AIS数据解析.pdf

AIS（Automatic Identification System，自动识别系统）是一种船舶识别与跟踪的技术，广泛应用于航海、海上搜救和海事监管等领域。AIS系统通过VHF通信技术使船舶能够自动地与其他船舶和岸站共享信息，包括位置、速度、航向、船舶识别号等，提高船舶的可见性和海上安全。 在AIS系统中，报文是信息传递的基础，它包括了多个部分，每部分都携带着特定的信息。AIS报文种类主要分为两种：VDM（Vessel Data Message）和VDO（Vessel Data Output）。VDM用来接收其他船舶的信息，而VDO则是本船向外界广播的信息。报文以特定的格式组成，包括明码和暗码两种形式。明码报文以“$”开头，其内容可以直接读取，而暗码报文以“！”开头，内容需要通过特定的字符转换和格式定义才能读出。 AIS报文通常包含以下字段：XX代表使用的设备标识，如“AI”为船载设备标识，“BS”为基站标识；YYY表示语句类型，其中VDM表示封装的是其他船舶信息，VDO表示封装的是本船信息；A代表电文的长度，表明发送该信息需要的报文条数；B代表报文的序列号；C是连续报文的识别码；N表示信道标识，指出报文是从哪个信道接收的；Data为封装的数据部分，包含了最多82个字符的有效信息，其中单语句传输最多为63个字符，多语句传输最多为62个字符；V是填充位数，保证报文总位数是6的倍数；HH为检验字段，使用8位CRC校验码，分为两部分，前四位和后四位分别转化为16进制数后构成校验码；最后是语句结束标志<CR><LR>。 AIS报文中的字符编码采用的是6位二进制串，而不是传统的8位ASCII码。这样做既保持了数据传输的速度，又简化了编码的复杂性。在接收AIS信息时，需要将接收到的封装信息转换为6位二进制ASCII码，并根据信息ID对动态或静态信息进行解码，得到相应的参数值。 在AIS报文中，还有多个重要参数，如IMO号码、呼号、船名、船舶和货物类型、位置信息等。IMO号码相当于船舶的“身份证”，是独一无二的。呼号是船舶通信时使用的标识，以国家分配的方式确定，例如中国国籍的船舶呼号以字母B开头。船名和船籍港（船名后的港口信息）也通过特定的二进制编码表示。位置信息通过特定的位数表示，例如经纬度、航向和速度等参数，都是通过特定格式的二进制表示。 AIS报文的解码过程是相对复杂的，需要对报文的每一个6位二进制串进行字符的转换，然后再根据信息ID对不同的参数进行解析，解码出具体的数值。例如，根据动态信息格式表划分出每个信息参数的二进制码，再转换为十进制数，或者进一步计算得到相应的参数值。 目前，AIS系统在内河和近海区域的中小船舶中得到广泛应用。B类AIS船载设备通常安装在这些船舶上，它可以根据船舶动态信息的解码过程，通过串口服务器接收并解析AIS报文，为船舶提供实时的位置信息和船舶动态数据，从而提高航行安全。 总结来说，AIS报文解析涉及多个方面，包括报文种类的理解、报文结构的识别、字符编码的转换、动态和静态信息的解码等多个步骤，是确保AIS信息准确传递和应用的关键环节。