نظام التعريف التلقائي

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة
نظام التعريف التلقائي
اختصارنظام تحديد الهوية التلقائي
متخصص في عمليات خفر السواحل الأمريكي يستخدم نظام تحديد الهوية التلقائي والرادار لإدارة حركة السفن.
يقدم نظام AIS المجهز على متن السفينة اتجاه ومسافة السفن القريبة في شكل عرض يشبه الرادار.
عرض رسومي لبيانات AIS على متن السفينة.

نظام التعريف الآلي ( AIS ) هو نظام تتبع آلي يستخدم أجهزة إرسال واستقبال على السفن وتستخدمه خدمات حركة السفن (VTS). عند استخدام الأقمار الصناعية لتلقي توقيعات AIS، يتم استخدام مصطلح Satellite-AIS (S-AIS). تكمل معلومات AIS الرادار البحري ، الذي لا يزال الطريقة الأساسية لتجنب الاصطدام للنقل المائي. [ بحاجة لمصدر ] على الرغم من اختلافهما من الناحية الفنية والعملية، فإن نظام ADS-B يشبه AIS ويؤدي وظيفة مماثلة للطائرات.

يمكن عرض المعلومات التي توفرها معدات AIS، مثل التعريف الفريد والموقع والمسار والسرعة ، على شاشة أو نظام عرض معلومات ومخطط إلكتروني (ECDIS). يهدف AIS إلى مساعدة ضباط مراقبة السفن والسماح للسلطات البحرية بتتبع ومراقبة تحركات السفن. يدمج AIS جهاز إرسال واستقبال VHF قياسيًا مع نظام تحديد المواقع مثل جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي ، مع أجهزة استشعار ملاحية إلكترونية أخرى، مثل البوصلة الجيروسكوبية أو مؤشر معدل الدوران . يمكن تتبع السفن المجهزة بأجهزة إرسال واستقبال AIS بواسطة محطات قاعدة AIS الموجودة على طول السواحل أو، عندما تكون خارج نطاق الشبكات الأرضية، من خلال عدد متزايد من الأقمار الصناعية المجهزة بأجهزة استقبال AIS خاصة قادرة على إزالة التضارب بين عدد كبير من التوقيعات.

تتطلب اتفاقية المنظمة البحرية الدولية بشأن سلامة الأرواح في البحر تركيب نظام تحديد الهوية التلقائي على متن السفن الدولية التي  يبلغ إجمالي حمولتها 300 طن أو أكثر  ، وجميع سفن الركاب بغض النظر عن حجمها. [1] ولعدة أسباب، يمكن للسفن إيقاف تشغيل أجهزة إرسال واستقبال نظام تحديد الهوية التلقائي الخاصة بها. [2]

عرض بيانات AIS واستخدامها

الغرض الأساسي من نظام AIS هو السماح للسفن برؤية حركة المرور البحرية في منطقتها ورؤيتها من قبل تلك الحركة. يتطلب هذا جهاز إرسال واستقبال AIS مخصصًا بتردد VHF يسمح برؤية حركة المرور المحلية على جهاز رسم الخرائط أو شاشة الكمبيوتر المزود بنظام AIS أثناء إرسال المعلومات حول السفينة نفسها إلى أجهزة استقبال AIS الأخرى. قد يتم تجهيز سلطات الموانئ أو غيرها من المرافق الساحلية بأجهزة استقبال فقط، بحيث يمكنها رؤية حركة المرور المحلية دون الحاجة إلى إرسال موقعها الخاص. يمكن رؤية حركة المرور المجهزة بأجهزة إرسال واستقبال AIS بهذه الطريقة بشكل موثوق للغاية ولكنها تقتصر على نطاق VHF ، حوالي 10-20 ميلًا بحريًا.

إذا لم يتوفر جهاز رسم خرائط مناسب ، يمكن عرض إشارات جهاز الإرسال والاستقبال AIS للمنطقة المحلية عبر جهاز كمبيوتر باستخدام أحد تطبيقات الكمبيوتر العديدة مثل ShipPlotter أو GNU AIS أو OpenCPN . تعمل هذه التطبيقات على فك تشفير الإشارة من هاتف راديوي بحري VHF معدّل مضبوط على ترددات AIS وتحويلها إلى تنسيق رقمي يمكن للكمبيوتر قراءته وعرضه على شاشة؛ يمكن بعد ذلك مشاركة هذه البيانات عبر شبكة محلية أو واسعة النطاق ولكنها ستظل محدودة بالنطاق الجماعي لأجهزة الاستقبال اللاسلكية المستخدمة في الشبكة. [3] نظرًا لأن تطبيقات مراقبة AIS بالكمبيوتر وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية VHF العادية لا تمتلك أجهزة إرسال واستقبال AIS، فقد تستخدمها المرافق القائمة على الشاطئ والتي لا تحتاج إلى الإرسال أو كبديل غير مكلف لجهاز AIS المخصص للسفن الصغيرة لعرض حركة المرور المحلية ولكن بالطبع، سيظل المستخدم غير مرئي من قبل حركة المرور الأخرى على الشبكة.

الاستخدام الثانوي غير المخطط له والناشئ لبيانات AIS هو جعلها قابلة للعرض علنًا، على الإنترنت، دون الحاجة إلى جهاز استقبال AIS. يتم تجميع بيانات جهاز الإرسال والاستقبال AIS العالمي التي يتم جمعها من كل من الأقمار الصناعية والمحطات الساحلية المتصلة بالإنترنت وإتاحتها على الإنترنت من خلال عدد من مقدمي الخدمة. يمكن عرض البيانات المجمعة بهذه الطريقة على أي جهاز قادر على الإنترنت لتوفير بيانات موقع شبه عالمية وفي الوقت الفعلي من أي مكان في العالم. تتضمن البيانات النموذجية اسم السفينة وتفاصيلها وموقعها وسرعتها واتجاهها على الخريطة، ويمكن البحث فيها ولديها نطاق عالمي غير محدود محتمل ويتم أرشفة التاريخ. معظم هذه البيانات مجانية ولكن بيانات الأقمار الصناعية والخدمات الخاصة مثل البحث في الأرشيفات يتم توفيرها عادةً مقابل تكلفة. البيانات هي عرض للقراءة فقط ولن يتم رؤية المستخدمين على شبكة AIS نفسها. يتم تشغيل أجهزة استقبال AIS القائمة على الشاطئ والتي تساهم في الإنترنت في الغالب بواسطة عدد كبير من المتطوعين. [4] تتوفر أيضًا تطبيقات AIS المحمولة بسهولة للاستخدام مع أجهزة Android وWindows وiOS. راجع الروابط الخارجية أدناه للحصول على قائمة بمقدمي خدمات نظام تحديد الهوية التلقائي المستندة إلى الإنترنت. يستخدم أصحاب السفن وموزعو البضائع هذه الخدمات للعثور على السفن وشحناتها وتتبعها بينما قد يضيف عشاق الملاحة البحرية إلى مجموعات الصور الخاصة بهم. [5]

تاريخ النشر

على أبسط مستوى، يعمل نظام تحديد الهوية التلقائي بين أزواج من أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية، يكون أحدهما دائمًا على متن سفينة. وقد يكون الآخر على متن سفينة، أو على الشاطئ (أرضي)، أو على قمر صناعي. وتمثل هذه الأجهزة على التوالي عمليات من سفينة إلى سفينة، ومن سفينة إلى الشاطئ، ومن سفينة إلى قمر صناعي، وتتبع هذا الترتيب.

أجهزة إرسال واستقبال AIS القائمة على السفن

تضمنت اتفاقية SOLAS التي عقدتها المنظمة البحرية الدولية في عام 2002 تفويضًا يلزم معظم السفن التي يزيد وزنها الإجمالي عن 300 طن في رحلات دولية بتركيب جهاز إرسال واستقبال AIS من النوع A. وكان هذا هو التفويض الأول لاستخدام معدات AIS وأثر على ما يقرب من 100000 سفينة.

في عام 2006، نشرت لجنة معايير AIS مواصفات جهاز الإرسال والاستقبال AIS من النوع B، والمصممة لتمكين جهاز AIS أبسط وأقل تكلفة. أصبحت أجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة B منخفضة التكلفة متاحة في نفس العام مما أدى إلى تبني الإلزامات من قبل العديد من البلدان وجعل التثبيت على نطاق واسع لأجهزة AIS على السفن من جميع الأحجام قابلاً للتطبيق تجاريًا. [ بحاجة لمصدر ]

منذ عام 2006، استمرت لجان المعايير الفنية لنظام AIS في تطوير معيار AIS وأنواع المنتجات لتغطية مجموعة واسعة من التطبيقات من أكبر السفن إلى سفن الصيد الصغيرة وقوارب النجاة. وبالتوازي مع ذلك، أطلقت الحكومات والسلطات مشاريع لتجهيز فئات مختلفة من السفن بجهاز AIS لتحسين السلامة والأمن. تركز معظم التفويضات على السفن التجارية، مع اختيار السفن الترفيهية بشكل انتقائي للتجهيز. في عام 2010، طُلب من معظم السفن التجارية العاملة في الممرات المائية الداخلية الأوروبية تجهيز ممر مائي داخلي معتمد من الفئة A، ويجب أن يكون لدى جميع قوارب الصيد في الاتحاد الأوروبي التي يزيد طولها عن 15 مترًا فئة A بحلول مايو 2014، [6] ولدى الولايات المتحدة تمديد معلق منذ فترة طويلة لقواعد ملاءمة AIS الحالية والتي من المتوقع أن تدخل حيز التنفيذ خلال عام 2013. وتشير التقديرات إلى أنه اعتبارًا من عام 2012، قامت حوالي 250.000 سفينة بتجهيز جهاز إرسال واستقبال AIS من نوع ما، مع وجود مليون سفينة أخرى مطلوبة للقيام بذلك في المستقبل القريب وحتى مشاريع أكبر قيد الدراسة. [ بحاجة لمصدر ] 1

نظام تحديد الهوية التلقائي الأرضي (T-AIS)

تم تطوير نظام تحديد الهوية التلقائي في تسعينيات القرن العشرين كشبكة تحديد وتتبع قصيرة المدى وعالية الكثافة. تتمتع أجهزة الإرسال والاستقبال AIS الموجودة على متن السفن وعلى الأرض بمدى أفقي متغير للغاية، ولكن عادةً ما يصل إلى حوالي 74 كيلومترًا (46 ميلًا). تعني قيود الانتشار التقريبية لخط البصر أن نظام تحديد الهوية التلقائي الأرضي (T-AIS) يضيع خارج المياه الساحلية. [7] بالإضافة إلى أجهزة الإرسال والاستقبال التي تديرها الموانئ والسلطات البحرية، توجد شبكة كبيرة من الأجهزة المملوكة للقطاع الخاص أيضًا.

نظام تحديد الهوية التلقائي القائم على الأقمار الصناعية (S-AIS)

في تسعينيات القرن العشرين، لم يكن من المتوقع أن يكون من الممكن اكتشاف نظام تحديد الهوية التلقائي من الفضاء. ومع ذلك، منذ عام 2005، كانت العديد من الكيانات تجري تجارب على اكتشاف عمليات إرسال نظام تحديد الهوية التلقائي باستخدام أجهزة استقبال تعتمد على الأقمار الصناعية، ومنذ عام 2008، قامت شركات مثل L3Harris و exactEarth و ORBCOMM و Spacequest و Spire والبرامج الحكومية أيضًا بنشر أجهزة استقبال نظام تحديد الهوية التلقائي على الأقمار الصناعية. يخلق مخطط الوصول اللاسلكي المتعدد بتقسيم الزمن (TDMA) الذي يستخدمه نظام تحديد الهوية التلقائي مشكلات فنية كبيرة فيما يتعلق بالاستقبال الموثوق لرسائل نظام تحديد الهوية التلقائي من جميع أنواع أجهزة الإرسال والاستقبال: الفئة أ، والفئة ب، والمعرف، وAtoN وSART. ومع ذلك، تسعى الصناعة إلى معالجة هذه المشكلات من خلال تطوير تقنيات جديدة، وعلى مدار السنوات القادمة من المرجح أن يتحسن التقييد الحالي لأنظمة تحديد الهوية التلقائي عبر الأقمار الصناعية على رسائل الفئة أ بشكل كبير مع إضافة رسائل الفئة ب والمعرف.

إن التحدي الأساسي الذي يواجه مشغلي أقمار AIS هو القدرة على استقبال أعداد كبيرة جدًا من رسائل AIS في وقت واحد من نطاق استقبال كبير للقمر الصناعي. هناك مشكلة متأصلة في معيار AIS؛ حيث ينشئ مخطط الوصول اللاسلكي TDMA المحدد في معيار AIS 4500 فترة زمنية متاحة في كل دقيقة ولكن يمكن التغلب عليها بسهولة بسبب نطاق استقبال الأقمار الصناعية الكبير والأعداد المتزايدة من أجهزة الإرسال والاستقبال AIS، مما يؤدي إلى تصادم الرسائل، والتي لا يستطيع جهاز استقبال القمر الصناعي معالجتها. تعمل شركات مثل exactEarth على تطوير تقنيات جديدة مثل ABSEA، والتي سيتم تضمينها في أجهزة الإرسال والاستقبال الأرضية والقائمة على الأقمار الصناعية، والتي ستساعد في الكشف الموثوق به عن رسائل الفئة B من الفضاء دون التأثير على أداء AIS الأرضي.

