基于AIS岸站的DGNSS修正電文播發(fā)系統(tǒng)研究.pdf

1、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS(AIS: Automatic Identification System)由岸基（基站）設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是一種新型的數(shù)字助航系統(tǒng)。AIS工作在VHF頻段，采用SOTDMA多址通信，將船舶的動(dòng)態(tài)信息和靜態(tài)信息向附近水域船舶以及岸臺(tái)廣播。AIS受外界干擾小，能夠有效提高船舶的航行安全，在船舶導(dǎo)航、通信、避碰、海上救援、海事調(diào)查等方面起著十分重要的作用。
　　GNSS定位模塊向AIS系統(tǒng)提供了定位信息。在

2、近海和狹窄的航道，較高的定位精度可以提高AIS的可靠性和可依賴(lài)性。GNSS定位技術(shù)受諸多因素影響，存在一定誤差，利用DGNSS差分技術(shù)可減小誤差提高精度。目前由于現(xiàn)有沿岸DGNSS系統(tǒng)差分信號(hào)廣播使用中頻信道，中頻接收機(jī)不是船舶強(qiáng)制安裝設(shè)備，因此使其應(yīng)用范圍受到限制，而AIS船站是IMO SOLAS公約強(qiáng)制安裝的設(shè)備，研究利用AIS基站擴(kuò)大DGNSS使用范圍十分必要且可行。本文針對(duì)這一需求，主要研究了基于AIS基站的DGNSS系統(tǒng)，包括

3、三個(gè)主要方面，一是基于IALA A-124建議案設(shè)計(jì)計(jì)算基站所在位置地理網(wǎng)格小區(qū)號(hào)軟件，用以確定FATDMA時(shí)隙安排表;二是設(shè)計(jì)FATDMA時(shí)隙占用規(guī)則，用于發(fā)送DGNSS信息，確保DGNSS信息的發(fā)送滿(mǎn)足時(shí)間和頻率要求;三是將AIS移動(dòng)站通過(guò)AIS信道接收到的二進(jìn)制DGNSS電文恢復(fù)成RTCM格式，直接提供給船載DGNSS設(shè)備使用，提高船舶定位精度。
　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用軟件包括兩部分，一是在windows環(huán)境下，利用QT軟

4、件，開(kāi)發(fā)基站地理網(wǎng)格小區(qū)號(hào)計(jì)算軟件，二是利用Keil軟件，基于ARM處理器開(kāi)發(fā)將移動(dòng)站AIS電文恢復(fù)成RTCM格式信息的處理軟件。在AIS基站，將差分參考臺(tái)提供的RTCM SC-104格式信號(hào)，按照ITU-RM.1371 AIS電文編碼，利用FATDMA所占用的時(shí)隙，進(jìn)行二進(jìn)制電文播發(fā)。在AIS移動(dòng)站，將已經(jīng)譯碼的AIS二進(jìn)制電文，按照RTCM SC-104格式恢復(fù)成DGNSS信息，直接提供給船載DGNSS設(shè)備，提高GNSS接收機(jī)的定位