УКВ каналыАИССтанции АИС обмениваются данными между собой по умолчанию на двух УКВ каналах с временным разделением сигналов (TDMA): 87В (161,975 МГц) и 88В (162,025 МГц). Станции АИС используют TDMA каналы на одинаковых частотах с разделением передач по времени. В качестве источника единого времени станции АИС используют внешний и внутренний GPS или ГЛОНАСС/GPS приемники. Сущность временного разделения каналов заключается в том, что каждая станция АИС передает в строго определенном ей временном интервалеслоте. Длительность одного слота составляет 27,6 мс. Так как один слот занимает по времени 26,7 мс, то при скорости передачи данных 9600 бит/сек в одном слоте может быть размещено 256 бит информации. 9600 бит/сек × 26,7 мкс = 256 бит Для точного задания начала слота используются сигналы времени ГНСС, которая обеспечивает точность синхронизации по времени не хуже 10 мкс. Таким образом, каждая станция как бы вклинивается для передачи в определенный слот. Естественно возникает вопрос о назначении слотов для передач каждой станции. Для предотвращения конфликтов, когда в пределах УКВ радиосвязи (т. е. примерно 30 мор. миль) два судна будут использовать для своих передач один и тот же слот, используется специальный алгоритм самоорганизации выбора занимаемых слотов. Этот алгоритм предусматривает передачу каждым судном своего расписания передач на ближайший период времени. Кроме параметров по судну в типовое сообщение включаются номера забронированных слотов, которые судно планирует использовать для последующих передач. Все другие суда анализируют панораму занятых слотов и соответственно планируют свои передачи только в свободных слотах. Такой алгоритм называется SOTDMA - Self Organizing TDMA. Более подробно процедура выбора слотов для передачи поясняется в п. 2.3. Алгоритм SOTDMA используется судами в открытом море, когда все станции АИСявляются равноправными. В зоне действия базовой (береговой) станции назначения слотов для передач каждого судна осуществляет сама базовая станция. Такой алгоритм называется FATDMA – fixed access TDMA, множественный фиксированный доступ с временным разделением каналов. В регионах, где осуществляется мониторинг береговыми станциями, могут использоваться другие частотные каналы АИС, если каналы 87В и 88В заняты другими службами. Кроме двух TDMA каналов станция АИС одновременно работает на канале DSC (канал 70). По этому каналу производится назначение рабочих каналов АИС со стороны береговой станции. Минутный интервал представляет собой кадр (или фрейм), включающий 2250 слотов. 26,7 мкс × 2250 = 60 сек19 Для повышения надежности системы и повышения пропускной способности используются два канала АИС, обеспечивая передачу/прием по 2250 слот/мин на каждом канале. Таким образом, пропускная способность АИС на двух УКВ каналах составляет 4500 слот/мин. 2250 слот/мин × 2 = 4500 слот/мин. Принцип временного разделения передач отдельных судов поясняется рис.1.2. АИС судна А посылает сообщение о координатах (Position Report) в одном временном слоте и резервирует другие слоты для последующих передач Судно А Слот 26,6 мс Судно В Судно С Все суда принимают сообщения от соседних судов в пределах УКВ радиосвязи Время 1 слот = 256 бит 87В 88В 1 фрейм = 2250 слот = 60 сек Рис. 1.2. Организация радиосвязи с временным разделением каналов20 Контрольные вопросы 1. Каковы требования Конвенции СОЛАС в отношении оборудования морских судов аппаратурой АИС? 2. Поясните назначение АИС. 3. В каком частотном диапазоне и на каких каналах осуществляется взаимный обмен информацией в АИС? 4. Каковы преимущества АИС по сравнению с другими судовыми навигационными средствами? Назовите ограничения АИС. 5. Поясните принцип действия АИС. 6. Почему передачи от отдельных судовых станций АИС не мешают друг другу? 7. В чем заключается технология радиосвязи с временным разделением каналов? 8. Какие данные относятся к статическим, динамическим и рейсовым параметрам? 9. Поясните, чем отличается курс судна по гирокомпасу от путевого угла. 10. На основе каких данных рассчитываются путевой угол и скорость судна относительно грунта (путевая скорость)? 11. Поясните принцип действия спутниковой навигационной системы. 12. Что такое дифференциальный режим определения координат. 13. Как часто передается информация по судну? Как зависит интенсивность передачи информации от скорости судна? 14. Какие данные, передаваемые АИС, вводятся вручную при установке аппаратурына судне, в начале рейса, вводятся автоматически? 15. От каких источников получает координатыаппаратура АИС? 16. Поясните термины: слот, фрейм, бит. 17. Какова скорость передачи информации в пределах одного слота? 18. Дайте расшифровку следующих английских аббревиатур: AIS, TDMA, SOTDMA, FATDMA, GNSS, COG, SOG. 21
|