إن إضافة رسائل الفئتين A وB المستندة إلى الأقمار الصناعية قد تمكن من توفير تغطية AIS عالمية حقيقية، ولكن نظرًا لأن قيود TDMA المستندة إلى الأقمار الصناعية لن تتطابق أبدًا مع أداء الاستقبال للشبكة الأرضية، فإن الأقمار الصناعية سوف تعمل على تعزيز النظام الأرضي بدلاً من استبداله.

يتمتع نظام AIS بنقل عمودي أطول بكثير (من النقل الأفقي) - حتى مدار محطة الفضاء الدولية (ISS) الذي يبلغ ارتفاعه 400 كيلومتر.

فيديو من وكالة ناسا يوضح مزايا برنامج القمر الصناعي النرويجي AIS، ويوضحه جهاز الإرسال والاستقبال AIS على متن محطة الفضاء الدولية .

في نوفمبر 2009، قامت مهمة مكوك الفضاء STS-129 بربط هوائيين - هوائي AIS VHF وهوائي راديو هواة - بوحدة كولومبوس في محطة الفضاء الدولية. تم بناء كلا الهوائيين بالتعاون بين وكالة الفضاء الأوروبية وفريق ARISS (راديو الهواة على محطة الفضاء الدولية). بدءًا من مايو 2010، تقوم وكالة الفضاء الأوروبية باختبار جهاز استقبال AIS من Kongsberg Seatex (النرويج) في اتحاد بقيادة مؤسسة أبحاث الدفاع النرويجية في إطار عرض التكنولوجيا لمراقبة السفن الفضائية. هذه هي الخطوة الأولى نحو خدمة مراقبة AIS القائمة على الأقمار الصناعية. [8]

في عام 2009، أطلقت شركة ORBCOMM أقمارًا صناعية ممكّنة بنظام AIS بالاشتراك مع خفر السواحل الأمريكي لإثبات القدرة على جمع رسائل AIS من الفضاء. في عام 2009، أطلقت شركة Luxspace ، وهي شركة مقرها لوكسمبورج ، القمر الصناعي RUBIN-9.1 (AIS Pathfinder 2). يتم تشغيل القمر الصناعي بالتعاون مع SES وREDU Space Services. [9] في أواخر عام 2011 وأوائل عام 2012، أطلقت شركة ORBCOMM وLuxspace أقمار Vesselsat AIS الصغيرة، أحدهما في مدار استوائي والآخر في مدار قطبي ( VesselSat-2 و VesselSat-1 ).

في عام 2007، اختبرت الولايات المتحدة نظام تتبع AIS الفضائي باستخدام القمر الصناعي TacSat-2 . ومع ذلك، تم إتلاف الإشارات المستقبلة بسبب الاستقبال المتزامن للعديد من الإشارات من بصمة القمر الصناعي. [10]

في يوليو 2009، أطلقت سبيس كويست AprizeSat -3 و AprizeSat-4 مع أجهزة استقبال AIS. [11] تمكنت هذه الأجهزة من استقبال إشارات اختبار SART التابعة لخفر السواحل الأمريكي قبالة هاواي بنجاح في عام 2010. [12] في يوليو 2010، أعلنت سبيس كويست و exactEarth of Canada عن ترتيب يتم بموجبه دمج البيانات من AprizeSat-3 و AprizeSat-4 في نظام exactEarth وإتاحتها في جميع أنحاء العالم كجزء من خدمة exactAIS(TM) الخاصة بهما.

في 12 يوليو 2010، تم إطلاق القمر الصناعي النرويجي AISSat-1 بنجاح إلى مدار قطبي. والغرض من القمر الصناعي هو تحسين مراقبة الأنشطة البحرية في الشمال العالي . AISSat-1 هو قمر صناعي نانوي، يبلغ قياسه 20 × 20 × 20 سم فقط، مع جهاز استقبال AIS من صنع Kongsberg Seatex. يزن 6 كيلوغرامات وله شكل مكعب. [13] [14]

في 20 أبريل 2011، أطلقت منظمة أبحاث الفضاء الهندية القمر الصناعي Resourcesat-2 الذي يحتوي على حمولة S-AIS لمراقبة حركة الملاحة البحرية في منطقة البحث والإنقاذ في المحيط الهندي. تتم معالجة بيانات AIS في المركز الوطني للاستشعار عن بعد ويتم أرشفتها في مركز بيانات علوم الفضاء الهندي .

في 25 فبراير 2013 - بعد تأخير لمدة عام في الإطلاق - أطلقت جامعة آلبورج AAUSAT3 . وهو قمر صناعي مكعب بحجم وحدة واحدة، يزن 800 جرام، طوره طلاب من قسم الأنظمة الإلكترونية فقط. يحمل القمر الصناعي جهازي استقبال AIS - جهاز استقبال تقليدي وآخر قائم على SDR . تم اقتراح المشروع ورعايته من قبل إدارة السلامة البحرية الدنماركية . لقد حقق نجاحًا كبيرًا وفي أول 100 يوم تم تنزيل أكثر من 800000 رسالة AIS والعديد من العينات الخام بتردد 1 ميجا هرتز من إشارات الراديو. يستقبل القمر الصناعي قناتي AIS في وقت واحد وقد استقبل رسائل من الفئة A وكذلك من الفئة B. كانت التكلفة بما في ذلك الإطلاق أقل من 200000 يورو.

توفر شبكة الأقمار الصناعية AIS التابعة لشركة exactEarth الكندية تغطية عالمية باستخدام 8 أقمار صناعية. بين يناير 2017 ويناير 2019، تم توسيع هذه الشبكة بشكل كبير من خلال شراكة مع شركة L3Harris Corporation مع 58 حمولة مستضافة على كوكبة Iridium NEXT . [15] بالإضافة إلى ذلك، تشارك شركة exactEarth في تطوير تقنية ABSEA التي ستمكن شبكتها من اكتشاف نسبة عالية من رسائل النوع B بشكل موثوق، بالإضافة إلى الفئة A.

تدير شركة ORBCOMM شبكة أقمار صناعية عالمية تضم 18 قمرًا صناعيًا مزودًا بنظام تحديد الهوية التلقائي. تم تجهيز أقمار ORBCOMM الصناعية من الجيل الثاني (OG2 ) بحمولة نظام تحديد الهوية التلقائي (AIS) لاستقبال والإبلاغ عن عمليات الإرسال من السفن المزودة بنظام تحديد الهوية التلقائي لتتبع السفن وغيرها من الجهود الملاحية والسلامة البحرية، وتنزيلها في محطات ORBCOMM الأرضية الستة عشر الموجودة حول العالم. [16]

في يوليو 2014، أطلقت شركة ORBCOMM أول 6 أقمار صناعية من طراز OG2 على متن صاروخ سبيس إكس فالكون 9 من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا. يحمل كل قمر صناعي من طراز OG2 حمولة مستقبل AIS. تم نشر جميع أقمار OG2 الستة بنجاح في المدار وبدأت في إرسال القياس عن بعد إلى ORBCOMM بعد وقت قصير من الإطلاق. في ديسمبر 2015، أطلقت الشركة 11 قمرًا صناعيًا إضافيًا من طراز OG2 مزودًا بنظام AIS على متن صاروخ سبيس إكس فالكون 9. كان هذا الإطلاق المخصص بمثابة مهمة OG2 الثانية والأخيرة لشركة ORBCOMM لإكمال كوكبة الأقمار الصناعية من الجيل التالي. [16] بالمقارنة مع أقمارها الصناعية OG1 الحالية، تم تصميم أقمار OG2 التابعة لشركة ORBCOMM لتوصيل الرسائل بشكل أسرع وأحجام رسائل أكبر وتغطية أفضل عند خطوط العرض الأعلى، مع زيادة سعة الشبكة. [16]


في أغسطس 2017، أصدرت شركة Spire Global Inc. واجهة برمجة تطبيقات توفر بيانات S-AIS المحسنة باستخدام التعلم الآلي (Vessels and Predict) مدعومة بأكثر من 40 كوكبة من الأقمار الصناعية النانوية. [17]

ارتباط مصادر البيانات

إن ربط الصور الضوئية والرادارية بتوقيعات S-AIS يمكّن المستخدم النهائي من التعرف بسرعة على جميع أنواع السفن. تتمثل إحدى نقاط القوة العظيمة في S-AIS في سهولة ربطها بمعلومات إضافية من مصادر أخرى مثل الرادار والبصريات وESM والمزيد من الأدوات ذات الصلة بالبحث والإنقاذ مثل GMDSS SARSAT و AMVER . يمكن للرادار القائم على الأقمار الصناعية والمصادر الأخرى المساهمة في المراقبة البحرية من خلال اكتشاف جميع السفن في مناطق بحرية محددة ذات أهمية، وهي سمة مفيدة بشكل خاص عند محاولة تنسيق جهود الإنقاذ بعيدة المدى أو عند التعامل مع مشكلات VTS.

نظام تبادل البيانات VHF

بسبب الاستخدام المتزايد له بمرور الوقت، في بعض المناطق الساحلية (على سبيل المثال، مضيق سنغافورة ، والموانئ العملاقة في الصين، وأجزاء من اليابان) يوجد عدد كبير جدًا من السفن مما أثر على أداء نظام تحديد الهوية التلقائي. ومع زيادة كثافة المرور، ينخفض ​​نطاق النظام، ويصبح تواتر التحديثات أكثر عشوائية. لهذا السبب تم تطوير نظام تبادل بيانات VHF (VDES): [18] سيعمل على ترددات جديدة إضافية وسيستخدمها بكفاءة أكبر، مما يتيح عرض نطاق ترددي أكبر بمقدار اثنين وثلاثين مرة للاتصالات الآمنة والملاحة الإلكترونية. [19] تم تعريف نظام تبادل بيانات VHF في ITU M.2092. [20]

التطبيقات

شاشة عرض AIS النصية فقط للسفينة، والتي تسرد نطاق السفن القريبة واتجاهاتها وأسمائها

كان الغرض الأصلي من نظام AIS هو تجنب الاصطدام فقط، ولكن تم تطوير العديد من التطبيقات الأخرى منذ ذلك الحين وما زالت قيد التطوير. يُستخدم نظام AIS حاليًا في:

تجنب الاصطدام
تم تطوير نظام AIS من قبل اللجان الفنية التابعة للمنظمة البحرية الدولية كتقنية لتجنب الاصطدامات بين السفن الكبيرة في البحر والتي لا تقع ضمن نطاق الأنظمة القائمة على الشاطئ. تحدد التقنية كل سفينة على حدة، إلى جانب موقعها وحركاتها المحددة، مما يتيح إنشاء صورة افتراضية في الوقت الفعلي. تتضمن معايير AIS مجموعة متنوعة من الحسابات التلقائية بناءً على تقارير الموقع هذه مثل أقرب نقطة اقتراب (CPA) وإنذارات الاصطدام. نظرًا لأن AIS لا يستخدمه جميع السفن، فعادةً ما يتم استخدام AIS بالاشتراك مع الرادار. عندما تبحر السفينة في البحر، تكون المعلومات حول حركة وهوية السفن الأخرى في الجوار بالغة الأهمية للملاحين لاتخاذ القرارات لتجنب الاصطدام بالسفن الأخرى والمخاطر ( الشعاب المرجانية أو الصخور). تُستخدم المراقبة البصرية (على سبيل المثال، بدون مساعدة، والمنظار ، والرؤية الليلية )، والتبادلات الصوتية (على سبيل المثال، الصافرة، والأبواق، وراديو VHF)، والرادار أو مساعد رسم الرادار التلقائي تاريخيًا لهذا الغرض. تفشل هذه الآليات الوقائية أحيانًا بسبب التأخيرات الزمنية، والقيود على الرادار، والحسابات الخاطئة، وأعطال العرض، وقد تؤدي إلى وقوع تصادم. وفي حين أن متطلبات نظام تحديد الهوية التلقائي تقتصر على عرض معلومات نصية أساسية للغاية، يمكن دمج البيانات التي تم الحصول عليها مع مخطط إلكتروني رسومي أو شاشة رادار، مما يوفر معلومات ملاحية موحدة على شاشة واحدة.
مراقبة وضبط اسطول الصيد
تستخدم السلطات الوطنية نظام AIS على نطاق واسع لتتبع ومراقبة أنشطة أساطيل الصيد الوطنية. يتيح نظام AIS للسلطات مراقبة أنشطة سفن الصيد على طول خط الساحل بشكل موثوق وبتكلفة فعالة، وعادةً ما يصل إلى مدى 100 كيلومتر (60 ميلاً)، اعتمادًا على موقع وجودة أجهزة الاستقبال/المحطات الأساسية الموجودة على الساحل مع بيانات تكميلية من شبكات تعتمد على الأقمار الصناعية.
الأمن البحري
يتيح نظام AIS للسلطات تحديد السفن المحددة ونشاطها داخل المنطقة الاقتصادية الخالصة للدولة أو بالقرب منها . عندما يتم دمج بيانات AIS مع أنظمة الرادار الحالية، تتمكن السلطات من التمييز بين السفن بسهولة أكبر. يمكن معالجة بيانات AIS تلقائيًا لإنشاء أنماط نشاط طبيعية للسفن الفردية، والتي عند اختراقها، تنشئ تنبيهًا، وبالتالي تسليط الضوء على التهديدات المحتملة لاستخدام أكثر كفاءة لأصول الأمن. يحسن AIS الوعي بالمجال البحري ويسمح بزيادة الأمن والتحكم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطبيق AIS على أنظمة الأنهار والبحيرات العذبة .
مساعدات الملاحة
تم تطوير معيار منتج مساعدات الملاحة AIS (AtoN) مع القدرة على بث مواقع وأسماء الأشياء بخلاف السفن، مثل مساعدات الملاحة ومواضع العلامات والبيانات الديناميكية التي تعكس بيئة العلامة (على سبيل المثال، التيارات والظروف المناخية). يمكن تحديد موقع هذه المساعدات على الشاطئ، مثل المنارة ، أو على الماء، أو المنصات، أو العوامات . اقترح خفر السواحل الأمريكي أن يحل AIS محل الراكون (منارات الرادار) المستخدمة حاليًا للمساعدات الملاحية الإلكترونية. [21] تمكن AtoN السلطات من مراقبة حالة العوامة عن بُعد، مثل حالة الفانوس، بالإضافة إلى نقل البيانات الحية من أجهزة الاستشعار (مثل الطقس وحالة البحر) الموجودة على العوامة إلى السفن المزودة بأجهزة إرسال واستقبال AIS أو السلطات المحلية. ستبث AtoN موقعها وهويتها جنبًا إلى جنب مع جميع المعلومات الأخرى. يسمح معيار AtoN أيضًا بنقل مواضع "AtoN الافتراضية" حيث يمكن لجهاز واحد أن ينقل الرسائل بموضع "خاطئ" بحيث تظهر علامة AtoN على المخططات الإلكترونية، على الرغم من أن AtoN الفعلي قد لا يكون موجودًا في هذا الموقع.
البحث والإنقاذ
من أجل تنسيق الموارد في موقع عملية البحث والإنقاذ البحري ، من الضروري الحصول على بيانات حول موقع وحالة الملاحة للسفن الأخرى في المنطقة. في مثل هذه الحالات، يمكن أن يوفر نظام AIS معلومات إضافية ويعزز الوعي بالموارد المتاحة، حتى إذا كان نطاق نظام AIS يقتصر على نطاق الراديو VHF. كما تصور معيار AIS الاستخدام المحتمل على طائرات البحث والإنقاذ، وتضمن رسالة (رسالة AIS 9) للطائرات للإبلاغ عن موقعها. لمساعدة سفن البحث والإنقاذ والطائرات في تحديد موقع الأشخاص في محنة، تم تطوير المواصفات (IEC 61097-14 Ed 1.0) لجهاز إرسال البحث والإنقاذ القائم على نظام AIS (AIS-SART) بواسطة مجموعة عمل AIS TC80 التابعة لـ IEC . تمت إضافة AIS-SART إلى لوائح نظام السلامة البحرية العالمية اعتبارًا من 1 يناير 2010. [22] أصبحت أجهزة AIS-SART متاحة في السوق منذ عام 2009 على الأقل. [23] فرضت اللوائح الأخيرة تركيب أنظمة AIS على جميع سفن سلامة الحياة في البحر (SOLAS) والسفن التي يزيد وزنها عن 300 طن. [24]
التحقيق في الحوادث
تعتبر معلومات AIS التي تتلقاها VTS مهمة للتحقيق في الحوادث لأنها توفر بيانات تاريخية دقيقة عن الوقت والهوية والموقع المستند إلى نظام تحديد المواقع العالمي واتجاه البوصلة والمسار فوق الأرض والسرعة (حسب السجل/SOG) ومعدلات الدوران، بدلاً من المعلومات الأقل دقة التي يوفرها الرادار. يمكن الحصول على صورة أكثر اكتمالاً للأحداث من خلال بيانات مسجل بيانات الرحلة (VDR) إذا كانت متوفرة وتم الاحتفاظ بها على متن السفينة للحصول على تفاصيل حول حركة السفينة والاتصالات الصوتية وصور الرادار أثناء الحوادث. ومع ذلك، لا يتم الاحتفاظ ببيانات مسجل بيانات الرحلة بسبب التخزين المحدود لمدة اثنتي عشرة ساعة وفقًا لمتطلبات المنظمة البحرية الدولية . [25]
تقديرات التيارات المحيطية
أصبحت تقديرات التيارات السطحية للمحيط، استناداً إلى تحليل بيانات نظام تحديد الهوية التلقائي، متاحة من شركة e-Odyn الفرنسية منذ ديسمبر/كانون الأول 2015.
حماية البنية التحتية
يمكن لمالكي البنية التحتية لقاع البحر، مثل الكابلات أو خطوط الأنابيب، استخدام معلومات نظام تحديد الهوية التلقائي لمراقبة أنشطة السفن القريبة من أصولهم في الوقت الفعلي تقريبًا. ومن ثم يمكن استخدام هذه المعلومات لإطلاق تنبيهات لإبلاغ المالك وتجنب وقوع حادث قد يؤدي إلى تلف الأصول.
تتبع الأسطول والبضائع
يمكن لمديري الأساطيل أو السفن استخدام نظام AIS الموزع على الإنترنت لتتبع الموقع العالمي لسفنهم. يمكن لمرسلي البضائع أو مالكي البضائع أثناء النقل تتبع تقدم البضائع وتوقع أوقات الوصول إلى الميناء.
الإحصاء والاقتصاد
نظمت شعبة الإحصاء التابعة للأمم المتحدة أسبوع بيانات نظام المعلومات الإحصائية [26] لتجربة تحليل بيانات نظام المعلومات الإحصائية وتقديم الإحصاءات إلى المنصة العالمية للأمم المتحدة. وقد غطت عددًا من دراسات حالات الاستخدام التي أجرتها مكاتب إحصائية مختلفة، وتم تطوير دليل نظام المعلومات الإحصائية [27] للاستفادة من الخبرة المكتسبة من هذه التجربة:
  • مؤشرات اقتصادية أسرع: الوقت في الميناء وحركة الموانئ
  • المؤشرات البحرية
  • إحصاءات بحرية رسمية: زيارات الموانئ
  • استكمال الإحصائيات الخاصة بالممرات المائية الداخلية
  • رسم خرائط لأنشطة صيد الأسماك
  • السفن في محنة
  • انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري من السفن ( NO
    س    ، لذا
    س    ، و CO
    2    حساب)
  • التنبؤ بتدفقات التجارة في الوقت الفعلي
  • إحصائيات تجريبية لعدد السفن اليومية
  • بيانات في الوقت الفعلي عن السلع السائبة الجافة المنقولة بحراً

الآلية

نظرة عامة على النظام من خفر السواحل الأمريكي

نظرة عامة أساسية

تبث أجهزة الإرسال والاستقبال AIS المعلومات تلقائيًا، مثل موقعها وسرعتها وحالة الملاحة، على فترات منتظمة عبر جهاز إرسال VHF مدمج في جهاز الإرسال والاستقبال. تنشأ المعلومات من أجهزة استشعار الملاحة الخاصة بالسفينة، وعادةً ما تكون جهاز استقبال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) والبوصلة الجيروسكوبية . تتم برمجة معلومات أخرى، مثل اسم السفينة وعلامة النداء VHF، عند تركيب المعدات ويتم أيضًا إرسالها بانتظام. يتم استقبال الإشارات بواسطة أجهزة إرسال واستقبال AIS المثبتة على سفن أخرى أو على أنظمة أرضية، مثل أنظمة VTS. يمكن عرض المعلومات المستلمة على شاشة أو رسم بياني، مما يوضح مواقع السفن الأخرى بنفس الطريقة التي يتم بها عرض الرادار. يتم نقل البيانات عبر نظام تتبع يستخدم رابط بيانات ذاتي التنظيم متعدد تقسيم الوقت (SOTDMA) صممه المخترع السويدي هاكان لانس .

يشتمل معيار AIS على عدة معايير فرعية تسمى "أنواع" تحدد أنواع المنتجات الفردية. توفر المواصفات الخاصة بكل نوع منتج مواصفات فنية مفصلة تضمن سلامة نظام AIS العالمي الذي يجب أن تعمل ضمنه جميع أنواع المنتجات. أنواع المنتجات الرئيسية الموصوفة في معايير نظام AIS هي:

الصف أ
جهاز إرسال واستقبال AIS مثبت على السفينة يعمل باستخدام SOTDMA. يستهدف SOTDMA السفن التجارية الكبيرة، ويتطلب من جهاز الإرسال والاستقبال الاحتفاظ بخريطة فتحات محدثة باستمرار في ذاكرته بحيث يكون لديه معرفة مسبقة بالفتحات المتاحة له للإرسال. ثم تقوم أجهزة الإرسال والاستقبال SOTDMA بالإعلان مسبقًا عن إرسالها، مما يحجز فعليًا فتحة الإرسال الخاصة بها. وبالتالي يتم إعطاء الأولوية لإرسالات SOTDMA داخل نظام AIS. يتم تحقيق ذلك من خلال جهازين استقبال في التشغيل المستمر. يجب أن تحتوي وحدات الفئة A على شاشة متكاملة، وترسل عند 12.5 وات، وقدرة على التفاعل مع أنظمة السفن المتعددة، وتوفر مجموعة متطورة من الميزات والوظائف. معدل الإرسال الافتراضي هو كل بضع ثوانٍ. تتلقى الأجهزة المتوافقة مع نوع AIS Class A جميع أنواع رسائل AIS. [24]
الصف ب
توجد الآن مواصفة IMO منفصلة لأجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة B (الموجهة للأسواق التجارية والترفيهية الأخف وزناً): نظام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت مع استشعار الناقل (CSTDMA)، ونظام يستخدم SOTDMA (كما هو الحال في الفئة A).
في النظام الأصلي القائم على CSTDMA، والذي تم تعريفه في ITU M.1371-0 ويسمى الآن الفئة B "CS" (أو بشكل غير رسمي الفئة B/CS)، [28] تستمع أجهزة الإرسال والاستقبال إلى خريطة الفتحة مباشرة قبل الإرسال وتبحث عن فتحة حيث تكون "الضوضاء" في الفتحة هي نفسها (أو مشابهة) للضوضاء الخلفية، مما يشير إلى أن الفتحة لا يتم استخدامها بواسطة جهاز AIS آخر. ترسل الفئة B "CS" عند 2 وات ولا يلزم أن يكون بها شاشة مدمجة: يمكن توصيل وحدات الفئة B "CS" بمعظم أنظمة العرض حيث سيتم عرض الرسائل المستلمة في قوائم أو متراكبة على المخططات. يكون معدل الإرسال الافتراضي كل ثلاثين ثانية عادةً، ولكن يمكن تغييره وفقًا لسرعة السفينة أو التعليمات من محطات القاعدة. يتطلب معيار الفئة B "CS" نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المتكامل ومؤشرات LED معينة . تستقبل معدات الفئة B "CS" جميع أنواع رسائل AIS.
يستخدم نظام SOTDMA Class B "SO" الأحدث، [29] والذي يُشار إليه أحيانًا باسم Class B/SO أو Class B+، [30] [31] نفس خوارزمية تحديد الفترة الزمنية مثل Class A، وله نفس أولوية الإرسال مثل أجهزة الإرسال من الفئة A، مما يساعد على ضمان قدرته دائمًا على الإرسال. كما ستغير تقنية Class B "SO" معدل إرسالها اعتمادًا على السرعة التي تسير بها السفينة، حتى كل خمس ثوانٍ على مدار 23 عقدة، بدلاً من المعدل الثابت كل ثلاثين ثانية في Class B "CS". [32] وأخيرًا، ستبث Class B "SO" أيضًا بقوة 5  وات بدلاً من 2  وات السابقة لـ Class B "CS". [30] [33]
محطة القاعدة
جهاز إرسال واستقبال AIS قائم على الشاطئ (يرسل ويستقبل) يعمل باستخدام SOTDMA. تحتوي المحطات الأساسية على مجموعة معقدة من الميزات والوظائف التي يمكنها في معيار AIS التحكم في نظام AIS وجميع الأجهزة العاملة فيه. القدرة على استجواب أجهزة الإرسال والاستقبال الفردية للحصول على تقارير الحالة و/أو إرسال تغييرات التردد.
مساعدات الملاحة (AtoN)
جهاز إرسال واستقبال قائم على الشاطئ أو العوامة (يرسل ويستقبل) يعمل باستخدام نظام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (FATDMA) ذي الوصول الثابت. مصمم لجمع ونقل البيانات المتعلقة بظروف البحر والطقس بالإضافة إلى نقل رسائل AIS لتوسيع تغطية الشبكة.
جهاز إرسال واستقبال البحث والإنقاذ (SART)
جهاز AIS متخصص تم إنشاؤه كمنارة استغاثة طارئة تعمل باستخدام نظام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (PATDMA) المُعلن عنه مسبقًا، أو يُطلق عليه أحيانًا "نظام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت المُعدل". يختار الجهاز عشوائيًا فتحة للإرسال وسيقوم بإرسال دفعة من ثماني رسائل في الدقيقة لزيادة احتمالية الإرسال الناجح. يلزم إرسال SART لمسافة تصل إلى خمسة أميال كحد أقصى ويرسل تنسيق رسالة خاصًا معترف به من قبل أجهزة AIS الأخرى. تم تصميم الجهاز للاستخدام الدوري وفي حالات الطوارئ فقط بسبب تشغيله من نوع PATDMA الذي يضع ضغطًا على خريطة الفتحة.
أجهزة إرسال واستقبال AIS المتخصصة
على الرغم من وجود مواصفات AIS منشورة من قبل IMO/IEC، فقد سمحت العديد من السلطات وشجعت تطوير أجهزة AIS الهجينة. تسعى هذه الأجهزة إلى الحفاظ على سلامة بنية الإرسال الأساسية AIS وتصميمها لضمان موثوقية التشغيل، ولكن لإضافة مجموعة من الميزات والوظائف الإضافية لتناسب متطلباتها المحددة. يعد جهاز الإرسال والاستقبال AIS "Identifier" أحد هذه المنتجات حيث تم تصميم تقنية CSTDMA الأساسية من الفئة B لضمان إرسال الجهاز بما يتوافق تمامًا مع مواصفات IMO، ولكن تم إجراء عدد من التغييرات لتمكينه من العمل بالبطارية، وانخفاض التكلفة وسهولة التركيب والنشر بأعداد كبيرة. لن تحصل مثل هذه الأجهزة على شهادة دولية وفقًا لمواصفات IMO لأنها ستمتثل لنسبة من المواصفات ذات الصلة. عادة ما تقوم السلطات بإجراء تقييم فني مفصل واختبار خاص بها لضمان أن التشغيل الأساسي للجهاز لا يضر بنظام AIS الدولي.

