AIS航标显示符号研究

摘要：针对目前AIS航标显示符号不规范、不统一的问题，本文研究了AIS航标的定义和分类、AIS航标在海图上和船载导航设备上显示符号相关国际标准的研究及修订情况，分析了AIS航标应用中存在的问题，提出了进一步提升AIS航标助航效能的建议，以提高助航服务水平，增强航海保障能力。
关键词：AIS航标 显示符号 海图 船载导航设备 国际标准
随着AIS岸基系统的完善和AIS船台的普及使用，AIS技术不仅用来船舶识别、避碰和海事监管，而且发展成为具有诸多海事功能的综合性系统。AIS技术与航标功能结合产生的AIS航标不断得到推广和应用。
但是，部分船载导航设备不能接收和显示AIS航标信息或显示符号不规范、不统一，AIS航标显示符号相关的国际标准刚刚完成修订，部分航海人员对AIS航标还不了解，这些问题影响了AIS航标的应用和助航效能的发挥。因此有必要对AIS航标的用途分类以及相关国际组织对AIS航标显示符号的规定进行研究，结合AIS航标应用中存在的问题，提出进一步提升AIS航标助航效能的建议。
AIS航标显示符号分为两种：一是AIS航标在海图上的显示符号，即纸质海图和电子海图上的静态标识符号[1]（以下简称“海图符号”）；二是根据接收的AIS航标21号电文在AIS船台和船用雷达等船载导航设备上实时动态显示的符号[2]（以下简称“船载设备符号”）。两者明显不同，应明确区分。
1 AIS航标的简介及分类
AIS航标是指使用21号电文播发供船舶导航、定位、避险或其他助航信息的一种AIS台站，有实体AIS航标、虚拟AIS航标和合成AIS航标等3种。
1.1 实体AIS航标
实体AIS航标是指放置在实际存在的实体航标上的AIS航标设备，用21号电文向周围发送该航标的相关信息[3]，俗称AIS应答器。截至2015年底，我国共设置实体AIS航标388座，主要分布在航行风险较高以及重要的灯塔、灯桩、灯浮标上，如各港区口门和航路转向点。
1.2 虚拟AIS航标
虚拟AIS航标并非实际存在，由AIS基站通过21号电文播发航标信息。虚拟AIS航标适用于需要立即布设航标，或标识航行环境经常变化的动态区域，或布设实体航标不可行的情形[3]。虚拟AIS航标具有助航信息告知及时、位置显示精确、信息直观、设置方便、修改简单和安装维护成本低等优点，弥补了传统航标的不足[4]。截至2015年底，我国共设置虚拟AIS航标307座。
1.3 合成AIS航标
合成AIS航标是指航标的21号电文由附近AIS基站播发，且该航标是实际存在的。出于经济性或实用性考虑，合成AIS航标并未安装AIS设备，是由AIS基站向附件海域发送该航标的相关信息，而该航标位于21号电文指定的位置[3]。
2 相关国际组织对AIS航标显示符号的规定
2.1 海图符号
海图符号应以国际海道测量组织（IHO）的规定为准。IHO于2006年发布的M-4标准[5]（版本号3.003）规定了固定标志上实体AIS航标和浮动标志上实体AIS航标的海图符号，但未规定虚拟AIS航标的海图符号。
随着AIS技术的成熟和虚拟AIS航标应用，我国于2011年制定了虚拟AIS航标的海图符号，详见《关于纸质海图上标注AIS虚拟航标请示的批复》（沪海测绘〔2011〕88号），并开始在纸质海图上标注永久虚拟AIS航标。
IHO于2012年发布的S-4标准（版本号4.3.0）规定了虚拟AIS航标的海图符号[1]。我国于2014年对虚拟航标的海图符号调整为按照IHO S-4标准执行，详见《关于调整虚拟航标符号形式的通知》（沪海测绘便函〔2014〕21号）。
2.2 船载设备符号
船载设备符号应以国际海事组织（IMO）的规定为准。IMO于2004年发布了SN/Circ.243通函，规定了实体AIS航标和虚拟AIS航标的符号均为实线菱形，菱形中心十字线交叉点为报告位置[6]。该符号未包含航标的用途种类信息，且不能区分实体AIS航标和虚拟AIS航标，应用中存在不足和缺陷。
之后，IMO继续对AIS航标新符号的议题展开讨论，IALA等国际组织也提出了船载设备符号的建议[3-7]。德国、瑞典和日本等国家也对此进行了研究，并提交了提案。我国也开展了相关研究工作，对船载设备符号进行了设计[8-9]。
IMO于2014年5月审议通过了《SN.1/Circ.243/Rev.1与航行有关符号、术语和缩写的显示指南》[2]，对实体AIS航标和虚拟AIS航标的船载设备符号分为14种情况进行了规定。
