáctrạm DGNSS trên cơ sở các tiêu vô tuyến61

Âu và Nhật Bản

Các thông tin thêm về DGPS và WAAS có thể đợc tìm thấy trong Kế hoạch vô tuyếnhàng hải Liên bang Mỹ 1999 (FRP 1999) có thể đợc truy cập qua trang chủ Internet

của USCG [www.navcen.uscg.mil].

5.3.2 các ứng dụng trong hàng hải của dgps

Trong lĩnh vực hàng hải, DGPS đã có một số lợng lớn các ứng dụng Một số trongnhững ứng dụng này đợc cho trong bảng 5.1

Bảng 5.1 Các ứng dụng trong hàng hải của DGPS

• Hàng hải ngoài biển khơi • Định vị các lới và dụng cụ đánh cá thơng

mại

• Hàng hải vào cảng trong mọi thời tiết • Phá băng và giám sát các núi băng và

dòng triều

• Nạo vét các bến cảng và luồng lạch • Quản lý phơng tiện cảng

• Xác định vị trí các phao và các báo hiệu

hàng hải

• Định vị các container tại các bến cảng biển

6 0 Một máy phát 1kW thông thờng sẽ cho phép xác định vị trí chính xác hơn 10m trên một bán kính khoảng 200 hải lý.

6 1 Tại thời điểm ấn loát, có hơn 200 trạm đợc liệt kê trên toàn thế giới.

152

• Hàng hải cho các tàu giải trí

Thiết kế của hầu hết các trạm DGPS hàng hải bao gồm cả các tín hiệu hiệu chỉnhnhận đợc từ đất liền và từ ven bờ Thực tiễn của việc sử dụng tín hiệu tự do vào khôngtrung cho phép những ngời sử dụng không vì mục đích hàng hải lợi dụng dịch vụDGPS Một số trong nhiều ứng dụng không vì mục đích hàng hải đợc cho trong bảng5.2

5.3.3 các ứng dụng khác của dgps

Bảng 5.2 Các ứng dụng khác cho DGPS nông nghiệp và lâm nghiệp

• Nhận diện nơi sống của các loài • Định vị các ranh giới đất đai

trong mọi thời tiết

• Quản lý không gian toàn cầu

• Xác định hành trình trực tiếp của máy bay

để tiết kiệm nhiên liệu

• Thiết bị điện tử hàng không ít tốn kém

• Quản lý giao thông hàng không • Khởi hành chính xác

• Quản lý giao thông trên các sân bay • Các ứng dụng tới gần không chính xác

• Giám sát độ lệch cánh trong khi bay • Hệ thống cảnh báo gần mặt đất đợc nâng

bảo vệ môi trờng

• Điều tra vị trí nguy hiểm bị bỏ rơi • Tìm kiếm và làm sạch dầu loang

• Lập bản đồ mặt đất các hệ sinh thái • Định vị chính xác các vật liệu nguy hiểm

đợc tích trữ

đờng bộ và xây dựng

• Khai thác hệ thống giao thông đờng bộ

thông minh

• Dẫn đờng cho các lái xe cơ giới

• Kiểm kê và quản lý các phơng tiện đờng

thi hành luật và dịch vụ pháp lý

• Theo dõi và tìm lại các xe bị đánh cắp • Giám sát đờng biên giới

• Theo dõi sự di chuyển của ma tuý và

buôn lậu

• Đo lờng và ghi chép biên giới đất đai

• Giữ gìn an toàn của các nhân viên chính

phủ cao cấp và các yếu nhân trong khi

• Giám sát doàn tàu hoả • Điều khiển và quản lý kiểm kê phơng tiện

• Điều khiển tàu hoả và phòng tránh tai

nạn

giải trí

• Đi bộ đờng dài và leo núi • Tạo các tuyến đi trong các môn thể thao

• Đo lờng tại các giải thể thao

khảo sát

• Các mốc chuẩn điện tử cung cấp tham

chiếu tuyệt đối

• Khảo sát chụp ảnh hiệu suất và chính xác

• vĩ độ, kinh độ và cao độ • Đo đạc các khu vực không cần lới khống

chế

• Giám sát biến dạng của đập nớc theo

thời tiết, khoa học và vũ trụ

• Sử dụng nh máy thám không vô tuyến vị • Giám sát các trận động đất và các tầng

154

trí kinh khí cầu thời tiết kiến tạo

• Đo đạc mực nớc biển từ các vệ tinh • Đo đạc sự lún (chìm) của mặt đất

• Dẫn đờng và điều khiển giao thông

vụ hàng hải (RTCM), Uỷ ban đặc biệt 104 (đợc sửa lại năm 1997)