لا يتم تحديد أجهزة استقبال AIS في معايير AIS، لأنها لا تنقل. التهديد الرئيسي لسلامة أي نظام AIS هو عمليات الإرسال AIS غير المتوافقة، وبالتالي المواصفات الدقيقة لجميع أجهزة الإرسال AIS. ومع ذلك، فإن أجهزة الإرسال والاستقبال AIS جميعها تنقل على قنوات متعددة كما هو مطلوب من قبل معايير AIS. وبالتالي، لن تتلقى أجهزة الاستقبال أحادية القناة أو المتعددة جميع رسائل AIS. فقط أجهزة الاستقبال ذات القناة المزدوجة ستتلقى جميع رسائل AIS.

اختبار النوع والموافقة عليه

AIS هي تقنية تم تطويرها تحت رعاية المنظمة البحرية الدولية من قبل لجانها الفنية. وقد طورت اللجان الفنية ونشرت سلسلة من مواصفات منتجات AIS. تحدد كل مواصفة منتج AIS محددًا تم إنشاؤه بعناية للعمل بطريقة دقيقة مع جميع أجهزة AIS الأخرى المحددة، وبالتالي ضمان قابلية التشغيل البيني لنظام AIS في جميع أنحاء العالم. يُعتبر الحفاظ على سلامة المواصفات أمرًا بالغ الأهمية لأداء نظام AIS وسلامة السفن والسلطات التي تستخدم التكنولوجيا. وعلى هذا النحو، تتطلب معظم البلدان اختبار منتجات AIS بشكل مستقل وإصدار شهادات لها للامتثال لمواصفات منشورة محددة. قد لا تتوافق المنتجات التي لم يتم اختبارها وإصدار شهادات لها من قبل سلطة مختصة مع مواصفات AIS المنشورة المطلوبة وبالتالي قد لا تعمل كما هو متوقع في الميدان. الشهادات الأكثر اعترافًا وقبولًا هي توجيه R&TTE، ولجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية ، ووزارة الصناعة الكندية ، وكلها تتطلب التحقق المستقل من قبل وكالة اختبار مؤهلة ومستقلة.

أنواع الرسائل

هناك 27 نوعًا مختلفًا من الرسائل ذات المستوى الأعلى المحددة في ITU M.1371-5 (من أصل 64 نوعًا محتملًا) والتي يمكن إرسالها بواسطة أجهزة إرسال واستقبال AIS. [34] [35]

توفر رسائل AIS 6 و8 و25 و26 "رسائل خاصة بالتطبيق" (ASM)، والتي تسمح "للجهات المختصة" بتحديد أنواع فرعية إضافية لرسائل AIS. هناك متغيرات "موجهة" (ABM) و"مذاعة" (BBM) للرسالة. الرسائل الموجهة، على الرغم من احتوائها على MMSI للوجهة ، ليست خاصة ويمكن فك شفرتها بواسطة أي جهاز استقبال.

كان أحد الاستخدامات الأولى لـ ASMs هو استخدام Saint Lawrence Seaway للرسائل الثنائية AIS (نوع الرسالة 8) لتوفير معلومات حول مستويات المياه وأوامر القفل والطقس. تستخدم قناة بنما رسائل AIS من النوع 8 لتوفير معلومات حول الأمطار على طول القناة والرياح في الأقفال. في عام 2010، أصدرت المنظمة البحرية الدولية النشرة 289 التي تحدد التكرار التالي لـ ASMs للرسائل من النوع 6 و 8. [36] اقترح ألكسندر وشوير وزيتربيرج أن يعمل مجتمع السلطات المختصة معًا للحفاظ على سجل إقليمي لهذه الرسائل ومواقع استخدامها. [37] أنشأت الرابطة الدولية لمساعدات الملاحة البحرية وسلطات المنارات (IALA-AISM) الآن عملية لجمع الرسائل الإقليمية الخاصة بالتطبيق. [38]

الوصف التفصيلي: وحدات الفئة أ

يتكون كل جهاز إرسال واستقبال AIS من جهاز إرسال VHF واحد وجهازي استقبال VHF TDMA وجهاز استقبال واحد VHF Digital Selective Calling (DSC) وروابط لأنظمة العرض والاستشعار على متن السفينة عبر الاتصالات الإلكترونية البحرية القياسية (مثل NMEA 0183 ، والمعروفة أيضًا باسم IEC 61162). التوقيت أمر حيوي للمزامنة المناسبة ورسم الخرائط الفاصلة (جدولة الإرسال) لوحدة الفئة A. لذلك، يتعين على كل وحدة أن يكون لها قاعدة زمنية داخلية، متزامنة مع جهاز استقبال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (مثل GPS ). [39] يمكن أيضًا استخدام هذا المستقبل الداخلي للحصول على معلومات الموقع. ومع ذلك، يتم توفير الموقع عادةً بواسطة جهاز استقبال خارجي مثل GPS أو LORAN-C أو نظام الملاحة بالقصور الذاتي ويُستخدم جهاز الاستقبال الداخلي فقط كنسخة احتياطية لمعلومات الموقع. يتم الحصول على المعلومات الأخرى التي يبثها AIS، إذا كانت متاحة، إلكترونيًا من المعدات الموجودة على متن السفينة من خلال اتصالات البيانات البحرية القياسية. يتم عادةً توفير معلومات الاتجاه والموقع (خط العرض والطول) و"السرعة فوق الأرض" ومعدل الدوران من قبل جميع السفن المجهزة بنظام تحديد الهوية التلقائي. كما يمكن أيضًا توفير معلومات أخرى، مثل الوجهة ووقت الوصول المتوقع .

يعمل جهاز الإرسال والاستقبال AIS عادة في وضع مستقل ومستمر، بغض النظر عما إذا كان يعمل في البحار المفتوحة أو المناطق الساحلية أو الداخلية. تستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال AIS ترددين مختلفين، قنوات VHF البحرية 87B (161.975 ميجا هرتز) و88B (162.025 ميجا هرتز)، وتستخدم تعديل 9.6 كيلوبت/ثانية لمفتاح التحول الأدنى Gaussian (GMSK) عبر قنوات 25 كيلو هرتز باستخدام بروتوكول حزمة التحكم في ارتباط البيانات عالي المستوى (HDLC). على الرغم من أن قناة راديو واحدة فقط ضرورية، فإن كل محطة ترسل وتستقبل عبر قناتين راديو لتجنب مشاكل التداخل، وللسماح بتحويل القنوات دون فقدان الاتصالات من السفن الأخرى. يوفر النظام حلاً تلقائيًا للتنازع بينه وبين المحطات الأخرى، ويتم الحفاظ على سلامة الاتصالات حتى في حالات التحميل الزائد.

من أجل ضمان عدم حدوث عمليات إرسال VHF من أجهزة إرسال واستقبال مختلفة في نفس الوقت، يتم إرسال الإشارات في وقت واحد باستخدام تقنية تسمى الوصول المتعدد بتقسيم الوقت المنظم ذاتيًا (SOTDMA). تم تسجيل تصميم هذه التقنية ببراءة اختراع، [40] وما إذا كانت هذه البراءة قد تم التنازل عنها لاستخدامها بواسطة سفن SOLAS هي مسألة نقاش بين مصنعي أنظمة AIS وحامل براءة الاختراع، Håkan Lans . علاوة على ذلك، ألغى مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة (USPTO) جميع المطالبات في براءة الاختراع الأصلية في 30 مارس 2010. [41]

من أجل تحقيق أقصى قدر من الكفاءة في استخدام النطاق الترددي المتاح، ترسل السفن التي ترسو أو تتحرك ببطء بياناتها بمعدل أقل من السفن التي تتحرك بسرعة أكبر أو التي تقوم بالمناورة. ويتراوح معدل التحديث من 3 دقائق للسفن الراسية أو التي ترسو، إلى ثانيتين للسفن التي تتحرك بسرعة أو تقوم بالمناورة، ويكون المعدل الأخير مماثلاً لمعدل الرادار البحري التقليدي.

تحدد كل محطة AIS جدول البث الخاص بها (الفترة الزمنية)، استنادًا إلى سجل حركة رابط البيانات والوعي بالإجراءات المستقبلية المحتملة من قبل محطات أخرى. يتناسب تقرير الموقع من محطة واحدة مع واحدة من 2250 فترة زمنية يتم إنشاؤها كل 60 ثانية على كل تردد. تتزامن محطات AIS باستمرار مع بعضها البعض، لتجنب تداخل عمليات الإرسال في الفترات الزمنية. يتم اختيار الفترة الزمنية بواسطة محطة AIS بشكل عشوائي ضمن فترة زمنية محددة ويتم تمييزها بمهلة زمنية عشوائية تتراوح بين 4 و 8 دقائق. عندما تغير المحطة تعيين فترة زمنية لها، فإنها تعلن عن كل من الموقع الجديد والمهلة الزمنية لذلك الموقع. وبهذه الطريقة، ستستقبل هذه السفن دائمًا محطات جديدة، بما في ذلك تلك المحطات التي تقترب فجأة من نطاق الراديو بالقرب من السفن الأخرى.

إن القدرة المطلوبة لإرسال التقارير من السفن وفقًا لمعيار أداء المنظمة البحرية الدولية هي 2000 فترة زمنية على الأقل في الدقيقة، على الرغم من أن النظام يوفر 4500 فترة زمنية في الدقيقة. يسمح وضع البث SOTDMA للنظام بأن يكون محملاً بأكثر من 400 إلى 500% من خلال مشاركة الفترات الزمنية، ولا يزال يوفر ما يقرب من 100% من الإنتاجية للسفن التي تكون أقرب من 8 إلى 10 أميال بحرية من بعضها البعض في وضع سفينة إلى سفينة. في حالة التحميل الزائد للنظام، سيتم إسقاط الأهداف الأبعد فقط، من أجل إعطاء الأفضلية للأهداف الأقرب، والتي تثير قلق مشغلي السفن بشكل أكبر. في الممارسة العملية، تكون سعة النظام غير محدودة تقريبًا، مما يسمح باستيعاب عدد كبير من السفن في نفس الوقت.

إن نطاق تغطية النظام مشابه لتطبيقات VHF الأخرى. يتم تحديد نطاق أي جهاز راديو VHF من خلال عوامل متعددة، والعوامل الأساسية هي: ارتفاع وجودة هوائي الإرسال وارتفاع وجودة هوائي الاستقبال. انتشاره أفضل من انتشار الرادار، بسبب الطول الموجي الأطول، لذلك من الممكن الوصول حول المنحنيات وخلف الجزر إذا لم تكن الكتل الأرضية مرتفعة للغاية. تبلغ مسافة النظر للأمام في البحر اسميًا 20 ميلًا بحريًا (37 كم). بمساعدة محطات المكرر، يمكن تحسين التغطية لكل من محطات السفن ومحطات VTS بشكل كبير.

النظام متوافق مع أنظمة النداء الانتقائي الرقمية، مما يسمح لأنظمة GMDSS القائمة على الشاطئ بإنشاء قنوات تشغيل AIS بتكلفة زهيدة وتحديد السفن المجهزة بنظام AIS وتتبعها، ويهدف إلى استبدال أنظمة الإرسال والاستقبال القائمة على DSC بالكامل. [ بحاجة لمصدر ]

يتم الآن بناء أنظمة شبكة AIS المستندة إلى الشاطئ في جميع أنحاء العالم. يوجد أحد أكبر الأنظمة العاملة بكامل طاقتها في الوقت الفعلي مع إمكانية التوجيه الكاملة في الصين. تم بناء هذا النظام بين عامي 2003 و 2007 وتم تسليمه بواسطة Saab TranspondereTech. [ بحاجة لمصدر ] يتم تغطية الساحل الصيني بالكامل بحوالي 250 محطة أساسية في تكوينات الاستعداد الساخن بما في ذلك 70 خادم كمبيوتر في ثلاث مناطق رئيسية. يتم توصيل مئات المستخدمين على الشاطئ، بما في ذلك حوالي 25 مركزًا لخدمة حركة السفن (VTS)، بالشبكة ويمكنهم رؤية الصورة البحرية، ويمكنهم أيضًا التواصل مع كل سفينة باستخدام SRMs (الرسائل المتعلقة بالسلامة). جميع البيانات في الوقت الفعلي. تم تصميم النظام لتحسين سلامة وأمن السفن ومرافق الموانئ. كما تم تصميمه وفقًا لهندسة SOA مع اتصال قائم على المقبس واستخدام بروتوكول IEC AIS القياسي طوال الطريق إلى مستخدمي VTS. تحتوي المحطات الأساسية على وحدات احتياطية ساخنة (IEC 62320-1) والشبكة هي حل شبكة الجيل الثالث.

