نظام التعريف التلقائي

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة
أخصائي عمليات في خفر السواحل الأمريكي يستخدم نظام التعرف الآلي (AIS) والرادار لإدارة حركة السفن.
يعرض نظام AIS الموجود على متن السفينة اتجاه ومسافة السفن القريبة بتنسيق يشبه الرادار.
عرض رسومي لبيانات نظام التعرف الآلي (AIS) على متن السفينة.

نظام التعريف الآلي ( AIS ) هو نظام تتبع آلي يستخدم أجهزة إرسال واستقبال على السفن، وتستخدمه خدمات مراقبة حركة السفن (VTS). صُمم النظام في الأصل كنظام اتصالات أرضية (بين السفن، وبين السفن والشاطئ)، وتُستخدم الأقمار الصناعية الآن أيضًا لالتقاط إشارات النظام بشكل سلبي. باستثناءات قليلة، تأتي بيانات نظام التعريف الآلي على شكل إعلانات حالة مستمرة من المُرسِل إلى جميع الأطراف المعنية في محيطه. تُكمّل معلومات نظام التعريف الآلي الرادار البحري ، الذي لا يزال الوسيلة الأساسية لتجنب التصادم في النقل المائي، نظرًا لاعتماد نظام التعريف الآلي على دقة المعلومات المُرسلة من السفن الأخرى، بينما يكشف الرادار الأجسام بشكل مستقل. على الرغم من اختلافهما تقنيًا وتشغيليًا، يُشابه نظام التعريف الآلي نظام البث التلقائي للمعلومات (ADS-B) الذي يؤدي وظيفة مماثلة للطائرات.

يمكن عرض المعلومات التي يوفرها نظام التعرف الآلي (AIS)، مثل المعرف الفريد والموقع والمسار والسرعة ، على شاشة أو على نظام عرض الخرائط والمعلومات الإلكترونية (ECDIS). يهدف نظام AIS إلى مساعدة ضباط المناوبة على متن السفينة ، وتمكين السلطات البحرية من تتبع ومراقبة تحركات السفن. يدمج نظام AIS جهاز إرسال واستقبال VHF قياسيًا مع نظام تحديد المواقع، مثل جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي ( GPS)، بالإضافة إلى أجهزة استشعار الملاحة الإلكترونية الأخرى، مثل البوصلة الجيروسكوبية أو مؤشر معدل الدوران .

تُلزم الاتفاقية الدولية لسلامة الأرواح في البحار، الصادرة عن المنظمة البحرية الدولية ، بتركيب نظام التعرف الآلي ( AIS) على متن السفن العابرة للمحيطات التي تبلغ حمولتها الإجمالية 300 طن أو أكثر ، وجميع سفن الركاب بغض النظر عن حجمها. [ 1 ] ولأسبابٍ مختلفة، يُمكن للسفن إيقاف تشغيل أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بنظام التعرف الآلي. [ 2 ] وبحلول عام 2021، كان هناك أكثر من 1,644,000 سفينة مُجهزة بنظام التعرف الآلي. [ 3 ]  

لا يوفر نظام AIS أي ضمانات جوهرية ويعتمد على تعاون المشاركين وعلى إنفاذ قواعده بموجب القانون وعلى تقييم المعقولية.

عرض واستخدام بيانات نظام التعرف الآلي (AIS)

يهدف نظام التعرف الآلي (AIS) بشكل أساسي إلى تمكين السفن من رصد حركة الملاحة البحرية في منطقتها، وتمكين هذه السفن من رصدها. ويتطلب ذلك جهاز إرسال واستقبال مخصصًا يعمل بتردد VHF خاصًا بنظام AIS، يسمح بعرض حركة الملاحة المحلية على شاشة عرض الخرائط أو شاشة الكمبيوتر المزودة بنظام AIS ، مع إرسال معلومات عن السفينة نفسها إلى أجهزة استقبال AIS الأخرى. قد تُجهز سلطات الموانئ أو المرافق الساحلية الأخرى بأجهزة استقبال فقط، بحيث يمكنها رصد حركة الملاحة المحلية دون الحاجة إلى إرسال موقعها. يمكن رصد حركة الملاحة المجهزة بأجهزة إرسال واستقبال AIS بهذه الطريقة بدقة عالية، ولكن ذلك يقتصر على نطاق تردد VHF ، أي ما بين 10 و20 ميلًا بحريًا تقريبًا.

في حال عدم توفر جهاز رسم خرائط مناسب، يمكن عرض إشارات جهاز الإرسال والاستقبال الخاص بنظام التعرف الآلي (AIS) المحلي عبر الحاسوب باستخدام أحد تطبيقات الحاسوب العديدة، مثل ShipPlotter أو GNU AIS أو OpenCPN . تقوم هذه التطبيقات بفك تشفير الإشارة من جهاز راديو VHF بحري مُعدّل مُضبوط على ترددات AIS، وتحويلها إلى صيغة رقمية يمكن للحاسوب قراءتها وعرضها على الشاشة. يمكن بعد ذلك مشاركة هذه البيانات عبر شبكة محلية أو واسعة النطاق، ولكنها ستظل محدودة بالنطاق الإجمالي لأجهزة الاستقبال اللاسلكية المستخدمة في الشبكة. [ 4 ] ولأن تطبيقات مراقبة AIS الحاسوبية وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية VHF العادية لا تحتوي على أجهزة إرسال واستقبال AIS، يمكن استخدامها من قِبل المرافق الساحلية التي لا تحتاج إلى الإرسال، أو كبديل غير مكلف لجهاز AIS مخصص للسفن الصغيرة لعرض حركة المرور المحلية، ولكن بالطبع، سيبقى المستخدم غير مرئي لحركة المرور الأخرى على الشبكة.

يُعدّ إتاحة بيانات نظام التعرف الآلي (AIS) للجمهور عبر الإنترنت، دون الحاجة إلى جهاز استقبال AIS، استخدامًا ثانويًا غير مخطط له وناشئًا. تُجمع بيانات أجهزة الإرسال والاستقبال العالمية لنظام AIS، المُستقاة من محطات ساحلية متصلة بالإنترنت وأخرى عبر الأقمار الصناعية، وتُتاح عبر الإنترنت من خلال عدد من مزودي الخدمة. يمكن عرض البيانات المُجمعة بهذه الطريقة على أي جهاز متصل بالإنترنت، ما يوفر بيانات موقع شبه عالمية وفورية من أي مكان في العالم. تشمل البيانات النموذجية اسم السفينة وتفاصيلها وموقعها وسرعتها واتجاهها على الخريطة، وهي قابلة للبحث، ولها نطاق عالمي غير محدود، كما يُحفظ سجلها. معظم هذه البيانات مجانية، لكن بيانات الأقمار الصناعية والخدمات الخاصة، مثل البحث في الأرشيف، تُقدم عادةً مقابل رسوم. البيانات للقراءة فقط، ولن يظهر المستخدمون على شبكة AIS نفسها. تُدار أجهزة استقبال AIS الساحلية التي تُساهم في الإنترنت في الغالب من قِبل عدد كبير من المتطوعين. [ 5 ] كما تتوفر تطبيقات AIS للهواتف المحمولة بسهولة للاستخدام مع أجهزة Android وWindows وiOS. انظر الروابط الخارجية أدناه للاطلاع على قائمة بمزودي خدمات نظام التعرف الآلي (AIS) عبر الإنترنت. يستخدم مالكو السفن وموزعو الشحن هذه الخدمات للعثور على السفن وشحناتها وتتبعها، بينما قد يضيف هواة الملاحة البحرية صورًا إلى مجموعاتهم. [ 6 ]

سجل النشر

بأبسط صورة، يعمل نظام التعرف الآلي (AIS) بين زوج من أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية، أحدهما موجود دائمًا على متن السفينة. أما الآخر فقد يكون على متن السفينة، أو على الشاطئ، أو على قمر صناعي. وتمثل هذه الأجهزة، على التوالي، عمليات الاتصال بين السفن، وبين السفن والشاطئ، وبين السفن والأقمار الصناعية، وذلك بهذا الترتيب.

أجهزة الإرسال والاستقبال AIS الموجودة على متن السفن

تضمنت اتفاقية المنظمة البحرية الدولية (IMO) بشأن سولاس لعام 2002 بنداً يلزم معظم السفن التي تزيد حمولتها الإجمالية عن 300 طن والمسافرة في رحلات دولية بتركيب جهاز إرسال واستقبال من النوع AIS من الفئة A. وكان هذا أول إلزام باستخدام معدات AIS، وقد أثر على ما يقارب 100,000 سفينة.

في عام 2006، نشرت لجنة معايير نظام التعرف الآلي (AIS) مواصفات جهاز الإرسال والاستقبال من الفئة B، المصممة لتوفير جهاز AIS أبسط وأقل تكلفة. وفي العام نفسه، أصبحت أجهزة الإرسال والاستقبال منخفضة التكلفة من الفئة B متاحة، مما أدى إلى اعتمادها إلزاميًا من قبل العديد من الدول، وجعل تركيب أجهزة AIS على نطاق واسع على السفن من جميع الأحجام أمرًا مجديًا تجاريًا.

