AIS动态数据库船舶监控系统的设计与分析

    李立春

    摘 要：本文提出一种基于船舶自动识别系统（ AIS） 时态数据库的船舶实时监控和历史轨迹查询解决方案，有助于提高水上交通管理的效率并改善水上交通的安全。

    关键字：AIS；监控；设计

    中图分类号：U698 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2016）12-0046-01

    随着航行水域内的船舶交通量逐步增大，传统的VTS、ARPA提供的航行信息已经不能满足船舶航行的需要，AIS在船舶避碰、海事监管等领域发挥着越来越大的作用。

    1 AIS介绍

    AIS是船舶自动识别系统的简称，集现代数字通信、网络和信息技术于一体，是工作在VHF海上频段的新型船舶和岸基、星基广播系统。

    2 系统架构分析

    基于AIS技术的船舶动态监控系统可系统架构包括三层结构，如图1所示。

    （1）数据采集层。船舶上安装的AIS发送机可以向AIS接收机发送本船的相关信息，包括船舶名稱、位置、速度、方向等。

    （2）数据处理及存储层。该层的功能是处理和解码AIS 数据并将其存储在数据库服务器中。

    （3）数据显示层。处理后的船舶信息可以显示在船舶实时监控系统的客户端。用户可以通过客户端以图形化的方式监控船舶的位置、航行方向及速度，相关的文字信息也同时显示在客户端上。

    3 船舶动态监控系统技术分析

    船舶实时监控系统集成了计算机、通信、GIS、GPS、数据库等多项技术，多用户实时访问及历史轨迹的查询与回放是船舶实时监控系统的两大关键技术。

    3.1 多用户实时访问

    船舶实时监控系统的刷新频率为1s。为了显示每条船舶的实时位置，客户端每秒钟需要从服务器获取一次船舶的最新信息。如果每个客户端每秒钟查询一次数据库，如图2所示，将大大增加服务器的负载，从而使客户端的数目受到极大限制。

    对于普通的船舶实时监控需求，数据库将每秒钟生成一次最新态势文件，该文件中包含每条船舶的最新位置和相关信息。数据库服务器每隔一秒会将最新态势文件发送给文件传输服务器；然后，文件传输服务器将该文件及时分发给每个客户端；最后，基于最新态势文件，客户端将实时信息显示在海图上。

    3.2 历史轨迹查询及回放

    在某些情况下，如果想知道一条或多条船舶在某一时间段的历史信息或航行轨迹，需要查询数据库中存储的海量数据。如何提高查询效率是利用历史数据过程中的一个重要问题。因此笔者根据不同的时间段将所有的记录分成不同的数据块。

    4 结语

    笔者提出的一种船舶实时监控系统的设计方案。在船舶动态监控系统中，每条船舶的实时位置和相关信息都可以显示在大量的客户端上。该系统运行稳定并具有良好的运行界面，有助于加强船舶管理，提高船舶交通安全。

    参考文献：

    [1] 关政军，刘彤.航海仪器.[M]大连： 大连海事大学出版社，2009

    [2] 刘世长.浅谈AIS 系统在海事监管中的作用[J].中国水运，2010. 03

    [3] 区显新，杨晖.AIS 在雾航安全中的海事管理应用[J].珠江水运，2009（08）：38-40.