بحلول بداية عام 2007، تمت الموافقة على معيار عالمي جديد لمحطات القاعدة AIS، وهو المعيار IEC 62320-1. إن توصية IALA القديمة والمعيار IEC 62320-1 الجديد غير متوافقين في بعض الوظائف، وبالتالي يجب ترقية حلول الشبكة المرفقة. لن يؤثر هذا على المستخدمين، لكن منشئي النظام بحاجة إلى ترقية البرامج لاستيعاب المعيار الجديد. لقد طال انتظار معيار لمحطات القاعدة AIS. توجد حاليًا شبكات مخصصة مع الهواتف المحمولة من الفئة A. يمكن لمحطات القاعدة التحكم في حركة رسائل AIS في منطقة ما، مما قد يقلل من عدد تصادمات الحزم.

معلومات البث

يرسل جهاز الإرسال والاستقبال AIS البيانات التالية كل 2 إلى 10 ثوانٍ اعتمادًا على سرعة السفينة أثناء الإبحار، وكل 3 دقائق أثناء وجود السفينة في المرسى:

  • هوية خدمة الهاتف البحري للسفينة (MMSI): رقم تعريف فريد مكون من تسعة أرقام.
  • حالة الملاحة: على سبيل المثال، "في المرسى"، "في الطريق باستخدام المحرك(المحركات)"، "ليس تحت القيادة"، وما إلى ذلك.
  • معدل الدوران: يمينًا أو يسارًا، من 0 إلى 720 درجة في الدقيقة
  • السرعة على الأرض : 0.1 عقدة (0.19 كم/ساعة) دقة من 0 إلى 102 عقدة (189 كم/ساعة)
  • الدقة الموضعية:
    • خط الطول: بدقة 0.000 1 دقيقة قوسية
    • خط العرض: بدقة 0.000 1 دقيقة قوسية
  • المسار فوق الأرض : بالنسبة إلى الشمال الحقيقي بدقة 0.1 درجة
  • الاتجاه الحقيقي: من 0 إلى 359 درجة (على سبيل المثال من بوصلة جيروسكوبية )
  • المحمل الحقيقي في الموضع الخاص: من 0 إلى 359 درجة
  • ثواني UTC: حقل الثواني لتوقيت UTC عندما تم إنشاء هذه البيانات. لا يوجد طابع زمني كامل.

بالإضافة إلى ذلك، يتم بث البيانات التالية كل 6 دقائق:

  • رقم تعريف السفينة لدى المنظمة البحرية الدولية : رقم مكون من سبعة أرقام يظل دون تغيير عند نقل تسجيل السفينة إلى بلد آخر
  • إشارة نداء الراديو : إشارة نداء راديو دولية، تصل إلى 7 أحرف، مخصصة للسفينة حسب بلد تسجيلها
  • الاسم: 20 حرفًا لتمثيل اسم السفينة
  • نوع السفينة/البضائع
  • أبعاد السفينة لأقرب متر
  • موقع هوائي نظام تحديد المواقع (مثل GPS) على متن السفينة: بالأمتار خلف مقدمة السفينة والأمتار على الجانب الأيسر أو الأيمن
  • نوع نظام تحديد المواقع: مثل GPS أو DGPS أو LORAN-C .
  • غاطس السفينة: 0.1–25.5 متر
  • الوجهة: الحد الأقصى 20 حرفًا
  • الوقت المقدر للوصول (ETA) إلى الوجهة: UTC الشهر/التاريخ الساعة:الدقيقة
  • اختياري: طلب وقت عالي الدقة، يمكن للسفينة أن تطلب من السفن الأخرى توفير طابع زمني وتاريخي عالي الدقة بتوقيت UTC

الوصف التفصيلي: وحدات الفئة ب

تعتبر أجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة B أصغر وأبسط وأقل تكلفة من أجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة A. يتكون كل منها من جهاز إرسال VHF واحد وجهازين استقبال VHF Carrier Sense Time Division Multiple Access (CSTDMA)، وكلاهما يتناوب كمستقبل VHF Digital Selective Calling (DSC)، وهوائي GPS نشط. على الرغم من أن تنسيق إخراج البيانات يدعم معلومات الاتجاه، إلا أن الوحدات بشكل عام لا يتم توصيلها ببوصلة، لذلك نادرًا ما يتم إرسال هذه البيانات. الإخراج هو دفق بيانات AIS القياسي بسرعة 38.400 كيلوبت/ثانية، بتنسيق RS-232 و/أو NMEA. لمنع التحميل الزائد للنطاق الترددي المتاح، يتم تقييد طاقة الإرسال إلى 2 وات، مما يعطي نطاقًا يتراوح بين حوالي 5 إلى 10 أميال.

تم تعريف أربع رسائل لوحدات الفئة B:

الرسالة رقم 14
رسالة تتعلق بالسلامة: يتم إرسال هذه الرسالة بناءً على طلب المستخدم - تحتوي بعض أجهزة الإرسال والاستقبال على زر يتيح إرسالها، أو يمكن إرسالها من خلال واجهة البرنامج. وهي ترسل رسالة سلامة محددة مسبقًا.
الرسالة رقم 18
تقرير موقع CS القياسي من الفئة B: يتم إرسال هذه الرسالة كل 3 دقائق عندما تكون السرعة فوق الأرض (SOG) أقل من 2 عقدة، أو كل 30 ثانية للسرعات الأعلى. MMSI، الوقت، SOG، COG، خط الطول، خط العرض، الاتجاه الحقيقي
الرسالة 19
تقرير موقع المعدات من الفئة B الممتدة: تم تصميم هذه الرسالة لبروتوكول SOTDMA، وهي طويلة جدًا بحيث لا يمكن إرسالها كـ CSTDMA. ومع ذلك، يمكن لمحطة ساحلية استطلاع جهاز الإرسال والاستقبال لإرسال هذه الرسالة. MMSI، الوقت، SOG، COG، خط الطول، خط العرض، الاتجاه الحقيقي، نوع السفينة، الأبعاد.
الرسالة رقم 24
تقرير بيانات ثابتة لفئة B CS: يتم إرسال هذه الرسالة كل 6 دقائق، وهي نفس الفترة الزمنية لأجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة A. ونظرًا لطولها، يتم تقسيم هذه الرسالة إلى جزأين، يتم إرسالهما خلال دقيقة واحدة من كل منهما. تم تعريف هذه الرسالة وفقًا لمواصفات AIS الأصلية، لذا قد تحتاج بعض وحدات الفئة A إلى ترقية البرامج الثابتة لتتمكن من فك تشفير هذه الرسالة. رقم MMSI، واسم القارب، ونوع السفينة، وعلامة النداء، والأبعاد، ومعرف بائع المعدات.

الوصف التفصيلي: أجهزة استقبال AIS

تقدم العديد من الشركات المصنعة أجهزة استقبال AIS، المصممة لمراقبة حركة AIS. قد تحتوي هذه الأجهزة على جهازين استقبال لمراقبة الترددين في نفس الوقت، أو قد تقوم بالتبديل بين الترددات (وبالتالي تفويت الرسائل على القناة الأخرى، ولكن بسعر مخفض). بشكل عام، ستقوم هذه الأجهزة بإخراج بيانات RS-232 أو NMEA أو USB أو UDP لعرضها على رسامي الخرائط الإلكترونية أو أجهزة الكمبيوتر. بالإضافة إلى أجهزة الراديو المخصصة، يمكن إعداد أجهزة الراديو المحددة بالبرمجيات لاستقبال الإشارة. [42]

المواصفات الفنية

خصائص التردد اللاسلكي

يستخدم AIS القنوات 87 و 88 المخصصة عالميًا للنطاق البحري .

يستخدم AIS الجانب العالي من الدوبلكس من قناتين راديو VHF (87B) و (88B)

  • القناة أ 161.975 ميجا هرتز (87B)
  • القناة ب 162.025 ميجا هرتز (88B)

تستخدم القنوات البسيطة 87A و88A ترددًا أقل حتى لا تتأثر بهذا التخصيص ويمكن استخدامها كما هو مخصص لخطة التردد المحمول البحري .

تتكون أغلب عمليات إرسال AIS من دفعات من عدة رسائل. في هذه الحالات، بين الرسائل، يجب على جهاز إرسال AIS تغيير القناة.

قبل إرسالها، يجب تشفير رسائل AIS بطريقة عدم العودة إلى الصفر المعكوس (NRZI).

يتم إرسال رسائل AIS باستخدام تعديل مفتاح التحول الأدنى Gaussian minimum shift keying (GMSK). يجب أن يكون حاصل ضرب BT لمعدِّل GMSK المستخدم لنقل البيانات 0.4 كحد أقصى (أعلى قيمة اسمية).

يجب أن تقوم البيانات المشفرة بترميز GMSK بتعديل تردد جهاز الإرسال VHF. يجب أن يكون مؤشر التعديل 0.5.

معدل نقل البيانات هو 9600  بت/ثانية

تستطيع أجهزة الاستقبال VHF العادية استقبال AIS مع تعطيل الفلترة (تدمر الفلترة بيانات GMSK). ومع ذلك، يلزم فك تشفير خرج الصوت من الراديو. هناك العديد من تطبيقات الكمبيوتر التي يمكنها القيام بذلك.

يمكن للإشارة أن تنتقل لمسافة أقصاها 75 كيلومترًا [42]

تنظيم الرسالة

نظرًا لوجود عدد كبير من المعدات الآلية التي تنقل رسائل AIS، لتجنب التعارض، يتم تنظيم مساحة RF في إطارات. يستمر كل إطار لمدة دقيقة واحدة بالضبط ويبدأ عند حدود كل دقيقة. يتم تقسيم كل إطار إلى 2250 فتحة. نظرًا لأنه يمكن أن يحدث الإرسال على قناتين، فهناك 4500 فتحة متاحة في الدقيقة. اعتمادًا على نوع وحالة المعدات وحالة خريطة فتحة AIS، سيرسل كل جهاز إرسال AIS رسائل باستخدام أحد المخططات التالية:

  1. الوصول المتعدد بتقسيم زمني متزايد (ITDMA)
  2. الوصول العشوائي بتقسيم الوقت المتعدد (RATDMA)
  3. الوصول المتعدد بتقسيم وقت الوصول الثابت (FATDMA)
  4. الوصول المتعدد بتقسيم زمني منظم ذاتيًا (SOTDMA)

يسمح مخطط الوصول إلى ITDMA للجهاز بالإعلان مسبقًا عن فتحات الإرسال ذات الطابع غير القابل للتكرار، ويجب وضع علامة على فتحات ITDMA بحيث يتم حجزها لإطار إضافي واحد. يسمح هذا للجهاز بالإعلان مسبقًا عن تخصيصاته للتشغيل المستقل والمستمر.

يتم استخدام ITDMA في ثلاث مناسبات:

  • إدخال شبكة رابط البيانات؛
  • التغيرات والتحولات المؤقتة في فترات التقارير الدورية؛
  • الإعلان المسبق عن الرسائل المتعلقة بالسلامة.

يتم استخدام RATDMA عندما يحتاج جهاز إلى تخصيص فتحة لم يتم الإعلان عنها مسبقًا. يتم ذلك عادةً لفتحة الإرسال الأولى، أو للرسائل التي تحتوي على حرف غير قابل للتكرار.

يتم استخدام FATDMA بواسطة المحطات الأساسية فقط. يتم استخدام الفتحات المخصصة لـ FATDMA للرسائل المتكررة.

يتم استخدام SOTDMA بواسطة الأجهزة المحمولة التي تعمل في وضع مستقل ومستمر. الغرض من مخطط الوصول هو تقديم خوارزمية وصول تحل التعارضات بسرعة دون تدخل من محطات التحكم.

تنسيق الرسالة

يبلغ طول فتحة AIS 26.66 مللي ثانية. ويبلغ معدل تعديل البيانات 9600 بت/ثانية، لذا فإن كل فتحة لها سعة قصوى تبلغ 256 بت. يتم استخلاص الإطارات من معيار HDLC ، الموصوف في ISO/IEC 13239:2002.

يتم تنظيم كل فتحة على النحو التالي: <8 bit ramp up><24 bit preamble><8 bit start flag><168 bit payload><16 bit CRC><8 bit stop flag><24 bit buffer>

  • مقدمة 24 بت: هذا هو تسلسل من 0101...
  • علم البداية: 0x7e
  • حمولة 168 بت، هذا هو نص رسالة AIS. بالنسبة للرسائل التي تتطلب المزيد من البيانات، يجب استخدام عدة فتحات (بحد أقصى 5).
  • 16 بت CRC-16-CCITT : متعدد الحدود مكون من 16 بت لحساب المجموع الاختباري.
  • علم التوقف: 0x7e
  • يتم استخدام مخزن مؤقت مكون من 24 بت لملء البتات ومزامنة التذبذب وتأخير المسافة.
تعديل رسالة AIS يظهر في شكل رسم بياني زمني
مثال على إشارة تعديل GMSK لرسالة AIS

لاحظ أن الإشارة على حاملة VHF مشفرة بترميز NRZI وتستخدم حشو البتات لتجنب علامات التوقف غير المقصودة التي قد تحدث بخلاف ذلك في البيانات. وبالتالي، يجب فك تشفير البتات الخام أولاً وإزالة بتات الحشو للوصول إلى تنسيق الرسالة الفعلي القابل للاستخدام الموضح أعلاه.

رسائل

الرسائل المرسلة والمستلمة عبر الهواء

تنقل جميع رسائل AIS ثلاثة عناصر أساسية من المعلومات:

  1. رقم MMSI الخاص بالسفينة أو المعدات التي تحمل جهاز الإرسال (محطة القاعدة، العوامة، وما إلى ذلك).
  2. تحديد الرسالة المرسلة (انظر الجدول أدناه)
  3. مؤشر تكرار تم تصميمه لاستخدامه في تكرار الرسائل عبر العوائق بواسطة أجهزة التتابع.