منذ عام 2006، واصلت لجان المعايير الفنية لنظام التعرف الآلي (AIS) تطوير معايير وأنواع منتجات النظام لتغطية نطاق واسع من التطبيقات، بدءًا من أكبر السفن وصولًا إلى قوارب الصيد الصغيرة وقوارب النجاة. بالتوازي مع ذلك، أطلقت الحكومات والسلطات مشاريع لتزويد فئات مختلفة من السفن بأجهزة AIS لتحسين السلامة والأمن. تركز معظم هذه التوجيهات على السفن التجارية، بينما تختار سفن النزهة التجهيز بشكل انتقائي. في عام 2010، طُلب من معظم السفن التجارية العاملة في الممرات المائية الداخلية الأوروبية تجهيزها بجهاز معتمد من الفئة A، كما يجب أن تمتلك جميع قوارب الصيد في الاتحاد الأوروبي التي يزيد طولها عن 15 مترًا جهازًا من الفئة A بحلول مايو 2014، [ 7 ] ولدى الولايات المتحدة تمديدٌ طال انتظاره لقواعد تجهيز AIS الحالية، ومن المتوقع أن يدخل حيز التنفيذ خلال عام 2013. تشير التقديرات إلى أنه اعتبارًا من عام 2012، تم تجهيز حوالي 250,000 سفينة بجهاز إرسال واستقبال AIS من نوع ما، مع اشتراط تجهيز مليون سفينة أخرى في المستقبل القريب، بالإضافة إلى مشاريع أكبر قيد الدراسة .

نظام التعرف الآلي الأرضي (T-AIS)

يشير نظام T-AIS إلى الاتصالات بين السفن، وبين السفن والمحطات البرية القريبة من الساحل. ويُحدَّد مدى نظام T-AIS تقريبًا بخط البصر، بحد أقصى يبلغ حوالي 74 كيلومترًا (46 ميلًا) ، وبالنسبة للمحطات البرية، ينعدم الاتصال خارج المياه الساحلية. [ 8 ] بالإضافة إلى أجهزة الإرسال والاستقبال التي تُشغِّلها الموانئ والسلطات البحرية، توجد أيضًا شبكة واسعة من الأجهزة المملوكة للقطاع الخاص. 

يُعد نظام T-AIS كافياً لتجنب تصادم السفن، ولكنه لا يسمح بالجمع الشامل لبيانات AIS العالمية.

نظام التعرف الآلي عبر الأقمار الصناعية (S-AIS)

في تسعينيات القرن الماضي، لم يكن متوقعًا إمكانية رصد نظام AIS من الفضاء. إلا أن نطاقه الرأسي أطول بكثير من نطاقه الأفقي، ويمكن استقباله بواسطة الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض على ارتفاعات تزيد عن 500 كيلومتر. ويُعدّ إعادة استخدام الترددات من قِبل مُرسِلين خارج نطاق رؤية بعضهم البعض على سطح الأرض، ولكنهم في الوقت نفسه ضمن نطاق رؤية القمر الصناعي، التحدي التقني الرئيسي لاستقبال رسائل AIS بشكل موثوق عبر الأقمار الصناعية. بعبارة أخرى، فإن نطاق رصد القمر الصناعي أكبر بكثير من حجم خلية شبكة AIS. قد يُتيح نظام S-AIS تغطية عالمية حقيقية لنظام AIS، ولكنه لن يُضاهي أبدًا أداء الاستقبال وزمن الاستجابة شبه المعدوم للشبكة الأرضية نظرًا لمحدودياته. فالأقمار الصناعية تُكمّل النظام الأرضي ولا تُستبدله.

منذ عام 2005، قامت جهات مختلفة بتجربة اكتشاف عمليات إرسال نظام التعرف الآلي (AIS) باستخدام أجهزة استقبال قائمة على الأقمار الصناعية، ومنذ عام 2008، قامت شركات مثل L3Harris و exactEarth و ORBCOMM و Spacequest و Spire ، بالإضافة إلى البرامج الحكومية، بنشر أجهزة استقبال نظام التعرف الآلي (AIS) على الأقمار الصناعية.

فشل القمران الصناعيان المكعبان من طراز nCube اللذان بناهما طلاب جامعيون نرويجيون (nCube-2 الذي أُطلق في 27 أكتوبر 2005 وnCube-1 الذي أُطلق في 26 يوليو 2006). وكان من المفترض أن يحاولا تتبع السفن وحيوان الرنة المزود بنظام التعرف الآلي (AIS ).

إطلاق أقمار AIS الصناعية 2006-2018 [ 9 ]
لامهمةيطلقمنظمةمدارفترةنقطة الحضيضأبوجيالميلوزن
دقائقكمكيلوغرام
1تاكسات-2ديسمبر 2006القوات الجوية الأمريكية (AFRL)دائري92.941342440 درجة367
2CanX-6 (EV-0)أبريل 2008تطوير الاتصالاتتسجيل الدخول الموحد96.960462697.6 درجة6.5
3أوربكوم سي دي إس-3يونيو 2008أوربكومدائري97.865366348.5 درجة80
4أبريل سات-3يوليو 2009جائزةتسجيل الدخول الموحد96.856268698.3 درجة12
5أبريل سات-4
6روبين-9.1سبتمبر 2009لوكس سبيس99.972079998.0 درجة8
7روبين-9.2
8سومبان ديلاساتصن سبيس/مجلس البحوث العلمية والصناعية92.440140297.1 درجة82
9AISSat-1يوليو 2010مؤسسة المالية الفرنسية96.961062498.1 درجة7
10ResourceSat-2 (EV-2)أبريل 2011ISRO101.381382598.8 درجة1200
11AprizeSat-5 (EV-5)أغسطس 2011الأرض الدقيقة97.882869398.3 درجة12
12AprizeSat-6 (EV-6)
13فيسيلسات-1أكتوبر 2011لوكس سبيسدائري10285387320 درجة29
14فيسيلسات-2يناير 2012تسجيل الدخول الموحد9447248497.5 درجة29
15SDS-4مايو 2012جاكسا97.966267198.4 درجة50
16ExactView-1 (EV-1)يوليو 2012الأرض الدقيقة10181182799.1 درجة100
17AAUSAT3فبراير 2013جامعة آلبورغ10077178998.5 درجة0.8
18AprizeSat-7 (EV-5R)نوفمبر 2013الأرض الدقيقة9759465497.6 درجة12
19AprizeSat-8 (EV-12)59567097.6 درجة12
20AprizeSat-9 (EV-11)يونيو 20149861871997.8 درجة12
21AprizeSat-10 (EV-13)سبيس كويست61873797.8 درجة12
22AISSat-2يوليو 2014مؤسسة المالية الفرنسية97.162563298.4 درجة7
23-286xOG2أوربكومدائري9971571947 درجة216
29ExactView-9 (EV-9) [ أ ]سبتمبر 2015الأرض الدقيقةخط الاستواء97.56426536°5.5
30-4011xOG2ديسمبر 2015أوربكومدائري9971571947 درجة216
41M3MSat (EV-7)يونيو 2016الحكومة الكنديةتسجيل الدخول الموحد94.750251997.4 درجة95
42نورسات-1يوليو 2017مجلس الأمن القومي96.659361097.6 درجة30
43نورسات-216
44GOMX-4Aفبراير 2018فضاء غوم94.548951597.3 درجة
45GOMX-4B

في 16 ديسمبر 2006، أُطلق القمر الصناعي TacSat-2 التابع لمختبر أبحاث القوات الجوية ، ليصبح أول قمر صناعي ينجح في التقاط إشارات نظام التعرف الآلي (AIS). وقد زُوّد بهوائي مصفوفة طورية . [ 9 ] [ 11 ]

في 29 يوليو/تموز 2009، أطلقت شركة سبيس كويست قمري AprizeSat -3 وAprizeSat-4. تم تشغيلهما بعد ساعة من انفصالهما، وبدآ بجمع البيانات في مدارهما الثاني. خلال أول 160 دقيقة، تم التقاط 200,000 رسالة AIS. [ 12 ] تمكنا من استقبال إشارات اختبار SART التابعة لخفر السواحل الأمريكي قبالة سواحل هاواي عام 2010. [ 13 ] في يوليو/تموز 2010، أعلنت سبيس كويست وشركة exactEarth الكندية عن اتفاقية يتم بموجبها دمج بيانات AprizeSat-3 وAprizeSat-4 في نظام exactEarth وإتاحتها عالميًا كجزء من خدمة exactAIS™ الخاصة بهما.

فيديو ناسا يوضح مزايا برنامج الأقمار الصناعية النرويجي AIS، والذي تم توضيحه بواسطة جهاز الإرسال والاستقبال AIS الموجود على متن محطة الفضاء الدولية .

في الأول من يونيو/حزيران 2010، تم تشغيل جهاز استقبال نظام NORAIS SDR على متن محطة الفضاء الدولية (عند ارتفاع 422 كم)، وحقق نجاحًا تقنيًا باهرًا : ففي يوم عادي، استقبل النظام 400 ألف تقرير موقع من 22 ألف مُرسِل. وذكر تقرير صدر في أكتوبر/تشرين الأول 2011 أن إجمالي الرسائل المستلمة بلغ 110 ملايين رسالة من 82 ألف رقم تعريف خدمة بحرية فريدة (MMSI). وقد استقبل نظام NORAIS-1 ما مجموعه 350 مليون رسالة AIS من 142 ألف سفينة مختلفة خلال 213 أسبوعًا من التشغيل، قبل استبداله بنظام NORAIS-2 المُطوَّر في الأول من فبراير/شباط 2015. وكان نظام NORAIS-2 قادرًا على استقبال جميع قنوات AIS الأربع في آن واحد.