3 相关国际标准对AIS航标显示符号的规定
3.1 海图符号
IHO S-4标准规定了AIS航标的海图符号[1]（包括纸质海图和电子海图）。一般而言，实体AIS航标和永久虚拟AIS航标应在海图上标注，临时虚拟AIS航标（设置时间不超过6个月）可不标注。
（1）实体AIS航标
固定标志上AIS航标的海图符号为以航标位置为圆心，以6.5毫米为直径的圆形，中心是直径为1.2毫米的点圆形图标，右上方标有直体“AIS”字符，颜色为洋红色，如图1所示；浮标航标上AIS航标的海图符号与前者基本相同，右上方标为斜体“AIS”字符，如图2所示。在海图上，实体AIS航标与其相关的实体航标的符号叠加显示，即在实体AIS航标符号的中心点上叠加实体航标的海图符号。
（2）虚拟AIS航标
虚拟AIS航标的海图符号与实体AIS航标基本相同，颜色为洋红色，右上方标有直体“V-AIS”字符，点圆形图标上方绘有实体航标的顶标符号，表示虚拟AIS航标与实体航标的用途种类相同，如表1所示。
（3）合成AIS航标
IHO S-4标准未规定合成AIS航标的海图符号，根据合成AIS航标的定义，其符号应为在虚拟AIS航标海图符号的中心点上叠加实体航标的海图符号。
3.2 船载设备符号
IMO的SN.1/Circ.243/Rev.1通函规定了船载导航设备上AIS航标的显示符号[2]，如表2所示。在电子海图上该符号与海图符号叠加显示，海图符号显示在菱形框中；雷达上显示时可不叠加海图符号。当相关实体航标失常时，AIS航标的船载设备符号如表3所示。
4 我国AIS航标应用中存在的问题
4.1 部分船载导航设备不能显示AIS航标信息[5-6]
尽管AIS航标显示符号相关的国际标准已完成修订，但目前尚无强制船载导航设备显示AIS航标的国际标准和行业标准，船载导航设备制造商自主决定是否接收AIS航标信息及处理信息的方式。部分AIS船台和船用雷达能够识别和显示附近AIS船舶信息，但不能接收和显示AIS航标信息，或不能将AIS航标信息集成到电子海图和雷达系统中，制约了AIS航标的应用。
4.2 部分船载导航设备未按照国际标准显示AIS航标信息
由于AIS航标显示符号相关的国际标准之前一直处于探讨和研究阶段，刚完成国际标准的修订，各厂家和应用单位自行设计AIS航标的显示符号，还有部分厂家将海图符号和船载设备符号混为一谈，因此船载设备符号尚未统一，部分电子海图符号仍不规范为航海人员使用AIS航标带来了干扰。
4.3 管理部门对AIS航标管理工作仍需规范和加强
我国尚未建立AIS航标相关的管理制度，AIS航标的应用范围、设置程序、命名方式和相关参数设置需要规范，设置后日常管理和巡检工作比较缺失。
5 进一步提升AIS航标助航效能的建议
为进一步提升AIS航标的助航效能，针对目前AIS航标应用中存在的问题，建议开展以下工作：
5.1 制定船载导航设备上显示AIS航标的性能标准
开展我国船载导航设备AIS航标显示情况调研，制定船载导航设备AIS航标显示标准，明确AIS航标符号、航标名称、航标位置、用途种类、字体字号和颜色等显示方法，要求AIS航标信息与电子海图和雷达系统能够融合，逐步强制所有船舶安装能够接收和显示AIS航标的导航设备。相关部门应加强监管，逐步淘汰和升级不符合要求的船载导航设备。
5.2 加强航海人员对AIS航标相关知识的培训
AIS航标作为一种新兴的无线电航标，部分航海人员对AIS航标了解不多，AIS航标显示符号相关的国际标准又刚完成修订，因此亟须加强航海人员对AIS航标的原理、功能和显示符号的学习，以更好利用AIS航标的助航功能。
5.3 制定AIS航标管理制度
为进一步规范AIS航标的应用和管理，亟须制定AIS航标管理办法，明确和规范AIS航标的应用范围[3]、设置程
序[10]、主要参数（航标名称、MMSI码、航标尺寸和发射电文参数等）的设置方法[11]和日常管理工作等。
5.4 建立AIS航标设备性能测试平台
随着AIS航标数量的增加，应加强对AIS航标设备性能和功能的测试和验证，开展AIS航标性能测试平台建设。
6 结束语
在相关国际组织完成AIS航标显示符号修订后，应进一步开展相关工作以解决AIS应用中存在的问题，不断提高AIS航标的助航效能，充分发挥虚拟AIS航标作为实体航标的补充作用。