يوضح الجدول التالي ملخصًا لجميع رسائل AIS المستخدمة حاليًا.

رسالة AIS الاستخدام تعليقات
الرسالة 1، 2، 3:
تقرير الموقف الفئة أ		 تقارير معلومات الملاحة تنقل هذه الرسالة معلومات تتعلق بملاحة السفن: خطوط الطول والعرض، والوقت، والاتجاه، والسرعة، وحالة ملاحة السفن (تحت الطاقة، عند المرساة...)
الرسالة رقم 4:
تقرير المحطة الأساسية		 تستخدمها المحطات الأساسية للإشارة إلى وجودها تبلغ الرسالة عن موقع ووقت محددين. وهي بمثابة مرجع ثابت للسفن الأخرى
الرسالة رقم 5:
البيانات الثابتة والمتعلقة بالرحلة		 يقدم معلومات عن السفينة ورحلتها إحدى الرسائل القليلة التي يتم إدخال بياناتها يدويًا. تتضمن هذه المعلومات بيانات ثابتة مثل طول السفينة وعرضها وغاطسها، بالإضافة إلى الوجهة المقصودة للسفينة
الرسالة 6:
رسالة ذات عنوان ثنائي		 رسالة موجهة من نقطة إلى نقطة ذات حمولة ثنائية غير محددة.
الرسالة 7:
رسالة الإقرار الثنائية		 تم إرساله للتأكيد على استلام رسالة 6
الرسالة 8:
رسالة البث الثنائية		 رسالة بث ذات حمولة ثنائية غير محددة.
الرسالة 9:
تقرير موقع طائرة البحث والإنقاذ القياسية		 تستخدمها الطائرات (المروحيات أو الطائرات) التي تشارك في عملية البحث والإنقاذ في البحر (أي البحث عن الناجين من حادث في البحر وانتشالهم). يرسل معلومات الموقع (بما في ذلك الارتفاع) والوقت
الرسالة 10:
الاستعلام عن توقيت UTC/التاريخ		 الحصول على الوقت والتاريخ من محطة أساسية طلب معلومات UTC/التاريخ من محطة قاعدة AIS. يُستخدم هذا عندما لا يتوفر الوقت والتاريخ محليًا للجهاز، عادةً من GPS
الرسالة 11:
استجابة عالمية منسقة للوقت/التاريخ		 الرد على الرسالة رقم 10 مماثل للرسالة رقم 4.
الرسالة 12:
رسالة موجهة تتعلق بالسلامة		 يستخدم لإرسال رسائل نصية إلى سفينة محددة قد تكون الرسالة النصية باللغة الإنجليزية البسيطة أو الرموز التجارية أو حتى مشفرة
الرسالة 13:
الإقرار المتعلق بالسلامة		 الرد على الرسالة 12
الرسالة 14:
رسالة بث متعلقة بالسلامة		 متطابقة مع الرسالة 12، ولكن البث
الرسالة 15:
الاستجواب		 يتم استخدامه بواسطة محطة أساسية للحصول على حالة ما يصل إلى جهازين آخرين من أجهزة AIS
الرسالة 16:
أمر الوضع المخصص		 تستخدمها محطة أساسية لإدارة فتحات AIS
الرسالة 17:
رسالة ثنائية بثها نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية		 تستخدمه محطة أساسية لبث التصحيحات التفاضلية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)
الرسالة 18:
تقرير موقف المعدات القياسية من الفئة B		 تقرير أقل تفصيلاً من الأنواع 1-3 للسفن التي تستخدم أجهزة الإرسال من الفئة B لا يشمل حالة الملاحة أو معدل الدوران
الرسالة 19:
تقرير موقف المعدات من الفئة B الموسعة		 للمعدات من الفئة B القديمة تم استبداله بالرسالة 18
الرسالة 20:
رسالة إدارة رابط البيانات		 تستخدمها محطة أساسية لإدارة فتحات AIS يتم استخدام هذه الرسالة لتخصيص فتحات TDMA مسبقًا داخل شبكة محطة أساسية AIS
الرسالة 21:
تقرير عن المساعدات الملاحية		 يستخدم بواسطة جهاز مساعدة الملاحة (AtN) (العوامات، المنارات..) ينقل الوقت والموقع الدقيقين بالإضافة إلى خصائص AtN
الرسالة 22:
إدارة القناة		 تستخدمه محطة أساسية لإدارة رابط VHF
الرسالة 23:
أمر تعيين المجموعة		 تستخدمها محطة أساسية لإدارة محطات AIS الأخرى
الرسالة 24:
تقرير البيانات الثابتة		 ما يعادل رسالة من النوع 5 للسفن التي تستخدم معدات الفئة ب
الرسالة 25:
رسالة ثنائية ذات فتحة واحدة		 يستخدم لنقل البيانات الثنائية من جهاز إلى آخر
الرسالة 26:
رسالة ثنائية ذات فتحات متعددة مع حالة الاتصالات		 يستخدم لنقل البيانات الثنائية من جهاز إلى آخر
الرسالة 27:
رسالة بث نظام التعريف الآلي بعيد المدى		 تُستخدم هذه الرسالة للكشف بعيد المدى عن سفن الفئة A وفئة B من نظام AIS (عادةً بواسطة الأقمار الصناعية). نفس الرسائل 1 و2 و3

الرسائل المرسلة إلى المعدات الأخرى في السفينة

تقوم معدات AIS بتبادل المعلومات مع المعدات الأخرى باستخدام جمل NMEA 0183 .

يستخدم معيار NMEA 0183 جملتين أساسيتين لبيانات AIS

  • !AIVDM (البيانات المستلمة من السفن الأخرى)
  • !AIVDO (معلومات السفينة الخاصة)

رسالة AIS القياسية النموذجية لـ NMEA 0183 :!AIVDM,1,1,,A,14eG;o@034o8sd<L9i:a;WF>062D,0*7D

بالترتيب: 

!AIVDM: نوع رسالة NMEA، يتم تقييد رسائل أجهزة NMEA الأخرى  
1 عدد الجمل (بعض الرسائل تحتاج إلى أكثر من جملة واحدة، والحد الأقصى عادة هو 9)
1 رقم الجملة (1 ما لم تكن رسالة مكونة من عدة جمل)
               المساحة الفارغة هي معرف الرسالة المتسلسلة (للرسائل المكونة من عدة جمل)
أ- قناة AIS (أ أو ب)، بالنسبة لأجهزة الإرسال والاستقبال ثنائية القناة، يجب أن تتطابق مع القناة المستخدمة
14eG؛... بيانات AIS المشفرة باستخدام AIS-ASCII6
0* نهاية البيانات، عدد البتات غير المستخدمة في نهاية البيانات المشفرة (0-5)
مجموع اختباري NMEA 7D (NMEA 0183 Standard CRC16)

حماية

إن استخدام نظام تحديد الهوية التلقائي إلزامي للسفن من الفئة أ ويستخدم على نطاق واسع من قبل السفن من الفئة ب، لذلك يجب أن يتم إرساله في نظام مفتوح المصدر على قنوات الراديو البحرية المخصصة. [43] على وجه الخصوص، على نطاق VHF البحري المحمول، والذي تم تعيينه من قبل الاتحاد الدولي للاتصالات على أنه يمتد على 156 و 174 ميجا هرتز. [44] إن تبادل البيانات على ترددات الراديو المفتوحة يجعل خدمات نظام تحديد الهوية التلقائي عرضة لعمليات الإرسال الخبيثة، بما في ذلك التزييف والاختطاف وتعطيل التوافر. [43]

تؤثر هذه التهديدات على كل من التنفيذ لدى مقدمي الخدمة عبر الإنترنت ومواصفات البروتوكول، مما يجعل المشاكل ذات صلة بجميع تركيبات أجهزة الإرسال والاستقبال (التي تقدر بأكثر من 300000). [45] [46] [47] [48]

تعتمد مواقع مراقبة السفن المتاحة للجمهور على موجزات بيانات غير موثقة إلى حد كبير من شبكة مستقبلات AIS التي يديرها متطوعون، والتي يمكن تزوير رسائلها بسهولة نسبية عن طريق حقن حزم AIS في مجرى البيانات الخام، أو على الهواء باستخدام معدات أكثر تعقيدًا قليلاً مثل SDR . ومع ذلك، يتم إرسال الاتصالات من سفينة إلى سفينة بواسطة أجهزة إرسال واستقبال من الفئة B معتمدة لتزويد موقع GPS فقط من جهاز استقبال متكامل، لذا فإن التحايل على هذه الرسائل يتطلب تزوير SDR أو GPS . [49]

تتضمن خدمات AIS محطات أساسية تديرها الحكومة تعمل على تشغيل أنظمة حركة السفن (VTS) وتغطية المراقبة الساحلية. [50] يكون AIS عرضة للهجمات التي تفرط في تحميل الفترات الزمنية عن طريق إرسال إشارات AIS خاطئة أو توليد إشارات استغاثة خاطئة. [50] قد تستخدم السفن التي تعاني من ازدحام معداتها المعايرة بنظام AIS على متنها مساعدات بديلة لأجهزة الملاحة (AtoNs)، والتي تحدد موقع السفينة وسلامة مسارها. [50] ومع ذلك، فإن AtoNs الافتراضية أكثر عرضة للخداع من AtoNs المادية. [50] تدخل الجهات الفاعلة في عمليات إرسال AIS عن طريق التشويش أو الخداع أو الإشارت.

التشويش

التشويشات هي أجهزة منخفضة الطاقة تنقل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بنفس الترددات مثل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (AIS) الأخرى لمقاطعة أو إخفاء الإرسال بنفس التردد. [51] في أكتوبر 2022، تسبب هجوم تشويش بالقرب من جسر الحزام العظيم (بالدنماركية: Storebæltsbroen) في الدنمارك في انقطاع إرسال السفن لمدة 10 دقائق. [52] تأثر إجمالي تسع سفن ضمن نطاق 50 × 30 كم ولم تتمكن من إرسال إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (AIS) أو إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). [52] وشملت السفن المتضررة أربع سفن شحن وعبارتين و"Nymfen P524"، وهي سفينة دورية دنماركية كانت في تلك اللحظة ترافق سفينتين حربيتين روسيتين، "Stoikiy 545" و"Soobrazitelny 531". [52]

التزييف

جيش

لوحظ استخدام خداع نظام تحديد الهوية التلقائي في التدريبات البحرية. في ديسمبر 2019، أدى حادث "انفجار" نظام تحديد الهوية التلقائي بالقرب من جزيرة إلبا إلى توليد آلاف الإشارات المزيفة لنظام تحديد الهوية التلقائي من السفن البحرية التي تحمل العلم الهولندي والتي ظهرت على مدار 24 دقيقة مقسمة إلى ثلاث فترات؛ ثلاث دقائق للهجوم الأول، و4 دقائق للهجوم الثاني؛ وبضع ثوانٍ فقط للهجوم الثالث. [53] يمكن لأنظمة تحديد الهوية التلقائي تخفيف الازدحام عن طريق تقليل مسافة الإرسال المستلمة. [53] ومع ذلك، لم يتم حل هذا الازدحام على الفور، حيث تم إنشاء جميع الإشارات المزيفة في دائرة نصف قطرها 11 ميلًا بحريًا. [53] تنسب دراسة أجراها أندروينا وآخرون عام 2021 الخداع إلى تمرين حرب إلكترونية بحرية نظرًا لأن خطأ الاهتزاز ومستويات RSSI للرسائل المزيفة تطابق تلك الخاصة بالسفن الحربية الحقيقية. [54]

في 18 يونيو 2021، أفادت أجهزة استقبال AIS في تشورنومورسك ، أوكرانيا، بأن HMS Defender و HNLMS Evertsen يبحران نحو قاعدة سيفاستوبول العسكرية الروسية في شبه جزيرة القرم التي ضمتها روسيا بينما كانت السفن راسية بأمان في أوديسا ، وفقًا للعديد من موجزات كاميرا الويب المباشرة للميناء وشهود العيان، مما يعني أن بيانات AIS المزيفة تم حقنها في النظام من قبل طرف غير معروف. [55] بعد بضعة أيام، في 22-23 يونيو، غادرت السفن أوديسا وأبحرت بالفعل على ساحل القرم، حيث اتهمت روسيا الأسطول بانتهاك أراضيها بينما أصرت القيادة البريطانية على أن السفن أبحرت في المياه الدولية. [56]

في مارس 2021، تم تسجيل حادثة مماثلة من قبل القوات المسلحة السويدية التي تم تقديم سفنها بشكل غير صحيح بواسطة نظام تحديد الهوية التلقائي كما لو كانت تبحر في المياه الروسية بالقرب من كالينينجراد . [57]

في يوليو 2021، وجد الباحث بيورن بيرجمان ما يقرب من 100 مجموعة من بيانات AIS المزيفة بين سبتمبر 2020 وأغسطس 2021، وكانت جميعها تقريبًا عبارة عن سفن حربية مزيفة تابعة لحلف شمال الأطلسي وأوروبا. [58] وقال إن البيانات ظهرت في النظام كما لو كانت قد تم استقبالها بواسطة أجهزة استقبال أرضية (وليس أقمار صناعية)، مما دفعه إلى الاعتقاد بأن البيانات لا يتم إدخالها من خلال عمليات إرسال راديو مزيفة، بل يتم حقنها في تدفقات البيانات التي تستخدمها مواقع AIS على الويب. [58] صرح تود همفريز، مدير مختبر الملاحة الراديوية بجامعة تكساس في أوستن، أنه "بينما لا يمكنني أن أقول على وجه اليقين من يفعل هذا، فإن البيانات تتناسب مع نمط من التضليل الذي يعتاد أصدقاؤنا الروس على الانخراط فيه". [58]