في عام ٢٠٠٩، أطلقت شركة ORBCOMM أقمارًا صناعية مزودة بنظام AIS بالتعاون مع خفر السواحل الأمريكي لإثبات قدرتها على جمع رسائل AIS من الفضاء. وفي العام نفسه، أطلقت شركة Luxspace ، ومقرها لوكسمبورغ ، القمر الصناعي RUBIN-9.1 (AIS Pathfinder 2). ويتم تشغيل هذا القمر بالتعاون مع شركتي SES وREDU Space Services. [ ١٤ ] وفي أواخر عام ٢٠١١ وأوائل عام ٢٠١٢، أطلقت ORBCOMM وLuxspace قمري Vesselsat AIS الصناعيين الصغيرين، أحدهما في مدار استوائي والآخر في مدار قطبي ( VesselSat-2 و VesselSat-1 ).

في 12 يوليو/تموز 2010، أُطلق بنجاح القمر الصناعي النانوي النرويجي AISSat-1، الذي يدور في مدار أرضي منخفض، كحمولة ثانوية إلى مدار قطبي. وكان الهدف من إطلاقه تحسين مراقبة الأنشطة البحرية في أقصى الشمال . [ 15 ] [ 16 ] أُطلق القمر الصناعي AISSat-2 في 8 يوليو/تموز 2014 بنفس معايير المهمة، واستمر في العمل حتى أكتوبر/تشرين الأول 2023. وفشلت مركبة إطلاق القمر الصناعي AISSat-3 في 28 نوفمبر/تشرين الثاني 2017. ومن المقرر إطلاق القمر الصناعي AISSat-4 في عام 2026.

في 20 أبريل 2011، أطلقت منظمة أبحاث الفضاء الهندية القمر الصناعي "ريسورسات-2" الذي يحمل حمولة نظام التعرف الآلي (AIS) لمراقبة حركة الملاحة البحرية في منطقة البحث والإنقاذ في المحيط الهندي. تتم معالجة بيانات نظام التعرف الآلي في المركز الوطني للاستشعار عن بعد، وتُحفظ في مركز بيانات علوم الفضاء الهندي .

في 25 فبراير 2013، وبعد تأخير دام عامًا، أطلقت جامعة آلبورغ القمر الصناعي AAUSAT3 . وهو قمر مكعب صغير الحجم (1U) يزن 800 غرام، طُوّر بالكامل من قِبل طلاب قسم الأنظمة الإلكترونية. يحمل القمر جهازَي استقبال لنظام التعرف الآلي (AIS): جهاز استقبال تقليدي وآخر يعتمد على تقنية الراديو المعرف بالبرمجيات (SDR) . اقترحت إدارة السلامة البحرية الدنماركية المشروع ورعته . وقد حقق نجاحًا باهرًا، إذ حمّل خلال المئة يوم الأولى أكثر من 800,000 رسالة AIS وعدة عينات خام من إشارات الراديو بتردد 1 ميجاهرتز . يستقبل القمر قناتي AIS في آنٍ واحد، وقد استقبل رسائل من الفئتين A وB. بلغت تكلفة المشروع، بما في ذلك الإطلاق، أقل من 200,000 يورو. 

توفر شبكة أقمار AIS التابعة لشركة exactEarth الكندية تغطية عالمية باستخدام 8 أقمار صناعية. وبين يناير 2017 ويناير 2019، شهدت هذه الشبكة توسعًا ملحوظًا من خلال شراكة مع شركة L3Harris Corporation، حيث تم استضافة 58 حمولة على كوكبة Iridium NEXT . [ 17 ] إضافةً إلى ذلك، تشارك exactEarth في تطوير تقنية ABSEA التي ستمكن شبكتها من الكشف بدقة عن نسبة عالية من رسائل الفئة B، فضلًا عن رسائل الفئة A.

تدير شركة ORBCOMM شبكة أقمار صناعية عالمية تضم 18 قمراً صناعياً مزوداً بنظام التعريف الآلي (AIS). وقد زُودت أقمار ORBCOMM من الجيل الثاني (OG2 ) بحمولة نظام التعريف الآلي (AIS) لاستقبال وإرسال البيانات من السفن المجهزة بنظام AIS لأغراض تتبع السفن وغيرها من جهود الملاحة البحرية والسلامة، وتنزيلها في محطات ORBCOMM الأرضية الست عشرة المنتشرة حول العالم. [ 18 ]

في يوليو 2014، أطلقت شركة ORBCOMM أول ستة أقمار صناعية من طراز OG2 على متن صاروخ فالكون 9 التابع لشركة SpaceX من كيب كانافيرال، فلوريدا. يحمل كل قمر صناعي من طراز OG2 جهاز استقبال AIS. تم نشر جميع الأقمار الصناعية الستة بنجاح في مدارها وبدأت بإرسال بيانات القياس عن بُعد إلى ORBCOMM بعد الإطلاق بفترة وجيزة. في ديسمبر 2015، أطلقت الشركة 11 قمرًا صناعيًا إضافيًا من طراز OG2 مزودة بتقنية AIS على متن صاروخ فالكون 9 التابع لشركة SpaceX. مثّل هذا الإطلاق المخصص المهمة الثانية والأخيرة لشركة ORBCOMM من طراز OG2 لإكمال كوكبة أقمارها الصناعية من الجيل التالي. [ 18 ] بالمقارنة مع أقمارها الصناعية الحالية من طراز OG1، صُممت أقمار ORBCOMM من طراز OG2 لتسليم الرسائل بشكل أسرع، وحجم رسائل أكبر، وتغطية أفضل في خطوط العرض العليا، مع زيادة سعة الشبكة. [ 18 ]

في أغسطس 2017، أصدرت شركة Spire Global Inc. واجهة برمجة تطبيقات (API) توفر بيانات S-AIS محسّنة بالتعلم الآلي (Vessels و Predict) مدعومة بأكثر من 40 قمرًا صناعيًا نانويًا. [ 19 ]

تقوم كوكبة أقمار HawkEye 360 ​​بمعالجة نظام AIS كجزء من منتجاتها الاستخباراتية الجغرافية المكانية بترددات الراديو .

ترابط مصادر البيانات

يُمكّن ربط الصور البصرية والرادارية ببصمات نظام التعرف الآلي للسفن (S-AIS) المستخدم النهائي من تحديد جميع أنواع السفن بسرعة. ومن أبرز مزايا نظام S-AIS سهولة ربطه بمعلومات إضافية من مصادر أخرى، مثل الرادار والصور البصرية وأنظمة دعم القرار الإلكتروني (ESM)، بالإضافة إلى أدوات أخرى متعلقة بنظام الرادار ذي الفتحة التركيبية (SAR) مثل GMDSS وSARSAT و AMVER . ويمكن للرادار الفضائي ومصادر أخرى أن تُسهم في المراقبة البحرية من خلال رصد جميع السفن في مناطق بحرية محددة ذات أهمية، وهي ميزة بالغة الأهمية عند محاولة تنسيق عمليات الإنقاذ بعيدة المدى أو عند التعامل مع مشكلات نظام إدارة حركة السفن (VTS).

نظام تبادل البيانات VHF

نظراً لتزايد استخدام نظام التعرف الآلي (AIS) بمرور الوقت، فقد تأثر أداؤه في بعض المناطق الساحلية (مثل مضيق سنغافورة ، والموانئ الصينية الضخمة، وأجزاء من اليابان) بكثرة السفن. ومع ازدياد كثافة حركة الملاحة، يقل مدى النظام، وتصبح وتيرة التحديثات أكثر عشوائية. لهذا السبب، تم تطوير نظام تبادل البيانات VHF (VDES): [ 20 ] حيث سيعمل على ترددات جديدة إضافية، وسيستخدمها بكفاءة أكبر، مما يتيح نطاقاً ترددياً أكبر باثنين وثلاثين ضعفاً للاتصالات الآمنة والملاحة الإلكترونية. [ 21 ] وقد تم تعريف VDES في توصية الاتحاد الدولي للاتصالات M.2092. [ 22 ]

التطبيقات

شاشة عرض نظام التعرف الآلي (AIS) للسفينة، تعرض نصًا فقط، وقائمة بمدى السفن القريبة واتجاهاتها وأسمائها.

