AIS - Automatic Identification System

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Seemannschaft

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Das Automatic Identification System ist ein Funknavigationsverfahren. Es basiert auf einem selbstorganisierenden Datenaustausch der beteiligten Schiffe. Man unterscheidet ausrüstungspflichtige Schiffe, die einen Klasse-A-Transponder haben und betreiben müssen von nicht ausrüstungspflichtigen Schiffen (z.B. Sportboote), die einen Klasse-B-Transponder haben und betreiben können. Daneben gibt es für Sportboote noch reine AIS-Empfänger (ohne Klasseneinteilung), die nur Signale empfangen und in elektr. Karten darstellen können.

AIS-Transponder senden in regelmäßigen Abständen ihre Position als Datenpakete auf einem von zwei AIS-Kanälen im UKW-Band (AIS1 / UKW-Kanal 87B entspricht 161,975MHz, AIS 2 / UKW-Kanal 88B entspricht 162,025MHz). Wie oft sie senden, hängt von der Schiffsgeschwindigkeit ab: Alle 3 min bei Schiffen vor Anker bis zu alle 2 sec bei Fahrt über 23 kn. Der Empfänger dekodiert die Pakete und stellt sie auf einem Bildschirm als Symbol mit Positionsangabe und Richtungs- bzw. Fahrtvektor dar. Die Länge des Fahrtvektors ist geschwindigkeitsabhängig. Ein GPS-Empfänger ist erforderlich, um am Bildschirm die eigene Schiffsposition darzustellen. Durch Überlagerung der Daten auf einer elektronischen Seekarte erhält man somit alle navigationsrelevanten Informationen.

Klasse-A-Dekoder können per Softwarebefehl Signale von Klasse-B-Transpondern ausblenden. Das ist z.B. üblich, wenn ein Handelsschiff die Schleuse Holtenau in Kiel an einem schönen Samstagmittag ansteuert. Vor lauter Signalen der Sportboote und Angelkutter könnte der seine Seekarte nicht mehr sehen. Das muss man wissen, wenn man als Sportbootskipper einen Klasse-B-Transponder hat.

Die Aussendung von AIS-Signalen ist für Schiffe vorgesehen, die Verwendung bei Bojen und Landmarken, wie z.B. Leuchtfeuer wird zwar in einem Papier des BSH geplant, ist aber eher unwahrscheinlich. Die AIS-Daten, die wie oben beschrieben in die elektronische Seekarte einblendet werden, überlagern dann die sowieso schon eingetragenen Seezeichen. Wenn die Tonne dann verdriftet ist, steht sie zwei mal in der Karte! Ein weiteres Problem ist eine befürchtete Überlast des AIS weswegen das Kasse-B-AIS eingeführt wurde. Auch ist eine Spannungsversorgung für das GPS und die Sendeeinheit auf den Seezeichen nicht einfach. Die benötigte Spitzenleistung eines Klasse-B-AIS wird mit etwa 4W, also 0,33 A bei 12V angegeben.

Zu beachten ist, dass nur AIS-Teilnehmer dargestellt werden, welche ihre Position aktiv senden. Ein Segelschiff mit einem AIS Dekoder ohne Sendefunktion ist nicht sichtbar. Dieses System ist eine Ergänzung zu anderen elektronischen Verfahren, wie z.B. RADAR. Den Vorteil z.B. zur Kollisionsverhütung spielt das AIS dann gegenüber dem Radar aus, wenn die AIS-Signale über ein Hindernis strahlen, das Radar aber nur das Hindernis wahrnehmen kann.

Für reinen AIS-Empfang zwecks Darstellung in der elektr. Seekarte genügt ein Splitter in der UKW-Antenne, um den Empfänger anzuschließen. Will man selbst Signale senden, braucht man einen Transponder. Der kommt dann nicht mehr mit der bestehenden UKW-Antenne mit Splitter aus, sondern braucht eine eigene!

Inhalt der Datentelegramme

Es werden vier Arten von AIS-Datentelegrammen unterschieden.

Statische Daten

  • IMO-Nummer (sofern vorhanden)
  • Rufzeichen und Name des Schiffes
  • Länge und Breite des Schiffes
  • Art des Schiffes
  • Montageort der Antenne des Positonsbestimmungssystems (z.B. GPS-Antenne)

Dynamische Daten

  • Position des Schiffes mit Hinweisen auf die Genauigkeit der Position
  • Uhrzeit in UTC (Das Datum wird vom Empfänger ermittelt)
  • Kurs über Grund
  • Geschwindigkeit über Grund
  • Gesteuerter Kurs (Kielrichtung)
  • Steuer-Status des Schiffs (vor Anker, manuelle Steuerung, Auopilot aktiv, usw.)
  • Drehgeschwindigkeit (wenn verfügbar)
  • Krängungswinkel Angle of Heel (wenn verfügbar, im Basis-Telegramm nicht vorgesehen)
  • Rollen und Stampfen Pitch and Roll (wenn verfügbar, im Basis-Telegramm nicht vorgesehen)

Reisedaten

  • Tiefgang
  • Gefahrengüter (Art)
  • Zielhafen und geschätzte Ankunftszeit (Nach ermessen des Kapitäns)
  • Optional: Route (Wegpunkte, im Basis-Telegramm nicht vorgesehen)

Nachrichten

  • Kurze sicherheitsrelevante Nachrichten

Frequenz der Aussendungen

Die Statischen Daten werden alle 6 Minuten und auf Anfrage gesendet.

Die Reisedaten werden alle 6 Minuten, nach Änderung und auf Anfrage gesendet.

Nachrichten werden bei Bedarf gesendet.

Die dynamischen Daten werden in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schiffes versendet:

Fahrt des Schiffes Sendefrequenz
Vor Anker alle 3 Minuten
0-14 Knoten alle 12 Sekunden
0-14 Knoten bei Kursänderung alle 4 Sekunden
14-23 Knoten alle 6 Sekunden
14-23 Knoten bei Kursänderung alle 2 Sekunden
> 23 Knoten alle 3 Sekunden
> 23 Knoten bei Kursänderung alle 2 Sekunden

Für Schiffe, die nicht der Ausrüstungspflicht unterliegen sind eigene Transponder entwickelt worden (Klasse B Transponder), die die dynamischen Daten des Schiffes nur alle 3 Minuten übertragen.

Weblinks

http://aisfree.aislive.com
Kostenlose Variante des Dienstes von AISLive. Die Daten erscheinen ca. eine Stunde verzögert und es werden nicht alle Informationen sichtbar gemacht. Dennoch gibt es einen guten Überblick über die Funktion von AIS und den Schiffsverkehr in Europa
http://www.imo.org/includes/blastDataOnly.asp/data_id%3D6645/227.pdf
Informationen der IMO zur Installation von AIS-Geräte auf Schiffen.
http://www.navcen.uscg.gov/enav/ais/default.htm
Informationen der amerikanischen Küstenwache zu AIS
http://www.navcen.uscg.gov/marcomms/imo/msc_resolutions/MSC69-22a1-12.pdf
Dokument der MSC der IMO, dass die Anforderungen an AIS definiert.
http://www.coaa.co.uk/shipplotter.htm
Software zur Darstellung von AIS-Daten auf dem PC der über die Soundkarte an ein UKW-Funkgerät angeschlossen ist, welches die Frequenzen von AIS unterstützt
http://www.itu.int/rec/R-REC-M.1371-1-200108-I/e
Technischer Standard der ITU zu AIS. (Bis zu drei Dokumente können pro Jahr kostenlos geladen werden)
http://www.iala-aism.org/
Seite der IALA mit Informationen zu AIS und Links zu den Dokumenten, die AIS definieren
http://de.wikipedia.org/wiki/Automatic_Identification_System
Übersichtsartikel der deutschen Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_Identification_System

Umfangreicherer Artikel zu AIS in der englischen Wikipedia