سياسي

كما تم استخدام تزوير نظام التعريف الآلي للتأثير على الأهداف الجيوسياسية للدولة وتحقيقها. في عام 2019، انتحلت جهات تابعة للدولة الإيرانية إشارات نظام التعريف الآلي لإجبار ناقلة نفط بريطانية، ستينا إمبيرو، على الإبحار إلى المياه الإيرانية، حيث تم الاستيلاء عليها واستخدامها كأداة مساومة في مفاوضات التبادل. [59]

الجريمة الزرقاء

لا يقتصر استخدام التلاعب بنظام تحديد الهوية التلقائي على الأغراض العسكرية أو السياسية. فقد أظهرت البيانات البحرية أكثر من 500 حالة من حالات تلاعب السفن بأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية لإخفاء مواقعها. وتراوحت الاستخدامات بين أساطيل الصيد الصينية التي تخفي عملياتها في المياه المحمية، وناقلات النفط التي تخفي توقفها في الموانئ النفطية الإيرانية، وسفن الحاويات التي تخفي رحلاتها في الشرق الأوسط، ويقال أيضًا أنها تستخدم لتهريب الأسلحة والمخدرات. [60]

بين عامي 2008 و2018، قام الفاعلون في المحيط الجنوبي بإخفاء عمليات الصيد غير القانونية من خلال التلاعب بسجل سفينة "أندريه دولجوف" وإرسال ما يصل إلى 100 إشارة AIS متزامنة ومتطابقة لإخفاء موقع السفينة. [61]

التهرب من العقوبات

في مارس 2021، توصل تحقيق أجراه مجلس الأمن التابع للأمم المتحدة في التهرب من العقوبات من جانب جمهورية كوريا الديمقراطية الشعبية إلى أن السفن التي لا تحمل أعلامًا سلمت منتجات بترولية مكررة إلى جمهورية كوريا الديمقراطية الشعبية من مايو 2020 إلى أكتوبر 2020. [62] سجلت صور الأقمار الصناعية في 8 يوليو 2020 إحدى السفن التي تم التحقيق فيها، وهي السفينة آن بينج، وهي تسلم بترولًا مكررًا غير مُبلغ عنه في نامبو، كوريا الشمالية. [62] بين يونيو ويوليو 2020، خلال فترة التسليم، لم ترسل السفينة إشارات نظام تحديد الهوية التلقائي. [62]

ميكونينج

تعترض أجهزة تحديد الاتجاه إشارات AIS الأصلية وتسجلها وتعيد تشغيلها. [63] على عكس أجهزة التشويش، يمكن للمستخدمين الإرسال عمدًا بترددات وأوقات مختارة. [63] ومع ذلك، لا يمكن لـ Meaconing تزوير بيانات الإرسال، ولديها القدرة فقط على إعادة تشغيل عمليات الإرسال السابقة. [63] تخدع الإشارات المسجلة مسبقًا التي يتم إرسالها بواسطة أجهزة تحديد الاتجاه المحطات الطرفية في معالجة الإشارة المستقبلة كإشارة إلى أن السفينة موجودة في تلك اللحظة بالذات في الموقع الذي تم تسجيل الإشارة فيه لأول مرة. [63]

التدابير المضادة

يمكن لأجهزة الإرسال والاستقبال حماية أنظمة الملاحة البحرية ضد هجمات نظام تحديد الهوية التلقائي من خلال تجهيز الأجهزة ببروتوكولات تقوم بتوثيق الإشارات المرسلة والتحقق من صحة الإشارات المستلمة. [64]

غير مشفر

تقنيات تحليل الإشارة والحالة [65]
تراقب أجهزة الاستقبال طوابع وقت الإشارة للتحقق من مدى معقوليتها. على سبيل المثال، قد يضع جهاز الاستقبال علامة على قارب مشبوه يصل إلى نقطة معينة أسرع من المعقول بالنظر إلى مواقع جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال، بالإضافة إلى التأخير والتردد ونقاط البيانات الأخرى المقدمة في الإشارات المرسلة. قد تستخدم الأنظمة أحد النوعين أو كليهما من أجهزة الاستقبال لتصفية المدخلات والدفاع ضد هجمات التزييف أو التلاعب بالإشارات. لا يمكنها الحماية من هجمات التشويش نظرًا لعدم وجود إشارات لقياسها ومقارنتها ببعضها البعض إذا تم قمع عمليات الإرسال. تسجل الأنظمة المجهزة بأجهزة استقبال سريعة عمليات الإرسال بشكل متقطع، في حين تسجل أجهزة الاستقبال المتتبعة باستمرار إشارات GNSS محددة. في حالة التزييف أو التلاعب بالإشارات، يوفر الأخير نقطة مقابلة حقيقية لبيانات AIS المُتلاعب بها.
تقنيات مصفوفة الهوائيات/تقنيات الهوائيات المتعددة [66]
تستطيع السفن المجهزة بهوائيات متعددة استخدام نقاط بيانات الأبعاد المكانية للكشف عن اتجاه وصول الإشارات. ويمكن لهذه التقنية الدفاع ضد بيانات AIS المزيفة من خلال تحديد الإشارات المختلفة القادمة من نفس الاتجاه.
يمكن لتقنيات الهوائي الذكي أيضًا أن تعمل في انسجام تام لاستخدام التشفير المسبق بدون قوة لتجنب هجمات التشويش من خلال إرسال الإشارات في قنوات التردد التي تكون معاكسة للتردد المستهدف.
الأنظمة بالقصور الذاتي [66]
الأنظمة بالقصور الذاتي هي أجهزة تقيس موضع السفينة بمرور الوقت باستخدام أجهزة استشعار الحركة والجيروسكوبات. تقدر هذه الأجهزة المواضع المستقبلية بناءً على قياسات السرعة والتسارع والاتجاه. يمكن تحديد الشذوذ المكتشف الذي ينحرف عن النمط المتوقع لإجراء فحص أكثر دقة.

التشفير

تحمي تدابير التشفير المعلومات من خلال ضمان وصول المعلومات السرية إلى الهدف المقصود إذا كان هذا الأخير لديه مفتاح فك تشفير فريد. يمكن للإرسال أيضًا إخفاء المعلومات ("العلامة المائية") التي تتحقق من هوية المرسل. تضمن هذه التدابير عدم تمكن الجهات الفاعلة من انتحال إشارات أصلية إذا لم يكن لديهم هذه الرموز أو المعلومات السرية. [67]
تتضمن بروتوكولات المصادقة التوقيعات الرقمية للمرسل والتي توجه المستلمين إلى مفاتيح فك التشفير الموزعة من قبل أطراف ثالثة للتحقق من هوية المستلم. ومع ذلك، لا تستطيع التوقيعات الرقمية الدفاع ضد التضليل لأن رسالة التوقيع الأصلية تم تسجيلها جنبًا إلى جنب مع الإرسال الأصلي. [68]
قد تستخدم الأنظمة أيضًا بروتوكولات المصادقة المؤقتة الفعالة المتسامحة مع فقدان الدفق (TESLA) لفك تشفير عمليات الإرسال من خلال المفاتيح السرية التي يتم إرسالها فقط بعد اكتشاف الرسالة المشفرة بواسطة النظام. تتشكل سلاسل TESLA عندما تقوم كل رسالة بفك تشفير الرسالة السابقة وفك تشفير الرسالة التالية. السلاسل الطويلة غير فعالة؛ ومع ذلك، فهي محمية بشكل كبير ضد التزييف حيث يحتاج الجهات الفاعلة إلى الوصول إلى جميع الرسائل السابقة في السلسلة. [69]

نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية

لا تستطيع تدابير مكافحة هجوم AIS الدفاع في حالة حدوث خلل في إشارات GNSS (أو GPS)، حيث تتوقف جميع أنظمة GNSS، بما في ذلك AIS، عن العمل. [70]
أثبتت تجارب الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية التي أجرتها الولايات المتحدة والهند والصين وروسيا أن الجهات الفاعلة في الدولة القومية لديها القدرة على تدمير الأقمار الصناعية والتسبب في تدمير الأنظمة القائمة على نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية. [71] في نوفمبر 2021، أطلقت روسيا صاروخًا أرضيًا دمر قمرًا صناعيًا متقاعدًا من الحقبة السوفيتية، كوزموس-1408، مما أدى إلى إنشاء سحابة من الحطام الفضائي عالي السرعة يدور على نفس مستوى محطة الفضاء الدولية والأقمار الصناعية الأخرى. [71]