كان الغرض الأصلي من نظام التعرف الآلي (AIS) هو تجنب الاصطدام فقط، ولكن ظهرت له العديد من التطبيقات الأخرى منذ ذلك الحين، ولا تزال قيد التطوير. يُستخدم نظام التعرف الآلي (AIS) حاليًا للأغراض التالية:

تجنب الاصطدام
طُوِّر نظام التعرف الآلي (AIS) من قِبَل اللجان الفنية التابعة للمنظمة البحرية الدولية (IMO) كتقنية لتجنب التصادم بين السفن الكبيرة في عرض البحر التي لا تقع ضمن نطاق الأنظمة الأرضية. تُحدِّد هذه التقنية كل سفينة على حدة، بالإضافة إلى موقعها وحركاتها بدقة، مما يُتيح إنشاء صورة افتراضية في الوقت الفعلي. تتضمن معايير نظام التعرف الآلي مجموعة متنوعة من الحسابات التلقائية المستندة إلى تقارير الموقع هذه، مثل حساب أقرب نقطة اقتراب (CPA) وإنذارات التصادم. ولأن نظام التعرف الآلي لا يُستخدم من قِبَل جميع السفن، فإنه يُستخدم عادةً بالتزامن مع الرادار. عندما تُبحر سفينة في عرض البحر، تُعدّ المعلومات المتعلقة بحركة وهوية السفن الأخرى في المنطقة المجاورة بالغة الأهمية للملاحين لاتخاذ قرارات لتجنب التصادم مع السفن الأخرى والمخاطر ( كالشعاب المرجانية أو الصخور). تاريخيًا، استُخدمت المراقبة البصرية (مثل المراقبة المباشرة، والمناظير ، وأجهزة الرؤية الليلية )، والتبادلات الصوتية (مثل الصفارات، وأبواق الإنذار، وأجهزة الراديو VHF)، والرادار أو أجهزة رسم الخرائط الرادارية التلقائية لهذا الغرض. قد تفشل هذه الآليات الوقائية أحيانًا بسبب التأخير الزمني، أو محدودية الرادار، أو أخطاء في الحسابات، أو أعطال في الشاشة، مما قد يؤدي إلى تصادم. وبينما تقتصر متطلبات نظام التعرف الآلي (AIS) على عرض معلومات نصية أساسية فقط، يمكن دمج البيانات المُستقاة مع خريطة إلكترونية بيانية أو شاشة رادار، مما يوفر معلومات ملاحية موحدة على شاشة واحدة.
مراقبة وضبط أسطول الصيد
يستخدم نظام التعرف الآلي (AIS) على نطاق واسع من قبل السلطات الوطنية لتتبع ومراقبة أنشطة أساطيل الصيد الوطنية. يُمكّن هذا النظام السلطات من مراقبة أنشطة سفن الصيد على طول سواحلها بشكل موثوق وفعال من حيث التكلفة، عادةً حتى مدى 100 كيلومتر (60 ميلاً) ، وذلك اعتمادًا على موقع وجودة أجهزة الاستقبال/المحطات الأساسية الساحلية، بالإضافة إلى البيانات التكميلية من الشبكات الفضائية.  
الأمن البحري
يُمكّن نظام التعرف الآلي (AIS) السلطات من تحديد السفن ونشاطها داخل المنطقة الاقتصادية الخالصة للدولة أو بالقرب منها. وعند دمج بيانات نظام التعرف الآلي مع أنظمة الرادار الحالية، تستطيع السلطات التمييز بين السفن بسهولة أكبر. ويمكن معالجة بيانات نظام التعرف الآلي تلقائيًا لإنشاء أنماط نشاط موحدة لكل سفينة، وعند اختراقها، يتم إطلاق تنبيه، مما يُسلط الضوء على التهديدات المحتملة لاستخدام أكثر فعالية للأصول الأمنية. يُحسّن نظام التعرف الآلي الوعي بالمجال البحري ، ويُتيح تعزيز الأمن والرقابة. إضافةً إلى ذلك، يُمكن تطبيق نظام التعرف الآلي على أنظمة الأنهار والبحيرات .
وسائل مساعدة للملاحة
تم تطوير معيار منتجات نظام التعرف الآلي للملاحة (AtoN) بقدرة على بث مواقع وأسماء الأجسام الأخرى غير السفن، مثل مواقع المعينات الملاحية والعلامات، بالإضافة إلى بيانات ديناميكية تعكس بيئة العلامة (مثل التيارات والظروف المناخية). يمكن وضع هذه المعينات على الشاطئ، كما في المنارات ، أو على الماء، أو المنصات، أو العوامات . وقد اقترح خفر السواحل الأمريكي أن نظام التعرف الآلي للملاحة قد يحل محل منارات الرادار ( racon ) المستخدمة حاليًا في المعينات الملاحية الإلكترونية. [ 23 ] تُمكّن أنظمة المعينات الملاحية السلطات من مراقبة حالة العوامة عن بُعد، مثل حالة الفانوس، بالإضافة إلى نقل البيانات الحية من أجهزة الاستشعار (مثل بيانات الطقس وحالة البحر) الموجودة على العوامة إلى السفن المجهزة بأجهزة إرسال واستقبال نظام التعرف الآلي للملاحة أو إلى السلطات المحلية. يبث نظام المعينات الملاحية موقعه وهويته إلى جانب جميع المعلومات الأخرى. يسمح معيار AtoN أيضًا بنقل مواقع "AtoN الافتراضية" حيث يمكن لجهاز واحد إرسال رسائل بموقع "خاطئ" بحيث يظهر مؤشر AtoN على الخرائط الإلكترونية، على الرغم من أنه قد لا يكون هناك AtoN فعلي موجود في ذلك الموقع.
البحث والإنقاذ
لضمان تنسيق الموارد في موقع عمليات البحث والإنقاذ البحري ، من الضروري الحصول على بيانات حول موقع السفن الأخرى في المنطقة وحالتها الملاحية. في مثل هذه الحالات، يمكن لنظام AIS توفير معلومات إضافية وتعزيز الوعي بالموارد المتاحة، حتى وإن كان نطاقه محدودًا بنطاق ترددات الراديو VHF. كما نصّ معيار AIS على إمكانية استخدامه على متن طائرات البحث والإنقاذ، وتضمّن رسالة (رسالة AIS رقم 9) تُمكّن الطائرات من الإبلاغ عن مواقعها. ولمساعدة سفن وطائرات البحث والإنقاذ في تحديد مواقع الأشخاص المنكوبين، طوّر فريق عمل AIS التابع للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) والمعنيّ بنظام AIS، المواصفات الفنية (IEC 61097-14 الإصدار 1.0) لجهاز إرسال البحث والإنقاذ القائم على نظام AIS (AIS-SART). أُضيف نظام AIS-SART إلى لوائح النظام العالمي لسلامة الاستغاثة البحرية اعتبارًا من 1 يناير 2010. [ 24 ] وتتوفر أنظمة AIS-SART في السوق منذ عام 2009 على الأقل. [ 25 ] وقد ألزمت اللوائح الحديثة بتركيب أنظمة AIS على جميع السفن الخاضعة لاتفاقية سلامة الأرواح في البحار (SOLAS) والسفن التي تزيد حمولتها عن 300 طن. [ 26 ]
التحقيق في الحادث
تُعدّ معلومات نظام التعرف الآلي (AIS) التي تتلقاها أنظمة إدارة حركة السفن (VTS) بالغة الأهمية للتحقيق في الحوادث، إذ توفر بيانات تاريخية دقيقة حول الوقت، والهوية، والموقع المُحدد بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، واتجاه البوصلة، والمسار على سطح الأرض، والسرعة (المُسجلة/SOG)، ومعدلات الدوران، مقارنةً بالمعلومات الأقل دقة التي يوفرها الرادار. ويمكن الحصول على صورة أكثر شمولية للأحداث من خلال بيانات مسجل بيانات الرحلة (VDR) إذا كانت متوفرة ومُحتفظ بها على متن السفينة، والتي تتضمن تفاصيل حركة السفينة، والاتصالات الصوتية، وصور الرادار أثناء الحوادث. مع ذلك، لا يتم الاحتفاظ ببيانات VDR بسبب محدودية مدة التخزين التي تفرضها المنظمة البحرية الدولية (IMO) والتي تبلغ 12 ساعة . [ 27 ]
تقديرات تيارات المحيط
تتوفر تقديرات تيارات سطح المحيط بناءً على تحليل بيانات نظام التعرف الآلي (AIS) من الشركة الفرنسية e-Odyn منذ ديسمبر 2015.
حماية البنية التحتية
يمكن لمالكي البنية التحتية البحرية في قاع البحر، مثل الكابلات أو خطوط الأنابيب، استخدام معلومات نظام التعرف الآلي (AIS) لمراقبة أنشطة السفن القريبة من أصولهم في الوقت الفعلي تقريبًا. ويمكن استخدام هذه المعلومات لتفعيل التنبيهات لإبلاغ المالك وتجنب وقوع أي حادث قد يُلحق الضرر بالأصول.
تتبع الأسطول والشحنات
يمكن لمديري الأساطيل أو السفن استخدام نظام التعرف الآلي (AIS) المُوزّع عبر الإنترنت لتتبع الموقع العالمي لسفنهم. كما يمكن لموظفي شحن البضائع، أو مالكي البضائع العابرة، تتبع مسار الشحنات وتوقع مواعيد وصولها إلى الميناء.
الإحصاء والاقتصاد
نظمت شعبة الإحصاءات في الأمم المتحدة أسبوع بيانات نظام المعلومات الآلية [ 28 ] لتجربة تحليل بيانات هذا النظام وتوفير الإحصاءات للمنصة العالمية للأمم المتحدة. وقد غطى هذا الأسبوع عددًا من دراسات الحالة التي أجرتها مكاتب إحصائية مختلفة، وتم تطوير دليل نظام المعلومات الآلية [ 29 ] لتوثيق الخبرة المكتسبة من هذه التجربة.
  • مؤشرات اقتصادية أسرع: الوقت في الميناء وحركة المرور في الميناء
  • المؤشرات البحرية
  • إحصاءات بحرية رسمية: زيارات الموانئ
  • استكمال الإحصاءات المتعلقة بالممرات المائية الداخلية
  • رسم خرائط أنشطة مصايد الأسماك
  • سفن في محنة
  • انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من السفن ( NOx ،SOx وCO2 (الحساب)
  • التنبؤ الفوري بتدفقات التجارة في الوقت الحقيقي
  • إحصاءات تجريبية لعدد السفن اليومي
  • بيانات آنية عن السلع الجافة السائبة المنقولة بحراً

الآلية

نظرة عامة على النظام من خفر السواحل الأمريكي

نظرة عامة أساسية

تقوم أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بنظام التعرف الآلي (AIS) ببث معلومات تلقائية، مثل موقعها وسرعتها وحالتها الملاحية، على فترات منتظمة عبر جهاز إرسال VHF مدمج فيها. وتأتي هذه المعلومات من أجهزة الاستشعار الملاحية للسفينة، وتحديدًا جهاز استقبال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) والبوصلة الجيروسكوبية . أما المعلومات الأخرى، مثل اسم السفينة ورمز نداء VHF، فتُبرمج عند تركيب الجهاز وتُرسل بانتظام أيضًا. تستقبل أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بنظام التعرف الآلي (AIS) المثبتة على سفن أخرى أو على أنظمة أرضية، مثل أنظمة إدارة حركة السفن (VTS)، هذه الإشارات. ويمكن عرض المعلومات المستلمة على شاشة أو جهاز رسم الخرائط، لتُظهر مواقع السفن الأخرى بطريقة مشابهة لعرض الرادار. يتم بث البيانات (مرسل واحد لكل مستقبل مهتم)، ويتم التعامل مع الوصول المتعدد (لتجنب التصادم) باستخدام تقنية SOTDMA .

يتضمن معيار نظام المعلومات الآلية (AIS) عدة معايير فرعية تُسمى "أنواعًا" تُحدد أنواع المنتجات الفردية. أهم أنواع المنتجات الموصوفة في معايير نظام المعلومات الآلية هي:

الفئة أ
جهاز إرسال واستقبال AIS مُثبّت على السفينة ويعمل بتقنية SOTDMA. يستهدف هذا الجهاز السفن التجارية الكبيرة، ويتطلب منه الاحتفاظ بخريطة محدّثة باستمرار للفتحات الزمنية في ذاكرته، بحيث يكون لديه معرفة مسبقة بالفتحات المتاحة للإرسال. يقوم جهاز الإرسال والاستقبال SOTDMA بالإعلان المسبق عن إرساله، ما يحجز فعليًا فتحة الإرسال الخاصة به. وبالتالي، تُعطى الأولوية لعمليات إرسال SOTDMA ضمن نظام AIS. ويتحقق ذلك من خلال جهازَي استقبال يعملان بشكل متواصل. يجب أن تحتوي وحدات الفئة A على شاشة عرض مدمجة، وأن تُرسل بقدرة 12.5  واط، وأن تتمتع بإمكانية الربط مع أنظمة السفينة المتعددة، وأن توفر مجموعة متطورة من الميزات والوظائف. معدل الإرسال الافتراضي هو كل بضع ثوانٍ. تستقبل الأجهزة المتوافقة مع معيار AIS من الفئة A جميع أنواع رسائل AIS. [ 26 ]
الفئة ب
يوجد الآن نوعان منفصلان من مواصفات المنظمة البحرية الدولية لأجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة B (الموجهة للأسواق التجارية والترفيهية الأخف وزنا): نظام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت مع استشعار الناقل (CSTDMA)، ونظام يستخدم SOTDMA (كما هو الحال في الفئة A).
في النظام الأصلي القائم على تقنية CSTDMA، والمحدد في توصية ITU M.1371-0، والذي يُعرف الآن باسم الفئة B "CS" (أو بشكل غير رسمي باسم الفئة B/CS)، [ 30 ] تستمع أجهزة الإرسال والاستقبال إلى خريطة الفترات الزمنية مباشرةً قبل الإرسال، وتبحث عن فترة زمنية يكون فيها مستوى الضوضاء مماثلاً (أو مشابهاً) لضوضاء الخلفية، مما يشير إلى أن هذه الفترة غير مستخدمة من قِبل جهاز AIS آخر. تُرسل الفئة B "CS" بقدرة 2  واط، ولا يُشترط وجود شاشة عرض مدمجة فيها: إذ يُمكن توصيل وحدات الفئة B "CS" بمعظم أنظمة العرض حيث تُعرض الرسائل المُستلمة في قوائم أو تُضاف إلى الخرائط. معدل الإرسال الافتراضي هو عادةً كل 30 ثانية، ولكن يُمكن تغييره وفقًا لسرعة السفينة أو تعليمات المحطات الأساسية. يتطلب معيار الفئة B "CS" وجود نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مدمج ومؤشرات LED مُحددة . تستقبل أجهزة الفئة B "CS" جميع أنواع رسائل AIS.
يستخدم نظام SOTDMA من الفئة B "SO" الأحدث، [ 31 ] والذي يُشار إليه أحيانًا باسم الفئة B/SO أو الفئة B+، [ 32 ] [ 33 ] نفس خوارزمية تحديد الفترات الزمنية المستخدمة في الفئة A، ويتمتع بنفس أولوية الإرسال لأجهزة إرسال الفئة A، مما يضمن استمرارية الإرسال. كما تُغيّر تقنية الفئة B "SO" معدل إرسالها تبعًا لسرعة السفينة، ليصل إلى كل خمس ثوانٍ عند سرعة تتجاوز 23 عقدة، بدلًا من المعدل الثابت كل ثلاثين ثانية في الفئة B "CS". [ 34 ] وأخيرًا، يبث نظام الفئة B "SO" بقدرة 5  واط بدلًا من 2  واط في الفئة B "CS". [ 32 ] [ 35 ]
محطة القاعدة
جهاز إرسال واستقبال AIS أرضي يعمل بتقنية SOTDMA. تتميز المحطات الأساسية بمجموعة معقدة من الخصائص والوظائف التي تُمكّنها، وفقًا لمعيار AIS، من التحكم في نظام AIS وجميع الأجهزة العاملة فيه. كما تتيح إمكانية الاستعلام عن أجهزة الإرسال والاستقبال الفردية للحصول على تقارير الحالة أو معرفة تغييرات تردد الإرسال.
وسائل المساعدة على الملاحة (AtoN)
جهاز إرسال واستقبال لاسلكي مثبت على الشاطئ أو العوامات، يعمل بتقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت الثابت (FATDMA). مصمم لجمع ونقل البيانات المتعلقة بأحوال البحر والطقس، بالإضافة إلى إعادة توجيه رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) لتوسيع نطاق تغطية الشبكة.
جهاز إرسال واستقبال البحث والإنقاذ (SART)
جهاز AIS متخصص مصمم كإشارة استغاثة طارئة، يعمل بتقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت المُعلن مسبقًا (PATDMA)، أو ما يُسمى أحيانًا "SOTDMA المعدل". يختار الجهاز عشوائيًا خانة زمنية للإرسال، ويرسل دفعة من ثماني رسائل في الدقيقة لزيادة احتمالية نجاح الإرسال. يتطلب جهاز SART إرسالًا يصل مداه إلى خمسة أميال كحد أقصى، ويرسل تنسيق رسالة خاصًا تتعرف عليه أجهزة AIS الأخرى. صُمم الجهاز للاستخدام الدوري وفي حالات الطوارئ فقط، نظرًا لعمله بتقنية PATDMA التي تُشكل ضغطًا على خريطة الخانات الزمنية.
أجهزة إرسال واستقبال متخصصة في نظام التعرف الآلي (AIS)
على الرغم من وجود مواصفات نظام التعرف الآلي (AIS) المنشورة من قِبل المنظمة البحرية الدولية (IMO) واللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، فقد سمحت العديد من السلطات بتطوير أجهزة AIS هجينة وشجعت عليه. تسعى هذه الأجهزة إلى الحفاظ على سلامة بنية وتصميم إرسال AIS الأساسية لضمان موثوقية التشغيل، مع إضافة مجموعة من الميزات والوظائف الإضافية لتلبية متطلباتها الخاصة. يُعد جهاز الإرسال والاستقبال AIS "Identifier" أحد هذه المنتجات، حيث صُممت تقنية CSTDMA الأساسية من الفئة B لضمان إرسال الجهاز بما يتوافق تمامًا مع مواصفات المنظمة البحرية الدولية، ولكن أُجريت عليه بعض التعديلات لتمكينه من العمل بالبطارية، وخفض تكلفته، وتسهيل تركيبه ونشره بأعداد كبيرة. لن تحصل هذه الأجهزة على شهادة دولية وفقًا لمواصفات المنظمة البحرية الدولية، لأنها ستتوافق مع جزء من المواصفات ذات الصلة. عادةً ما تُجري السلطات تقييمًا واختبارًا فنيًا مفصلًا خاصًا بها لضمان عدم إضرار التشغيل الأساسي للجهاز بنظام AIS الدولي.

لا تُحدد معايير نظام التعرف الآلي (AIS) أجهزة استقبال النظام لأنها لا تُرسل بيانات. ويُعدّ عدم توافق عمليات الإرسال مع معايير AIS التهديد الرئيسي لسلامة أي نظام AIS، لذا يجب تحديد مواصفات جميع أجهزة الإرسال بدقة. مع ذلك، تُرسل جميع أجهزة الإرسال والاستقبال في نظام AIS عبر قنوات متعددة وفقًا لمعايير AIS. ونتيجةً لذلك، لن تستقبل أجهزة الاستقبال أحادية القناة أو متعددة القنوات جميع رسائل AIS، بل ستستقبلها فقط أجهزة الاستقبال ثنائية القناة.

اختبار النوع والموافقة

نظام التعريف الآلي (AIS) تقنية طُوّرت تحت إشراف المنظمة البحرية الدولية (IMO) من قِبل لجانها الفنية. وقد وضعت هذه اللجان ونشرت سلسلة من مواصفات منتجات نظام التعريف الآلي. تُحدد كل مواصفة منتجًا مُعينًا من منتجات نظام التعريف الآلي، صُمم بعناية ليعمل بدقة مع جميع أجهزة نظام التعريف الآلي الأخرى المُحددة، مما يضمن قابلية التشغيل البيني لنظام التعريف الآلي على مستوى العالم. يُعتبر الحفاظ على سلامة المواصفات أمرًا بالغ الأهمية لأداء نظام التعريف الآلي وسلامة السفن والسلطات التي تستخدم هذه التقنية. ولذلك، تشترط معظم الدول أن تخضع منتجات نظام التعريف الآلي لاختبارات مستقلة وأن تُعتمد وفقًا لمواصفات مُحددة منشورة. قد لا تتوافق المنتجات التي لم تُختبر وتُعتمد من قِبل جهة مختصة مع مواصفات نظام التعريف الآلي المنشورة المطلوبة، وبالتالي قد لا تعمل كما هو متوقع في الميدان. من بين الشهادات الأكثر شيوعًا وقبولًا: توجيه R&TTE، ولجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية ، وهيئة الصناعة الكندية ، وجميعها تشترط التحقق المستقل من قِبل وكالة اختبار مؤهلة ومستقلة.

أنواع الرسائل

يوجد 27 نوعًا مختلفًا من الرسائل ذات المستوى الأعلى المحددة في ITU M.1371-5 (من أصل 64 نوعًا محتملاً) والتي يمكن إرسالها بواسطة أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بنظام AIS. [ 36 ] [ 37 ]

تُوفّر رسائل نظام تعريف الأجهزة الآلية (AIS) رقم 6 و8 و25 و26 "رسائل خاصة بالتطبيقات" (ASM)، والتي تُمكّن "السلطات المختصة" من تحديد أنواع فرعية إضافية من رسائل AIS. يوجد نوعان من هذه الرسائل: "المُوجّهة" (ABM) و"المُذاعة" (BBM). الرسائل المُوجّهة، على الرغم من احتوائها على رقم تعريف خدمة الاتصالات المتنقلة البحرية (MMSI) للوجهة ، إلا أنها ليست خاصة ويمكن لأي مُستقبِل فك تشفيرها.

كان استخدام رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) الثنائية (النوع 8) في ممر سانت لورانس المائي من أوائل استخدامات هذه الرسائل، حيث كانت تُستخدم لتوفير معلومات حول مستويات المياه، وأوامر فتح الأقفال، والطقس. كما تستخدم قناة بنما رسائل AIS من النوع 8 لتوفير معلومات حول هطول الأمطار على طول القناة وحركة الرياح في الأقفال. في عام 2010، أصدرت المنظمة البحرية الدولية التعميم رقم 289 الذي يُحدد الإصدار التالي من رسائل نظام التعرف الآلي (ASM) للنوعين 6 و8. [ 38 ] اقترح ألكسندر وشوير وزيتربيرغ أن تتعاون السلطات المختصة لإنشاء سجل إقليمي لهذه الرسائل ومواقع استخدامها. [ 39 ] وقد أنشأت الرابطة الدولية لسلطات المعينات الملاحية البحرية والمنارات (IALA-AISM) آلية لجمع الرسائل الإقليمية الخاصة بكل تطبيق. [ 40 ]

وصف تفصيلي: وحدات من الفئة أ

يتكون كل جهاز إرسال واستقبال AIS من مُرسِل VHF واحد، وجهازي استقبال VHF بتقنية TDMA ، وجهاز استقبال VHF بتقنية الاتصال الانتقائي الرقمي (DSC)، ووصلات بأنظمة العرض وأجهزة الاستشعار على متن السفينة عبر اتصالات إلكترونية بحرية قياسية (مثل NMEA 0183 ، المعروف أيضًا باسم IEC 61162). يُعد التوقيت بالغ الأهمية للمزامنة الصحيحة وتحديد فترات الإرسال (جدولة الإرسال) لوحدة من الفئة A. لذلك، يجب أن تحتوي كل وحدة على قاعدة زمنية داخلية، متزامنة مع جهاز استقبال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (مثل GPS ). [ 41 ] يمكن أيضًا استخدام جهاز الاستقبال الداخلي هذا لمعلومات الموقع. ومع ذلك، عادةً ما يتم توفير معلومات الموقع بواسطة جهاز استقبال خارجي مثل GPS أو LORAN-C أو نظام الملاحة بالقصور الذاتي ، ويُستخدم جهاز الاستقبال الداخلي فقط كنسخة احتياطية لمعلومات الموقع. أما المعلومات الأخرى التي يبثها نظام AIS، إن وجدت، فيتم الحصول عليها إلكترونيًا من معدات السفينة عبر وصلات بيانات بحرية قياسية. توفر جميع السفن المجهزة بنظام التعرف الآلي (AIS) عادةً معلومات عن الاتجاه والموقع (خط العرض وخط الطول) والسرعة على الأرض ومعدل الدوران. وقد تُقدم معلومات أخرى أيضاً ، مثل الوجهة والوقت المتوقع للوصول .

تُحدد كل محطة من محطات نظام التعرف الآلي (AIS ) جدول إرسالها الخاص (فترة زمنية) بناءً على سجل حركة البيانات في وصلة الربط ومعرفة الإجراءات المستقبلية المحتملة للمحطات الأخرى. يُدرج تقرير الموقع من أي محطة ضمن إحدى الفترات الزمنية البالغ عددها 2250 فترة، والتي تُحدد كل 60 ثانية على كل تردد. تُزامن محطات AIS نفسها باستمرار لتجنب تداخل عمليات الإرسال في الفترات الزمنية. يتم اختيار الفترة الزمنية عشوائيًا من قِبل محطة AIS ضمن فاصل زمني محدد، ويُحدد لها مهلة زمنية عشوائية تتراوح بين 4 و8 دقائق. عندما تُغير المحطة تخصيص الفترة الزمنية لها، تُعلن عن الموقع الجديد والمهلة الزمنية لهذا الموقع. وبهذه الطريقة، ستستقبل السفن دائمًا إشارات المحطات الجديدة، بما في ذلك المحطات التي تدخل فجأةً ضمن نطاق الراديو بالقرب من سفن أخرى.

تتطلب معايير الأداء الصادرة عن المنظمة البحرية الدولية (IMO) حدًا أدنى من سعة الإبلاغ للسفن يبلغ 2000 خانة زمنية في الدقيقة، بينما يوفر النظام 4500 خانة زمنية في الدقيقة. يسمح وضع البث بتقنية SOTDMA بتحميل النظام بنسبة تتراوح بين 400 و500% من خلال مشاركة الخانات الزمنية، ومع ذلك، يظل معدل نقل البيانات شبه كامل للسفن التي لا تبعد  عن بعضها أكثر من 8 إلى 10 أميال بحرية في وضع الاتصال المباشر بين السفن. في حالة التحميل الزائد على النظام، ستُفقد الإشارة فقط للسفن الأبعد، وذلك لإعطاء الأولوية للسفن الأقرب، والتي تُمثل أهمية أكبر لمشغلي السفن. عمليًا، تُعد سعة النظام غير محدودة تقريبًا، مما يسمح باستيعاب عدد كبير من السفن في الوقت نفسه.

يُشابه نطاق تغطية النظام نطاق تطبيقات VHF الأخرى. ويتحدد مدى أي جهاز راديو VHF بعوامل متعددة، أهمها: ارتفاع وجودة هوائي الإرسال، وارتفاع وجودة هوائي الاستقبال. يتميز هذا النظام بانتشار أفضل من الرادار، نظرًا لطول موجته، مما يُتيح الوصول إلى المناطق المحيطة بالمنعطفات وخلف الجزر إذا لم تكن اليابسة مرتفعة جدًا. تبلغ مسافة الرؤية الأمامية في البحر 20 ميلًا بحريًا (37 كيلومترًا) تقريبًا . وبمساعدة محطات التقوية، يُمكن تحسين التغطية لكل من السفن ومحطات إدارة حركة السفن بشكل ملحوظ.  

النظام متوافق مع أنظمة الاتصال الانتقائي الرقمي، مما يسمح لأنظمة GMDSS الساحلية بإنشاء قنوات تشغيل AIS بتكلفة منخفضة وتحديد وتتبع السفن المجهزة بنظام AIS، ويهدف إلى استبدال أنظمة الإرسال والاستقبال الحالية القائمة على DSC بشكل كامل.

يجري حاليًا إنشاء أنظمة شبكات AIS الساحلية في جميع أنحاء العالم. ويوجد في الصين أحد أكبر الأنظمة العاملة بكامل طاقتها، والتي تعمل في الوقت الفعلي وتتمتع بقدرة توجيه كاملة. تم بناء هذا النظام بين عامي 2003 و2007، وقامت شركة Saab TranspondereTech بتسليمه. يغطي النظام الساحل الصيني بأكمله بحوالي 250 محطة أساسية في تكوينات الاستعداد الساخن، بما في ذلك 70 خادمًا حاسوبيًا في ثلاث مناطق رئيسية. ويرتبط بالشبكة مئات المستخدمين الساحليين، بما في ذلك حوالي 25 مركزًا لخدمات حركة السفن (VTS)، والذين يمكنهم الاطلاع على الوضع البحري، والتواصل مع كل سفينة باستخدام رسائل السلامة (SRMs). جميع البيانات تُعرض في الوقت الفعلي. صُمم النظام لتحسين سلامة وأمن السفن ومرافق الموانئ. كما أنه مصمم وفقًا لبنية SOA مع اتصال قائم على المقابس، ويستخدم بروتوكول AIS القياسي IEC وصولًا إلى مستخدمي VTS. تحتوي المحطات الأساسية على وحدات استعداد ساخن (IEC 62320-1)، وتُعد الشبكة من الجيل الثالث.

مع بداية عام 2007، تم اعتماد معيار عالمي جديد لمحطات AIS الأساسية، وهو معيار IEC 62320-1. يوجد تعارض بين توصية IALA القديمة ومعيار IEC 62320-1 الجديد في بعض الوظائف، مما يستلزم ترقية حلول الشبكات المتصلة. لن يؤثر هذا على المستخدمين، ولكن على مُصممي الأنظمة تحديث برامجهم لتتوافق مع المعيار الجديد. لطالما كان معيار محطات AIS الأساسية مُنتظرًا. توجد حاليًا شبكات مخصصة مع هواتف محمولة من الفئة A. تستطيع المحطات الأساسية التحكم في حركة رسائل AIS في منطقة معينة، مما يُؤمل أن يُقلل من عدد تصادمات الحزم.

معلومات البث

يقوم جهاز الإرسال والاستقبال AIS بإرسال البيانات التالية كل 2 إلى 10 ثوانٍ اعتمادًا على سرعة السفينة أثناء الإبحار، وكل 3 دقائق أثناء رسوها:

  • هوية خدمة الاتصالات المتنقلة البحرية للسفينة (MMSI): رقم تعريف فريد مكون من تسعة أرقام.
  • حالة الملاحة: على سبيل المثال، "في المرسى"، "أثناء الإبحار باستخدام المحرك (المحركات)"، "ليس تحت القيادة"، إلخ. [ 42 ]
  • معدل الدوران: يمينًا أو يسارًا، من 0 إلى 720 درجة في الدقيقة
  • السرعة على الأرض : دقة 0.1 عقدة (0.19 كم/ساعة) من 0 إلى 102 عقدة (189 كم/ساعة)  
  • دقة تحديد الموقع:
    • خط الطول: بدقة تصل إلى 0.000 دقيقة قوسية واحدة
    • خط العرض: بدقة تصل إلى 0.000 دقيقة قوسية واحدة
  • المسار فوق الأرض : بالنسبة للشمال الحقيقي بدقة 0.1 درجة
  • الاتجاه الحقيقي: من 0 إلى 359 درجة (على سبيل المثال من بوصلة جيروسكوبية )
  • الاتجاه الحقيقي في الموقع الحالي: من 0 إلى 359 درجة
  • ثواني التوقيت العالمي المنسق: حقل الثواني من التوقيت العالمي المنسق عند إنشاء هذه البيانات. لا يوجد طابع زمني كامل.

يمكن استخدام البيانات لحساب مسار السفينة لاستخدامها في تجنب الاصطدام ومراقبة السفن. [ 3 ]

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

  • رقم تعريف السفينة الصادر عن المنظمة البحرية الدولية : رقم مكون من سبعة أرقام يبقى دون تغيير عند نقل تسجيل السفينة إلى دولة أخرى
  • رمز النداء اللاسلكي : رمز نداء لاسلكي دولي، يصل إلى 7 أحرف، يتم تخصيصه للسفينة من قبل بلد تسجيلها
  • الاسم: 20 حرفًا لتمثيل اسم السفينة
  • نوع السفينة/الشحنة
  • أبعاد السفينة، لأقرب متر
  • موقع هوائي نظام تحديد المواقع (مثل نظام تحديد المواقع العالمي GPS) على متن السفينة: بالأمتار خلف مقدمة السفينة وبالأمتار على الجانب الأيسر أو الأيمن
  • نوع نظام تحديد المواقع: مثل GPS أو DGPS أو LORAN-C .
  • غاطس السفينة: 0.1–25.5 متر
  • الوجهة: بحد أقصى 20 حرفًا
  • الوقت المتوقع للوصول إلى الوجهة: بالتوقيت العالمي المنسق (UTC) الشهر/التاريخ الساعة:الدقيقة
  • اختياري: طلب توقيت عالي الدقة، حيث يمكن لسفينة أن تطلب من سفن أخرى تزويدها بطابع زمني وتاريخ عالي الدقة بتوقيت UTC

وصف تفصيلي: وحدات من الفئة ب

أجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة B أصغر حجمًا وأبسط وأقل تكلفة من أجهزة الفئة A. يتكون كل جهاز من مُرسِل VHF واحد، وجهازي استقبال VHF بتقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت مع استشعار الموجة الحاملة (CSTDMA)، يعملان بالتناوب كمستقبل VHF بتقنية الاتصال الانتقائي الرقمي (DSC)، وهوائي GPS نشط. على الرغم من أن تنسيق إخراج البيانات يدعم معلومات الاتجاه، إلا أن هذه الأجهزة لا تُوصل عادةً بالبوصلة، لذا نادرًا ما تُرسل هذه البيانات. يكون الإخراج عبارة عن دفق بيانات AIS قياسي بسرعة 38.400  كيلوبت/ثانية، بتنسيق RS-232 و/أو NMEA. ولمنع التحميل الزائد على عرض النطاق الترددي المتاح، تُحدد طاقة الإرسال بـ 2  واط، مما يُعطي مدى يتراوح بين 5 و10  أميال تقريبًا.

تم تحديد أربع رسائل لوحدات الفئة ب:

الرسالة رقم 14
رسالة متعلقة بالسلامة: تُرسل هذه الرسالة بناءً على طلب المستخدم - تحتوي بعض أجهزة الإرسال والاستقبال على زر يُمكّن من إرسالها، أو يمكن إرسالها عبر واجهة البرنامج. وهي تُرسل رسالة سلامة مُحددة مسبقًا.
الرسالة رقم 18
تقرير الموقع القياسي من الفئة B CS: تُرسل هذه الرسالة كل 3 دقائق عندما تكون السرعة على الأرض (SOG) أقل من عقدتين، أو كل 30 ثانية للسرعات الأعلى. وتشمل المعلومات: رقم تعريف خدمة الملاحة البحرية المتنقلة (MMSI)، الوقت، السرعة على الأرض (SOG)، مركز الثقل على الأرض (COG)، خط الطول، خط العرض، والاتجاه الحقيقي.
الرسالة 19
تقرير موقع المعدات من الفئة B الموسعة: صُممت هذه الرسالة لبروتوكول SOTDMA، وهي طويلة جدًا بحيث لا يمكن إرسالها عبر CSTDMA. مع ذلك، يمكن لمحطة ساحلية استطلاع جهاز الإرسال والاستقبال لإرسال هذه الرسالة. تتضمن الرسالة: رقم تعريف خدمة الملاحة البحرية المتنقلة (MMSI)، الوقت، سرعة السفينة على الأرض (SOG)، اتجاه السفينة على الأرض (COG)، خط الطول، خط العرض، الاتجاه الحقيقي، نوع السفينة، الأبعاد.
الرسالة رقم 24
تقرير البيانات الثابتة لنظام الاتصالات من الفئة ب: تُرسل هذه الرسالة كل 6 دقائق، وهي نفس الفترة الزمنية لأجهزة الإرسال والاستقبال من الفئة أ. ونظرًا لطولها، تُقسم هذه الرسالة إلى جزأين، يُرسل كل منهما خلال دقيقة واحدة. وقد تم تحديد هذه الرسالة بعد مواصفات نظام التعرف الآلي (AIS) الأصلية، لذا قد تحتاج بعض وحدات الفئة أ إلى تحديث البرامج الثابتة لفك تشفير هذه الرسالة. تتضمن الرسالة: رقم تعريف خدمة الاتصالات المتنقلة البحرية (MMSI)، واسم القارب، ونوع السفينة، ورمز النداء، والأبعاد، ومعرف مُصنِّع المعدات.

