AIS - Automatic Identification System

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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.

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Funktionsweise

AIS-Transponder senden in regelmäßigen Abständen die Schiffsposition als Datenpaket auf zwei AIS-Kanälen im UKW-Band (AIS1 / UKW-Kanal 87B entspricht 161,975 MHz, AIS 2 / UKW-Kanal 88B entspricht 162,025 MHz). Wie oft sie senden, hängt von der Schiffsgeschwindigkeit und Kursstabilität 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.

Zu beachten ist, dass nur AIS-Teilnehmer dargestellt werden, welche ihre Position aktiv senden. Ein Schiff mit einem reinen AIS-Empfänger 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, wenn Kursänderungen sofort sichtbar werden, ohne das Fahrzeug länger beobachten zu müssen, oder wenn ein Fahrzeug auf Grund der mit AIS-Informationen übertragenen Identifikationsdaten unkompliziert über VHF-Funk angesprochen werden kann.

Für reinen AIS-Empfang zwecks Darstellung in der elektronischen 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! Hierbei ist es von grosser Bedeutung, die Installationsanweisungen des AIS-Gerätes hinsichtlich des vertikalen und horizontalen Mindestabstandes zu anderen VHF-Antennen zu berücksichtigen, da sowohl das AIS, wie auch andere VHF-Empfangs-/Sendeanlagen erheblich durch die falsche Installation einer zusätzlichen VHF-Antenne gestört werden können, was nicht notwendigerweise unmittelbar direkt nach einer Installation ersichtlich ist und sich auf verschiedene Art und Weise manifestieren kann (bspw. durch sporadisch reduzierte Sende-/Empfangsleistung und -qualität aller VHF Systeme an Bord).

[Bearbeiten] Weitere Anwendungen

  • Die Aussendung von AIS-Signalen ist primär für Schiffe vorgesehen. Die Verwendung zur Markierung von Bojen und Landmarken als sogenannte virtuelle Seezeichen mit reinen AIS-Sendern an Land wurde vom einigen Staaten (z. B. Deutschland und Dänemark) bereits eingeführt. So sind z. B. der Leuchtturm Kiel und die VTS-Stationen in Dänemark mit AIS-Sendern ausgestattet. Um das Problem mit der Spannungsversorgung zu umgehen, werden von Stationen an Land die AIS-Signale ausgesendet, aber auf die Position des Leuchtturmes oder der Tonne referenziert. Damit entstehen sogenannte virtuelle Seezeichen, die nur über die elektronische Seekarte sichtbar sind.

Problematik: Die AIS-Daten, die in die elektronische Seekarte einblendet werden, überlagern dann die sowieso schon eingetragenen Seezeichen. Es gibt zur Zeit noch keine genormte Darstellung von AIS-Seezeichen. Weitere Probleme sind eine befürchtete Überlast des AIS, weswegen das Klasse-B-AIS eingeführt wurde, und die Gefahr der Manipulation von AIS-Signalen.

  • Es sind AIS-Sender zu erwerben, die als BSH-zugelassene persönliche Notfallsender benutzt werden können. Er wird von der über Bord gefallenen Person aktiviert und sendet eine Notfall-Nachricht und laufend per AIS die Position des eingebauten GPS-Empfängers aus. Zusätzlich beinhaltet das AIS-Signal den Namen des Schiffes. Mit mehreren Tagen Sendedauer und eine Sichtweite von bis zu 3 sm kann das Gerät die Rettung beschleunigen. An der Rettung beteiligte Schiffe können dann die Person auf ihrem Kartenplotter lokalisieren.

[Bearbeiten] Inhalt der Datentelegramme

Es werden vier Arten von AIS-Datentelegrammen unterschieden.

[Bearbeiten] 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)

[Bearbeiten] 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)

[Bearbeiten] Reisedaten

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

[Bearbeiten] Nachrichten

  • Kurze sicherheitsrelevante Nachrichten

[Bearbeiten] 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 10 Sekunden
0-14 Knoten bei Kursänderung alle 3.3 Sekunden
14-23 Knoten alle 6 Sekunden
14-23 Knoten bei Kursänderung alle 2 Sekunden
> 23 Knoten alle 2 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.

[Bearbeiten] siehe auch

[Bearbeiten] Weblinks

[Bearbeiten] Weiterführende Informationen zu AIS

http://www.iala-aism.org/
Seite der IALA mit Informationen zu AIS und Links zu den Dokumenten, die AIS definieren
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/marcomms/imo/msc_resolutions/MSC69-22a1-12.pdf
Dokument der MSC der IMO, dass die Anforderungen an AIS definiert.
http://www.navcen.uscg.gov/enav/ais/default.htm
Informationen der amerikanischen Küstenwache zu AIS
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://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

[Bearbeiten] AIS-Tools im Internet

http://shipfinder.co/
Kostenlose und anmeldefreie Kartendarstellung
http://aisfree.aislive.com
AISLive
http://www.hafenradar.de
kostenlose Schiffspositionen
http://www.marinetraffic.com/ais/default.aspx?language=_EN
Kostenlos AIS übers Internet bei marinetraffic.com
http://www.digital-seas.com/
weltweite Abdeckung mit Echtzeitanzeige bei digital-seas.com
http://www.vesseltracker.com/de/Home.html
kostenlos Schiffspositionen überwachen
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
Verwaltung
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