بحث

هناك مجموعة متزايدة من الأدبيات حول طرق استغلال بيانات نظام تحديد الهوية التلقائي من أجل السلامة وتحسين الملاحة البحرية، وهي تحليل حركة المرور ، واكتشاف الشذوذ، واستخراج المسار والتنبؤ به، واكتشاف الاصطدام، وتخطيط المسار، وتوجيه الطقس، وتقدير الانكسار الجوي وغير ذلك الكثير [72] [73] [74] [75]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "AIS Transponders". Imo.org . تم الاسترجاع في 22 فبراير 2021 .
  2. ^ "تجنب الكشف: الفريق الذي يتتبع محاولة إيران لإخفاء صادراتها النفطية". جيروزالم بوست | JPost.com . 25 أكتوبر 2018.
  3. ^ "تحليل التوافق الكهرومغناطيسي لأنظمة التعريف التلقائي الشامل والمراسلات العامة في نطاق الترددات البحرية VHF" (PDF) . Transition.fcc.gov . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2015 .
  4. ^ "مساهمة الإنترنت في AIS". www.marinetraffic.com . تم الاسترجاع في 29 يوليو 2014 .
  5. ^ أفضل صور المستخدم، مجتمع Vessel Tracker. تم الاسترجاع في 14 أكتوبر 2008.
  6. ^ "النص الموحد: 32002L0059 — EN — 16.03.2011".
  7. ^ "سبعة أشياء يجب أن تعرفها عن AIS". 31 يناير 2018.
  8. ^ "أتلانتس تغادر كولومبوس وهي تراقب حركة الملاحة البحرية على الأرض عبر الراديو". وكالة الفضاء الأوروبية . 4 ديسمبر 2009. مؤرشف من الأصل في 8 ديسمبر 2009. تم استرجاعه في 6 ديسمبر 2009 .
  9. ^ "LUXSPACE Sarl - LuxSpace تطلق بنجاح قمرًا صناعيًا بنظام تحديد الهوية التلقائي على PSLV". LuxSpace. مؤرشف من الأصل في 2010-05-29 . تم الاسترجاع في 2012-04-11 .
  10. ^ "جهاز استقبال الأقمار الصناعية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية يجعل تتبع حركة الملاحة البحرية في جميع أنحاء العالم في متناول اليد". وكالة الفضاء الأوروبية . 23 أبريل 2009. تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2009 .
  11. ^ [1] تم أرشفته في 29 سبتمبر 2010، على موقع Wayback Machine
  12. ^ "SpaceQuest يتلقى رسائل AIS SART من المدار". كورت شويهر. 29 أبريل 2010. تم الاسترجاع في 6 أغسطس 2011 .
  13. ^ نورسك رومسنتر. "حجام". رومسنتر.لا . تم الاسترجاع 16 فبراير 2015 .
  14. ^ [2] تم أرشفته في 22 نوفمبر 2010، على موقع Wayback Machine
  15. ^ دي سيلدينج، بيتر (2015-06-09). "هاريس، إكساكت إيرث لوضع معدات AIS على مركبة إيريديوم". أخبار الفضاء . تم الاسترجاع في 9 يونيو 2015 .
  16. ^ "أوربكوم تعلن عن موعد إطلاق مهمة OG2 الثانية". www.businesswire.com . 16 أكتوبر 2015.
  17. ^ "بيانات الأقمار الصناعية لتتبع السفن من Spire تجعل مراقبة السفن من الفضاء أسهل". 29 أغسطس 2017.
  18. ^ "توجيهات IALA G1117: نظرة عامة على نظام تبادل البيانات VHF (VDES)" (PDF) (الطبعة الثانية). IALA . ديسمبر 2017.
  19. ^ "بعد 20 عامًا من الخدمة، تستعد AIS للحصول على ترقية كبيرة". The Maritime Executive . 2023-01-18.
  20. ^ التوصية ITU-R M.2092. الخصائص التقنية لنظام تبادل البيانات VHF في نطاق VHF البحري المتنقل. الاتحاد الدولي للاتصالات . تم الاسترجاع في 2023-01-19 .{{cite book}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  21. ^ "أنواع أنظمة التعريف التلقائي". مركز الملاحة التابع لخفر السواحل الأمريكي . تم الاسترجاع في 13 يوليو 2010 .
  22. ^ اللجنة الفنية رقم 80 التابعة للجنة الكهروتقنية الدولية. "معدات وأنظمة الملاحة البحرية والاتصالات الراديوية" (PDF) . اللجنة الكهروتقنية الدولية. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2012-10-03 . تم الاسترجاع في 2012-04-25 .{{cite web}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  23. ^ "Tron AIS-SART - AIS-SART / Radar SART". JOTRON . تم الاسترجاع في 2012-04-25 .
  24. ^ ab [3] محفوظ في 30 يناير 2012، على موقع Wayback Machine
  25. ^ المعهد البحري. "نظام التعريف الآلي (AIS): نهج العوامل البشرية" (PDF) . www.nautinst.org . المعهد البحري. مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 أغسطس 2011. تم الاسترجاع في 25 يناير 2015 .
  26. ^ "أسبوع بيانات AIS، 9-13 مارس 2020". شعبة الإحصاء في الأمم المتحدة . تم استرجاعه في 14 يناير 2021 .
  27. ^ "دليل نظام المعلومات الإحصائية". شعبة الإحصاء في الأمم المتحدة . تم استرجاعه في 14 يناير 2021 .
  28. ^ "M.1371-0 (11/98): الخصائص التقنية لنظام التعريف الآلي العالمي المحمول على متن السفن باستخدام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت في نطاق الموجات المتنقلة البحرية VHF". 1998-11-02.
  29. ^ "M.1371 (حاليًا): الخصائص التقنية لنظام التعريف الآلي العالمي المحمول على متن السفن باستخدام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت في نطاق الموجات المترية البحرية". فبراير 2014.
  30. ^ "ورقة بيضاء عن تكنولوجيا "SOTDMA" الجديدة من الفئة B". أخبار اليخوت الرقمية . 2018-11-16.
  31. ^ إليسون، بن (2015-06-25). "SOTDMA Class B AIS، الطريق الوسطي "الجديد"؟". بانبو .
  32. ^ إليسون، بن (2020-01-06). "معدلات نقل AIS SO & CS من الفئة B، الحقيقة مقابل الارتباك". بانبو .
  33. ^ "ورقة بيضاء حول معيار AIS Class B الجديد V1.01" (PDF) . Digital Yacht Ltd. نوفمبر 2018.
  34. ^ التوصية ITU-R M.1371-5. الخصائص التقنية لنظام التعريف الآلي باستخدام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت في نطاق الموجات المترية (VHF) للاتصالات المتنقلة البحرية (التوصية ITU-R M.1371-5). الاتحاد الدولي للاتصالات . تم الاسترجاع في 2017-08-07 .{{cite book}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  35. ^ "رسائل AIS". مركز الملاحة التابع لخفر السواحل الأمريكي . تم الاسترجاع في 13 يوليو 2010 .
  36. ^ "النشرة الدورية رقم 289: إرشادات حول استخدام الرسائل الخاصة بتطبيقات نظام تحديد الهوية التلقائي" (PDF) . المنظمة البحرية الدولية . تم الاسترجاع في 9 يوليو 2011 .
  37. ^ ألكسندر، لي؛ شويهر، زيتربيرج (2010). "إنشاء سجل رسائل ثنائية AIS التابع لـ IALA: العملية الموصى بها" (PDF) . مؤتمر IALA . 17 : 108–115.
  38. ^ "رسائل خاصة بتطبيق AIS". IALA-AISM . تم الاسترجاع في 2017-11-16 .
  39. ^ IEC 61993-2 البند 6.2
  40. ^ براءة اختراع أمريكية رقم 5506587، لانس، هاكان، "نظام تحديد الموضع"، صدرت في 1996-04-09، مخصصة لشركة GP&C Systems International AB 
  41. ^ شهادة إعادة الفحص من جانب واحد من مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي (7428)، صدرت في 30 مارس 2010
  42. ^ "RTL-SDR Tutorial: Cheap AIS Ship Tracking". rtl-sdr.com . 2013-04-29 . تم الاسترجاع في 2020-12-11 .
  43. ^ ab Lázaro, F.; Raulefs, R.; Bartz, H.; Jerkovits, T. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص 178-179.
  44. ^ الاتحاد الدولي للاتصالات. (مارس 2012) "تحسين الكفاءة في استخدام النطاق 156-174 ميجاهرتز من قبل محطات الخدمة المتنقلة البحرية". (PDF). itu.int. تم الاسترجاع في 25 مايو 2024.
  45. ^ "اكتشاف ثغرات أمنية في أنظمة تتبع السفن العالمية - مدونة الاستخبارات الأمنية - تريند مايكرو". Blog.trendmicro.com. 2013-10-16 . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2015 .
  46. ^ "تقييم أمني لنظام التعريف الآلي AIS" (PDF) . مختبر الأنظمة الآمنة الدولي. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2 يناير 2015 . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2015 .
  47. ^ "trendmicro/ais". GitHub . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2015 .
  48. ^ "قراصنة السفن الرقمية: باحثون يخترقون نظام تتبع السفن". Net-security.org. 2013-10-16 . تم الاسترجاع في 16 فبراير 2015 .
  49. ^ "الحقيقة حول انتحال AIS: التتبع عبر الويب معرض للخطر ولكن... | PassageMaker". www.passagemaker.com . 21 أبريل 2017 . تم الاسترجاع في 2021-06-24 .
  50. ^ abcd Androjna, A.; Perkovic, M.; Pavic, I.; Miškovic, J. (مايو 2021) "ثغرة بيانات AIS التي أشارت إليها دراسة حالة انتحال الهوية". العلوم التطبيقية . 11(11). ص. 7.
  51. ^ لازارو، ف.؛ راولفس، ر.؛ بارتز، هـ.؛ جيركوفيتس، ت. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص. 184.
  52. ^ abc Pröschold، J. “Nye oplysninger placerer to russiske krigsskibe i midten af ​​Danmarks største gps-angreb”. politiken.dk. تم الاسترجاع 27 مايو 2024.
  53. ^ abc Androjna, A.; Perkovic, M.; Pavic, I.; Miškovic, J. (مايو 2021) "ثغرة بيانات AIS التي أشارت إليها دراسة حالة انتحال الهوية". العلوم التطبيقية . 11(11). ص 11-12.
  54. ^ Androjna, A.; Perkovic, M.; Pavic, I.; Miškovic, J. (مايو 2021) "ضعف بيانات AIS المشار إليه من خلال دراسة حالة انتحال الهوية". العلوم التطبيقية . 11(11). ص. 16.
  55. ^ "تم تزوير مواقع سفينتين تابعتين لحلف شمال الأطلسي بالقرب من قاعدة بحرية روسية في البحر الأسود". USNI News . 2021-06-21 . تم الاسترجاع 2021-06-23 .
  56. ^ "المملكة المتحدة تنفي أن تكون روسيا أطلقت طلقات تحذيرية بالقرب من سفينة حربية بريطانية". بي بي سي نيوز . 2021-06-23 . تم الاسترجاع 2021-06-23 .
  57. ^ باتمان، توم (2021-06-28). "سفن مزيفة، صراع حقيقي: كيف وصلت المعلومات المضللة إلى أعالي البحار". يورونيوز . تم الاسترجاع في 2021-06-29 .
  58. ^ abc Harris, Mark (2021-07-29). "السفن الحربية الوهمية تغازل الفوضى في مناطق الصراع - أحدث الأسلحة في حرب المعلومات العالمية هي السفن المزيفة التي تتصرف بشكل سيئ". Wired (مجلة) . وجد بحثه ما يقرب من مائة مجموعة من الرسائل من مزودي بيانات AIS المتعددين، يعود تاريخها إلى سبتمبر الماضي وتمتد لآلاف الأميال. والأمر الأكثر إثارة للقلق هو أن السفن المتضررة كانت بشكل شبه حصري سفنًا عسكرية من دول أوروبية وحلف شمال الأطلسي، بما في ذلك غواصتان نوويتان أمريكيتان على الأقل. ... لم يجد بيرجمان أي دليل يربط بشكل مباشر بين طوفان مسارات AIS المزيفة وأي دولة أو منظمة أو فرد. لكنها تتفق مع التكتيكات الروسية، كما يقول تود همفريز، مدير مختبر الملاحة الراديوية في جامعة تكساس في أوستن. ... بعد يومين فقط من تزوير مسار AIS الخاص بـ HMS Defender، زُعم أن القوات الروسية أطلقت طلقات تحذيرية على المدمرة أثناء عبورها بالقرب من ساحل القرم. يقول همفريز: "تخيل أن هذه الطلقات أصابت هدفها، وزعمت روسيا أنها أظهرت أن سفن حلف شمال الأطلسي كانت تعمل في مياهها. قد يشكو الغرب من ذلك، ولكن ما دامت روسيا قادرة على إغراق النظام بكمية كافية من المعلومات المضللة، فإنها قد تتسبب في وضع لا يتضح فيه أن عدوانها كان خطأ. إنهم يحبون العمل في مثل هذه المنطقة الغامضة".
  59. ^ Wiese Bockmann, M. “Seized UK tanker perhaps 'spoofed' by Iran”. lloydslist.com. تم الاسترجاع في 27 مايو 2024.
  60. ^ كورماناييف، أناتولي (2022-09-03). "كيف تستخدم السفن المشبوهة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للتهرب من القانون الدولي". نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 2022-09-03 . تم الاسترجاع في 2023-07-07 .
  61. ^ جراي، ر. "مطاردة قراصنة الأسماك الذين يستغلون البحر". bbc.com. تم الاسترجاع في 27 مايو 2024.
  62. ^ مجلس الأمن التابع للأمم المتحدة. "مذكرة بشأن التقرير النهائي للجنة الخبراء المنشأة عملاً بقرار مجلس الأمن 1874 (2009) بشأن جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية". (PDF). digitallibrary.un.org. تم الاسترجاع في 25 مايو 2024.
  63. ^ abcd Lázaro, F.; Raulefs, R.; Bartz, H.; Jerkovits, T. (سبتمبر 2021). "وضع VDES R: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص. 185.
  64. ^ لازارو، ف.؛ راولفس، ر.؛ بارتز، هـ.؛ جيركوفيتس، ت. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص. 193.
  65. ^ لازارو، ف.؛ راولفس، ر.؛ بارتز، هـ.؛ جيركوفيتس، ت. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص. 186.
  66. ^ ab Lázaro, F.; Raulefs, R.; Bartz, H.; Jerkovits, T. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص. 187.
  67. ^ لازارو، ف.؛ راولفس، ر.؛ بارتز، هـ.؛ جيركوفيتس، ت. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص. 188.
  68. ^ لازارو، ف.؛ راولفس، ر.؛ بارتز، هـ.؛ جيركوفيتس، ت. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41(2). ص. 189.
  69. ^ لازارو، ف.؛ راولفس، ر.؛ بارتز، هـ.؛ جيركوفيتس، ت. (سبتمبر 2021). "وضع R في نظام VDES: تحليل نقاط الضعف ومفاهيم التخفيف". المجلة الدولية لاتصالات وشبكات الأقمار الصناعية . 41(2). ص 190-192.
  70. ^ زوري، دي إم؛ كيسلر، جي سي (2024). "تسليح المواقع والملاحة والتوقيت في التوجه نحو المجال البحري في عصر الصراعات الكبرى على الأنظمة". (PDF). مجلة القوة المشتركة الفصلية . 112(1). ص. 14.
  71. ^ ab Cameron, JJ“أثبتت روسيا أنها قادرة على إسقاط قمر صناعي. هل هذا يجعل الفضاء أقل أمانًا؟”. washingtonpost.com. تم الاسترجاع في 27 مايو 2024.
  72. ^ Tu, E.; Zhang, G.; Rachmawati, L.; Rajabally, E.; Huang, G. (مايو 2018). "استغلال بيانات نظام تحديد الهوية التلقائي للملاحة البحرية الذكية: دراسة استقصائية شاملة من البيانات إلى المنهجية". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لأنظمة النقل الذكية . 19 (5): 1559–1582. doi :10.1109/TITS.2017.2724551. ISSN  1524-9050. S2CID  8334698.
  73. ^ Millefiori, LM; Zissis, D.; Cazzanti, L.; Arcieri, G. (ديسمبر 2016). "نهج موزع لتقدير مناطق التشغيل في الموانئ البحرية من كميات كبيرة من بيانات AIS". مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات الدولي لعام 2016 حول البيانات الضخمة (البيانات الضخمة) . ص 1627-1632. doi :10.1109/BigData.2016.7840774. ISBN 978-1-4673-9005-7. S2CID  16817373.
  74. ^ Spiliopoulos, G.; Chatzikokolakis, K.; Zissis, D.; Biliri, E.; Papaspyros, D.; Tsapelas, G.; Mouzakitis, S. (ديسمبر 2017). "استخراج المعرفة من البيانات المكانية الزمنية البحرية: تقييم خوارزميات التجميع على البيانات الضخمة". مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات الدولي لعام 2017 حول البيانات الضخمة (البيانات الضخمة) . ص 1682-1687. doi :10.1109/BigData.2017.8258106. ISBN 978-1-5386-2715-0. S2CID  3577670.
  75. ^ تانغ، وينلونج؛ تشا، هاو؛ وي، مين؛ تيان، بين؛ رين، شيتشوانج (2019-12-20). "تقدير الانكسار الجوي من قوة إشارة AIS باستخدام خوارزمية تحسين سرب الجسيمات المتصرفة كميًا". علوم الأرض المفتوحة . 11 (1): 542-548. رمز Bibcode : 2019OGeo...11...44T. doi : 10.1515/geo-2019-0044 .
  • موارد رسم خرائط التيارات المحيطية AIS Currents & Ocean Dynamics 2.0 بواسطة e-Odyn
  • مصادر البحث في AIS قائمة المراجع
  • AllAboutAIS.com شرح عام لـ AIS والمصطلحات
  • نظرة عامة على نظام التعريف التلقائي (AIS) | مركز الملاحة شرح عام من خفر السواحل الأمريكي لنظام التعريف التلقائي (AIS) والمصطلحات
  • معلومات عن VTMiS خدمات استشارات السلامة والأمن البحرية الدولية معلومات عن السفن
  • AIS Data Monitor هي أداة مجانية لفحص رسائل بيانات AIS
  • حركة المرور البحرية -- تتبع AIS على مستوى العالم عبر الإنترنت
  • أداة البحث عن السفن
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=نظام_التعريف_التلقائي&oldid=1260464181"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate