AIS

AIS

Automatic Identification System of afgekort AIS is een systeem gebaseerd op transponder-technologie waarmee de veiligheid van scheepvaart op zeeën en het binnenwater verhoogd wordt. Het is bedoeld om overzicht en informatie te bieden via interactie tussen de schepen onderling en met instanties aan de wal . Voor het gebruik van AIS apparatuur kan in Nederland volstaan worden met een marifoon basiscertificaat. De apparatuur dient te worden aangemeld bij het Agentschap Telecom, d.m.v. een wijzigings formulier. AIS apparatuur valt binnen dezelfde categorie als de marifoon.

Het systeem

Vanaf 1 juli 2003 is het z.g. A.I.S. systeem in werking voor SOLAS schepen. Vanaf 1 januari 2005 dienen alle zeeschepen groter dan 300 ton uitgerust te zijn met AIS (Automatic Identification System). Vanaf 1-1-2016 is Inland-AIS ook verplicht volgens het BPR art.4 in Nederland voor ALLE vaartuigen langer dan 20 meter, of groter dan 100m3 blokfactor, ongeacht beroeps of plezier, dus voor alle grote schepen volgens BPR. Dit is een transpondersysteem wat wereldwijd gebruikt wordt en werkt op de marifoonkanalen 87 hoog en 88 hoog. Kort samengevat komt het systeem op het volgende neer: Er zijn 3 klassen van AIS n.l. Klasse-A (12,5 Watt zendvermogen) en klasse-B (2 Watt zendvermogen) en de Inland-AIS voor vaartuigen groter dan 20 meter op de binnenwateren (beroeps en plezier, 12,5 Watt) Een AIS-zender aan boord van een schip zendt met regelmatige tussenpozen afwisselend op beide kanalen de positie, koers, snelheid en MMSI-nummer, scheepsnaam en callsign, afmetingen etc.. Deze informatie wordt en zal door schepen in de nabijheid worden ontvangen. De gegevens kunnen dan automatisch worden geplot op een beeldscherm of een radarscherm. Het AIS systeem kan tot 4500 uitzendingen per minuut verwerken.

De AIS uitzendingen bevat o.a. de volgende statische, reisafhankelijke en dynamische gegevens van eigen schip. Voor klasse A en B is dit een verschillende hoeveelheid gegevens Hieronder staat aangegeven welk type wat uitzend.

klasse-A SOLAS & Inland klasse-A

• Statische (niet te wijzigen)
• MMSI-nummer / CALLsign / scheepsnaam / Type schip
• SOLAS lengte / breedte in meters
• Inland lengte / breedte in decimeters
• IMO nummer (alleen SOLAS)
• ENI nummer (alleen Inland = Europanummer)
• Reisafhankelijke (zelf in te vullen)
• Lading / diepgang / bestemming / ETA
• Dynamische (afkomstig van interne of externe GPS)/ Lat-Lon / COG-HDT / SOG / ROT.
• Navigatiestatus, bijvoorbeeld geankerd, underway using engine, Sailing, Aground, Disable & Adrift, Moored.

Klasse-B

• Statische (niet te wijzigen)
• MMSI-nummer / CALLsign / scheepsnaam / Type schip / lengte / breedte.
• Reisafhankelijke (niet aanwezig)Geen
• Dynamische (uitsluitend afkomstig van interne GPS)
• Positie / COG-HDT / SOG.

Verklarende afkortingen: ETA = estimated time of arrivel, verwachte aankomst tijd Lat-Lon = latitude-longtitude, lengte-breedte, positie COG = Course over ground, grondkoers. HDT = Heading True, ware koers. SOG = Speed over ground, grondsnelheid. ROT = Rate Of Turn, Draaisnelheid in graden per minuut.

Ook is er een mogelijkheid om informatie tekst berichten uit te zenden naar andere schepen of schip. Hierin zijn enkele priorities aangebracht zoals SAFETY (aan allen) en SELECTIVE (Geadresseerd).

Klasse-A (B)scheepsstations

Het meest voor de hand liggende AIS station is een ‘Klasse-A’ scheepsstation voor SOLAS schepen. Alleen voor dit type geldt een uitrustingseis zoals beschreven in de inleiding. Een klasse-A & B scheepsstation ziet er in principe ongeveer als volgt uit:

• Er zijn drie VHF ontvangers die beide standaard werkfrequenties van AIS tegelijkertijd ontvangen én kanaal 70. De informatiestroom komt dan terecht in een centrale processor die de ontvangen data verwerkt en eventueel gericht antwoorden genereert.
• Er is één VHF zender die beurtelings op een van de beide standaard werkfrequenties (kanalen 87hoog en 88hoog van de VHF marifoonband) de positieberichten uitzendt.

De informatie daarvoor komt uit de centrale processor. Daarnaast worden andere berichten over het schip en haar reis uitgezonden, periodiek of op verzoek. De zender werkt op zee met een vermogen van 12.5 W voor klasse-A en 2 watt voor Klass-B. Bij haven nadering kan theoretisch door invloed van een walstation op marifoon kanaal 70 (DSC) het zendvermogen van een scheepsstation worden gereduceerd tot 1 W bij klasse-A. De VHF reikwijdte, tevens gelet op de gemiddelde antennehoogte en het uitgezonden vermogen, zal in de buurt van 10-30 mijl liggen.

• In sommige gevallen (voornamelijk in Noord Amerika) kon geen gebruik gemaakt worden van de standaard AIS frequenties. Om organisatorische reden is daarom een VHF kanaal 70 DSC ontvanger ingebouwd om voor omschakeling naar andere AIS frequenties zorg te dragen.
• De drie genoemde ontvangers en de zender zijn via een omschakel inrichting op één gemeenschappelijke antenne aangesloten.
• Voor tijdsynchronisatie en toewijzing van tijdsloten bevindt zich in het AIS station een GNSS (GPS) ontvanger die gebruik maakt van de atoomklok in de GPS-satellieten en eventueel als back-up systeem kan worden gebruikt voor de interne positiebepaling. Normaal wordt bij klasse-A de positie die wordt uitgezonden verkregen vanuit het officiële scheepsnavigatiesysteem op de brug. De atoomtijd kan uitsluitend worden verkregen vanuit een interne GPS en niet vanuit een externe GPS. Als de interne GPS ontvangst wegvalt stopt de AIS met uitzenden.
• Voor de bediening van een klasse-A station en het vertonen van de ontvangen informatie is er een keyboard en display ingebouwd. Als een AIS station wordt aangeschaft dat uitsluitend voldoet aan de minimale eisen zoals omschreven in de standaard, moet rekening worden gehouden met een gebruiksonvriendelijk drieregelig display waarop alle informatie moet worden vertoond!
• Voor de bediening van een klasse B kan een geschikte kaartplotter of PC met geschikte software, zoals openCPN of Seaclear, gebruikt worden.

Aansluitingen klasse-A of Inland-AIS

• Bij een klasse-A of Inland-AIS is er een aantal verbindingen met de buitenwereld mogelijk. Hieronder vallen:
• Input voor extern positiebepalingssysteem (bijvoorbeeld GPS) inclusief de daaruit berekende snelheid en koers over de grond (SOG en COG),
• Input voor differential positiebepalingsinformatie (DGPS),
• Input voor heading en Rate of Turn (ROT) sensoren.
• Input voor Blauw bord
• Outputs die door externe gebruikers kunnen worden gebruikt zoals:
• ECDIS (elektronische kaart)
• Pilot box
• ARPA
• Extern keyboard en display
• In/output voor Long Range AIS
• Output voor BIIT (Built In Integrity Test) (fouten en alarmeringen).

Klasse-B scheepsstations

Dan zijn er ‘Klasse-B’ scheepsstations gedefinieerd. Dit zijn stations voor niet-SOLAS schepen zoals pleziervaart. Klasse-B transponders hebben een beperkte gebruiksmogelijkheid en aparte berichten zodat onderscheid eenvoudig kan worden gemaakt. Ze kunnen ook eenvoudiger van uitvoering zijn omdat ze niet hoeven te voldoen aan de IMO performance standards. Uiteraard moeten ze voor wat betreft het radioverkeer en signaal wat door de lucht wordt uitgezonden volledig voldoen aan de ITU-R Recommendation M.1371-1. Daarmee kunnen ze berichten uitwisselen met Klasse-A stations op SOLAS schepen en Inland-AIS binnenschepen. Klasse-B transponders werken volgens het CS principe (Carrier Sense), dit houdt in dat een klasse B transponder eerst 1/3 timeslot luistert of dit vrij is. Is het betreffende slot inderdaad vrij van een carrier (draaggolf) dan doet de B transponder in de resterende 2/3 timeslot zijn uitzending. Een klass-B transponder zend de volgede messages uit:

• MESSAGE 18:AIS STANDARD CLASS B EQUIPMENT POSITION REPORT
• MESSAGE 19: EXTENDED CLASS B EQUIPMENT POSITION REPORT
• MESSAGE 24a: STATIC DATA REPORT
• MESSAGE 24b PART B + VENDOR IDENTIFICATION FIELD

Walstations

De volgende categorie AIS stations zijn de AIS walstations. AIS walstations onderscheiden zich van AIS scheepsstations door een andere gebruiksmogelijkheid. Walstations hebben zekere rechten op het gebruik van een aantal specifieke berichten. Daarnaast kunnen ze tot in zekere mate ook een soort managementsfunctie op het gebruik van AIS uitoefenen, zoals het toewijzen van assignments aan scheepsstations. Walstations zijn er in drie verschillende typen:

• Gewoon walstation. Dit zal voor een normaal VTS systeem voldoende zijn.
• Simplex repeaters. Dit type ontvangt AIS berichten en zendt deze op een ander tijdslot weer uit. Hiermee ontstaat de mogelijkheid om het bereik van een walstation te vergroten. Nadeel is wel dat het de capaciteit van het AIS kanaal reduceert. Een simplex repeater kan een selectie maken in de ontvangen berichten welke weer worden uitgezonden.
• Duplex repeaters. Bij duplex repeaters wordt een ontvangen signaal van de ene AIS frequentie integraal opnieuw uitgezonden op de andere AIS frequentie. Hier wordt dus totaal geen selectie gemaakt. De architectuur van een walstation zal afhankelijk zijn van de situatie en het netwerk waarin dit station is opgenomen. In principe zullen er wel dezelfde elementen inzitten als in een scheepsstation maar met name de verbinding met de buitenwereld zal verschillen.

A-to-N station

Er zijn ook AIS stations voor Aids-to-Navigation, z.g. AtoN's. Dit betreft zowel vaste als drijvende middelen zoals boeien, bakens, lichten, lichtschepen, offshore constructies, wrakken etc. Een AtoN zend message 21 uit.

Er bestaan er ook de z.g. Virtuele AtoN. Hierbij wordt door een walstation een signaal uitgezonden met een virtuele positie. Op de elektronische kaart verschijnt dan een "target" op de kaart wat er in werkelijkheid niet ligt. Op deze manier kan met op eenvoudige en kosten effectieve wijze snel boeien verleggen dan wel plaatsten. Dit wordt toegepast bij wrakken en calamiteiten.

BRONNEN

Gedeelten Met toestemming van Jugo Baya overgenomen uit "Zien en gezien worden" 2003-2016