5.3.4.1 Các yếu tố chính

Các yếu tố chính trong đặc tính kỹ thuật của hệ thống bao gồm:

• việc truyền phát vô tuyến theo dải tần đợc chỉ định cho đạo hàng vô tuyếnhàng hải ( các tiêu vô tuyến );“ ”

• tần số mang của tín hiệu hiệu chỉnh vi phân là bội số nguyên của 500 Hz(ITU-R M.823/1.1);

• dung sai tần số của sóng mang là ±2 Hz (ITU-R M.823/1.2);

• tốc độ truyền phát dữ liệu có thể lựa chọn từ 25 (chỉ trong GLONASS), 50,

(loại này có thể thay thế cho điện kiểu 1 hoặc 31) (N > 1)

Khuyến cáo ITU M.823/1 cũng bao gồm các đặc tính kỹ thuật máy thu sau:

• máy thu có phạm vi động khoảng 10 mcro-volt/m tới 150 millivolt/m (ITU-RM.823/1.11);

• máy thu hoạt động ở tốc độ sai số bít tối đa 1x10-3 trong sự hiện diện của âmtạp Gaussian tại tỷ lệ tín hiệu âm tạp 7 dB trong dải tần đợc chiếm giữ (ITU-

R M.823/1.12);

• máy thu có sự lựa chọn thích hợp và độ ổn định tần số để hoạt động với việcphát 500 Hz ngoài việc có dung sai tần số ±2 Hz và các tỷ số bảo vệ đợccho trong bảng dới đây (ITU-R M.823/1.14);

• ở những nơi máy thu đợc cung cấp việc lựa chọn tần số tự động, nó sẽ cókhả năng nhận, lu trữ và sử dụng thông tin niên giám tiêu vô tuyến từ cácbức điện dạng 7 và dạng 35 (ITU-R M.823/1.17)

Vi phân (GID)

Tiêu vô tuyến (AIA)

(GID)

Tiêu vô tuyến (AIA)

Vi phân (GID)

Tiêu vô tuyến (AIA)

5.4 hệ thống đạo hàng vô tuyến toàn cầu (WWRNS)

6 2 Thích hợp cho các tiêu vô tuyến trong vùng hàng hải Châu Âu theo Hiệp định Geneva 1985.

156

Nghị quyết của IMO [A.815(19), tháng 11 năm 1995]-Hệ thống đạo hàng vô tuyếntoàn cầu (WWRNS) xác nhận các thủ tục và các nhiệm vụ liên quan đến việc côngnhận các hệ thống và thiết lập các yêu cầu hoạt động cho một hệ thống đạo hàng vôtuyến toàn cầu Đó là các ứng dụng cho các dịch vụ DGPS và đợc cung cấp trongphần tiếp theo để dễ tham khảo.

5.4.1.1 Các yêu cầu hoạt động

Các yêu cầu hoạt động của một hệ thống đạo hàng vô tuyến toàn cầu nên đợc tổngquát trong tự nhiên và có khả năng đợc một số lợng các hệ thống đáp ứng Tất cả các

hệ thống phải có khả năng đợc một số lợng không giới hạn các tàu sử dụng:

• các yêu cầu có thể đợc đáp ứng bởi các hệ thống đạo hàng vô tuyến riêng lẻhoặc bởi một tổ hợp của các hệ thống đó;

• đối với các tàu có tốc độ hoạt động trên 30 hải lý/giờ thì có thể cần có cácyêu cầu nghiêm ngặt hơn

5.4.1.2 Các yêu cầu hoạt động cho số lợng lớn/rủi ro cao

Các yêu cầu cho hoạt động hàng hải trên các lối vào các bến cảng, và các vùng nớcven biển với một số lợng lớn giao thông và/hoặc một mức độ rủi ro cao63 đợc xác định

• hiệu lực của tín hiệu nên vợt quá 99,8%, đợc tính toán đối với chu kỳ 2năm65;

6 3 SOLAS V/13 yêu cầu mỗi Chính phủ tham gia Công ớc cung cấp những báo hiệu hàng hải đó theo số lợng các giao thông đợc chứng minh và mức độ rủi ro đợc yêu cầu, nh thấy rằng thực tiễn và sự cần thiết cá nhân hoặc hợp tác với các Chính phủ tham gia Công ớc khác,

6 4 Điều này áp dụng cho các dữ liệu vị trí đợc tính toán và hiển thị, nhng không áp dụng cho tốc độ cập nhật hiệu chỉnh dữ liệu vẫn đợc giữ nguyên giá trị xấp xỉ 30 giây.

• khi hệ thống có hiệu lực, tính liên tục của dịch vụ nên ≥ 99,97% đối với 3 giờ;

• nên cung cấp một cảnh báo của hệ thống không có hiệu lực hoặc không liêntục cho ngời sử dụng trong vòng 10 giây

5.4.1.3 Các yêu cầu hoạt động cho số lợng ít/rủi ro thấp

Các yêu cầu hoạt động cho hàng hải trên các lối vào các bến cảng, và các vùng nớcven biển với một số lợng giao thông ít và/hoặc một mức độ rủi ro thấp66 đợc xác định

nh sau:

• ở những nơi mà một hệ thống đạo hàng vô tuyến đợc sử dụng để giúp đỡcác tàu hàng hải trong các vùng nớc đó của hệ thống, bao gồm bất kỳ sự mởrộng nào, nên cung cấp thông tin về vị trí với sai số không lớn hơn 10m ởxác xuất 95%;

• lu ý tới môi trờng tần số vô tuyến, mức độ bao phủ của hệ thống nên thíchhợp để cung cấp việc xác định vị trí thông qua pha hàng hải này;

• tốc độ cập nhật của dữ liệu vị trí đợc tính toán và hiển thị nên lớn hơn 10giây/lần Nếu dữ liệu vị trí đợc tính toán đợc sử dụng trong hiển thị đồ hoạhoặc cho điều khiển trực tiếp của tàu, khi đó tốc độ cập nhật nên lớn hơn 2giây/lần67;

• hiệu lực của tín hiệu nên vợt quá 99,5%, đợc tính toán đối với chu kỳ 2 năm;

• khi hệ thống có hiệu lực, tính liên tục của dịch vụ nên ≥ 99,85% đối với 3 giờ;

• nên cung cấp một cảnh báo của hệ thống không có hiệu lực hoặc không liêntục cho ngời sử dụng trong vòng 10 giây

5.4.1.4 Các yêu cầu hoạt động cho hàng hải trên đại dơng

Khi một hệ thống đạo hàng vô tuyến đợc sử dụng để giúp đỡ các tàu hàng hải trên

đại dơng, hệ thống nên cung cấp thông tin về vị trí với sai số không lớn hơn 100m ởxác xuất 95% Độ chính xác này phù hợp với các mục đích hàng hải thông thờng vàcung cấp thông tin về vị trí trong GMDSS

Vì trong thực tiễn, các hạm tàu buôn hoạt động khắp thế giới, các thông tin đợc hệthống đạo hàng vô tuyến cung cấp phải phù hợp cho việc sử dụng trong hàng hải

6 6 SOLAS V/13 yêu cầu mỗi Chính phủ tham gia Công ớc cung cấp những báo hiệu hàng hải đó theo số lợng các giao thông đợc chứng minh và mức độ rủi ro đợc yêu cầu, nh thấy rằng thực tiễn và sự cần thiết cá nhân hoặc hợp tác với các Chính phủ tham gia Công ớc khác.

6 7 Điều này áp dụng cho các dữ liệu vị trí đợc tính toán và hiển thị, nhng không áp dụng cho tốc độ cập nhật hiệu chỉnh dữ liệu vẫn đợc giữ nguyên giá trị xấp xỉ 30 giây.

158

thông thờng của các tàu đang tiến hành các chuyến hành trình quốc tế trên các đạidơng:

• lu ý tới môi trờng tần số vô tuyến, mức độ bao phủ của hệ thống nên thíchhợp để cung cấp việc xác định vị trí thông qua pha hàng hải này;

• tốc độ cập nhật của dữ liệu vị trí đợc tính toán và hiển thị nên lớn hơn 10giây/lần Nếu dữ liệu vị trí đợc tính toán đợc sử dụng trong hiển thị đồ hoạhoặc cho điều khiển trực tiếp của tàu, khi đó tốc độ cập nhật nên lớn hơn 2giây/lần;

• hiệu lực của tín hiệu nên vợt quá 99,8%, đợc tính toán đối với chu kỳ 30ngày;

• nên cung cấp cho ngời sử dụng một cảnh báo không có hiệu lực hoặc khôngliên tục của dịch vụ càng sớm càng tốt qua Thông tin an toàn hàng hải(MSI)

âm thanh.

Liên quan đến các tài liệu của IALA:

• Các khuyến cáo về việc tính toán tầm hiệu lực của tín hiệu âm thanh 109), tháng 5/1998;

(E-• Các khuyến cáo về việc báo hiệu các cây cầu cố định trên các vùng nớchàng hải (O-113), tháng 5/1998;

• Các khuyến cáo về việc báo hiệu các kiến trúc ngoài khơi (O-114), tháng5/1998;

6.2 phản xạ radar

6.2.1 mô tả

Phản xạ radar là một thiết bị thụ động đợc thiết kế để phản hồi các xung radar tới củanăng lợng điện từ về phía nguồn phát và do đó làm tăng sự phản hồi trên màn hìnhradar

Theo thiết kế, một phản xạ radar cố gắng giảm thiểu các tác động hấp thụ và tán xạngẫu nhiên

6.2.2 các ứng dụng

Một phản xạ radar thông thờng đợc thiết lập nh là một thiết bị phụ tại các vị trí cũng

đợc báo hiệu bằng đèn Nh đợc ghi chú trong kế hoạch sửa đổi của IMO cho Chơng

160

V của Công ớc SOLAS 1974, tất cả các tàu trên 300 GRT sẽ đợc yêu cầu lắp đặt mộtradar 9 GHz Do đó một số lợng lớn các tàu sẽ có khả năng sử dụng các phản xạradar.

Các mục tiêu chính của việc sử dụng phản xạ radar là để nâng cao:

• việc phát hiện mục tiêu ở phạm vi lớn (ví dụ, hàng hải nhập bờ);

• việc phát hiện mục tiêu ở các khu vực nhiễu do sóng biển hoặc nhiễu do a);

m-• việc dễ thấy bằng radar của các báo hiệu hàng hải để giảm nguy cơ vachạm

6.2.3 mặt cắt ngang radar (RCS)

Sự thực hiện của một phản xạ radar có thể đợc định nghĩa bằng các thuật ngữ củamặt cắt ngang radar (RCS) hiệu lực của nó Đó là giá trị đợc xác định bởi việc sosánh số lợng các tín hiệu radar đợc phản xạ radar phản hồi với sự phản hồi tơng đ-

ơng từ một quả cầu phản xạ radar

Ví dụ: Một phản xạ radar đợc xem là có RCS là 30 m2 sẽ tơng đơng với một quả cầuphản xạ radar có đờng kính:

D = √30 x 4/π = 6,2 m2

6.2.4 các loại phản xạ radar

Các loại phản xạ radar thông dụng nhất sử dụng hai hoặc nhiều mặt phẳng đợc nốiliền nhau theo các góc vuông để cho xung radar tới quay trở lại nguồn phát sau khiphản xạ nhiều lần Ví dụ nh các phản xạ radar nhị diện và tam diện (hay góc)

6.2.4.1 Phản xạ nhị diện

Phản xạ nhị diện với các tấm kim loại đợc dựng thẳng đứng chỉ phản hồi tốt các tínhiệu radar thẳng hàng sát nhau tới mặt phẳng nằm ngang (nghĩa là pháp tuyến tớitrục giữa các tấm) Các ứng dụng của phản xạ radar nhị diện đợc giới hạn cho cáccông trình báo hiệu hàng hải cố định và chỉ khi có độ cao lắp đặt gần với chiều cao

ăng-ten radar của các tàu sử dụng đặc trng

6.2.4.2 Phản xạ tam diện

Phản xạ radar tam diện thích hợp hơn cho các ứng dụng trên các báo hiệu nổi và cáctình trạng thông thờng ở những nơi có sự thay đổi đáng kể chiều cao ăng-ten radarcủa các tàu đi qua