وصف تفصيلي: أجهزة استقبال نظام التعرف الآلي (AIS)

يُقدّم عدد من المصنّعين أجهزة استقبال نظام التعرف الآلي (AIS)، المصممة لمراقبة حركة مرور نظام التعرف الآلي. قد تحتوي هذه الأجهزة على جهازَي استقبال لمراقبة الترددين في آنٍ واحد، أو قد تُبدّل بين الترددين (مما قد يؤدي إلى فقدان بعض الرسائل على القناة الأخرى، ولكن بتكلفة أقل). وبشكل عام، تُخرج هذه الأجهزة بيانات عبر بروتوكولات RS-232 أو NMEA أو USB أو UDP لعرضها على أجهزة رسم الخرائط الإلكترونية أو أجهزة الكمبيوتر. بالإضافة إلى أجهزة الراديو المخصصة، يُمكن إعداد أجهزة راديو مُعرّفة برمجياً لاستقبال الإشارة. [ 43 ]

المواصفات الفنية

خصائص الترددات اللاسلكية

يستخدم نظام AIS قنوات النطاق البحري المخصصة عالميًا AIS 1 و AIS 2.

  • القناة AIS 1 161.975  ميجاهرتز
  • القناة AIS 2 162.025  ميجاهرتز

تم توفير هاتين القناتين لنظام AIS عن طريق تقسيم قناتي الصوت المزدوجة القديمة 87 و 88. تم تقسيمهما إلى القناتين 87A و 88A، واللتان تستخدمان الآن للصوت أحادي الاتجاه، و 87B و 88B، اللتان أعيد تسميتهما إلى AIS 1 و AIS 2 وتستخدمان فقط لنظام AIS.

تتألف معظم عمليات إرسال نظام التعرف الآلي (AIS) من دفعات من عدة رسائل. في هذه الحالات، يجب على جهاز إرسال نظام التعرف الآلي تغيير القناة بين الرسائل.

يجب ترميز رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) باستخدام NRZI قبل إرسالها .

تُرسل رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) باستخدام تعديل مفتاح الإزاحة الأدنى الغاوسي (GMSK). يجب ألا يتجاوز حاصل ضرب عرض النطاق الترددي في الزمن لمعدِّل GMSK المستخدم في إرسال البيانات 0.4 (أعلى قيمة اسمية).

يجب أن تقوم بيانات GMSK المشفرة بتعديل تردد جهاز إرسال VHF. يجب أن يكون معامل التعديل 0.5.

معدل نقل البيانات هو 9600  بت/ثانية

تستطيع أجهزة استقبال VHF العادية استقبال إشارات AIS مع تعطيل خاصية التصفية (حيث تعمل التصفية على إتلاف بيانات GMSK). مع ذلك، يتطلب الأمر فك تشفير الصوت الصادر من الراديو. تتوفر العديد من تطبيقات الحاسوب التي تُتيح هذه العملية.

تنظيم الرسائل

نظراً لوجود العديد من الأجهزة الآلية التي تبث رسائل نظام التعرف الآلي (AIS)، ولتجنب التداخل، يُنظّم نطاق الترددات الراديوية في إطارات. مدة كل إطار دقيقة واحدة بالضبط، ويبدأ مع بداية كل دقيقة. يُقسّم كل إطار إلى 2250 خانة زمنية. وبما أن الإرسال يمكن أن يتم عبر قناتين، فهناك 4500 خانة زمنية متاحة في الدقيقة الواحدة. وبناءً على نوع الجهاز وحالته، وحالة خريطة خانات نظام التعرف الآلي، يُرسل كل جهاز إرسال رسائل نظام التعرف الآلي باستخدام إحدى الطرق التالية:

  1. الوصول المتعدد بتقسيم الوقت التزايدي (ITDMA)
  2. الوصول العشوائي بتقسيم الوقت المتعدد (RATDMA)
  3. الوصول الثابت بتقسيم الوقت المتعدد (FATDMA)
  4. الوصول المتعدد بتقسيم الوقت ذاتي التنظيم (SOTDMA)

تتيح تقنية الوصول ITDMA للجهاز إمكانية الإعلان المسبق عن فترات إرسال غير قابلة للتكرار، ويجب تمييز فترات ITDMA بحيث تكون محجوزة لإطار إضافي واحد. وهذا يسمح للجهاز بالإعلان المسبق عن تخصيصاته للتشغيل المستقل والمستمر.

يتم استخدام تقنية ITDMA في ثلاث مناسبات:

  • مدخل شبكة وصلة البيانات؛
  • التغيرات والتحولات المؤقتة في فترات إعداد التقارير الدورية؛
  • الإعلان المسبق عن الرسائل المتعلقة بالسلامة.

تُستخدم تقنية RATDMA عندما يحتاج الجهاز إلى تخصيص خانة زمنية لم يتم الإعلان عنها مسبقًا. ويتم ذلك عادةً للخانة الزمنية الأولى للإرسال، أو للرسائل التي تحتوي على حرف غير قابل للتكرار.

تُستخدم تقنية FATDMA من قِبل المحطات الأساسية فقط. وتُستخدم الفتحات المخصصة لتقنية FATDMA للرسائل المتكررة.

تُستخدم تقنية SOTDMA من قِبل الأجهزة المحمولة التي تعمل في وضع التشغيل الذاتي والمستمر. والهدف من نظام الوصول هذا هو توفير خوارزمية وصول تُحل التعارضات بسرعة دون تدخل من محطات التحكم.

تنسيق الرسالة

يبلغ طول خانة AIS 26.66 مللي ثانية. معدل تعديل البيانات 9600 بت/ثانية، لذا تبلغ السعة القصوى لكل خانة 256 بت. ويُستمد الإطار من معيار HDLC ، الموصوف في ISO/IEC 13239:2002.

كل خانة مصممة 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: هذه سلسلة من 0101...
  • علامة البداية: 0x7e
  • حمولة بيانات بحجم 168 بت، وهي نص رسالة نظام التعرف الآلي (AIS). بالنسبة للرسائل التي تتطلب بيانات أكثر، يجب استخدام عدة خانات (بحد أقصى 5 خانات).
  • CRC-16-CCITT ذو 16 بت : متعدد الحدود ذو 16 بت لحساب مجموع التحقق.
  • علامة التوقف: 0x7e
  • مخزن مؤقت 24 بت يستخدم لحشو البتات ، وارتعاش التزامن، وتأخير المسافة.
تعديل رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) معروض كمخطط زمني
مثال على إشارة تعديل GMSK لرسالة AIS

تجدر الإشارة إلى أن الإشارة على موجة VHF مشفرة بتقنية NRZI وتستخدم حشو البتات لتجنب ظهور علامات التوقف غير المقصودة التي قد تظهر في البيانات. ولذلك، يجب أولاً فك تشفير البتات الأصلية، ثم إزالة بتات الحشو، للوصول إلى تنسيق الرسالة الفعلي القابل للاستخدام والموصوف أعلاه.

رسائل

الرسائل المرسلة والمستلمة عبر الأثير

جميع رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) تنقل 3 عناصر أساسية من المعلومات:

  1. رقم MMSI الخاص بالسفينة أو المعدات التي تحمل جهاز الإرسال (محطة القاعدة، العوامة، إلخ).
  2. تحديد الرسالة التي يتم إرسالها (انظر الجدول أدناه)
  3. مؤشر تكرار مصمم لاستخدامه في تكرار الرسائل عبر العوائق بواسطة أجهزة الترحيل.

يقدم الجدول التالي ملخصًا لجميع رسائل نظام معلومات الطيران (AIS) المستخدمة حاليًا.

رسالة نظام التعرف الآلي (AIS)الاستخدامتعليقات
الرسائل 1، 2، 3: تقرير الموقع من الفئة أتقارير معلومات الملاحةتنقل هذه الرسالة معلومات تتعلق بملاحة السفينة: خط الطول وخط العرض، والوقت، والاتجاه، والسرعة، وحالة ملاحة السفينة (تعمل بمحرك، راسية ...).
الرسالة 4: تقرير المحطة الأساسيةتستخدمها المحطات الأساسية للإشارة إلى وجودهاتُبلغ الرسالة عن الموقع والوقت بدقة. وهي بمثابة مرجع ثابت للسفن الأخرى.
الرسالة 5: البيانات الثابتة وبيانات الرحلةيقدم معلومات عن السفينة ورحلتهاإحدى الرسائل القليلة التي تُدخل بياناتها يدويًا. تتضمن هذه المعلومات بيانات ثابتة مثل طول السفينة وعرضها وغاطسها، بالإضافة إلى وجهة السفينة المقصودة.
الرسالة 6: رسالة ذات عنوان ثنائيرسالة موجهة من نقطة إلى نقطة مع حمولة ثنائية غير محددة.
الرسالة 7: رسالة تأكيد ثنائيةتم إرسالها للتأكيد على استلام الرسالة 6
الرسالة 8: رسالة بث ثنائيةرسالة بث ذات حمولة ثنائية غير محددة.
الرسالة 9: تقرير موقع طائرة البحث والإنقاذ القياسييستخدم بواسطة طائرة (مروحية أو طائرة) تشارك في عمليات البحث والإنقاذ في البحر (أي البحث عن ناجين من حادث في البحر وانتشالهم).يرسل معلومات الموقع (بما في ذلك الارتفاع) والوقت
الرسالة رقم 10: استعلام عن التوقيت العالمي المنسق/التاريخالحصول على الوقت والتاريخ من محطة أساسيةطلب معلومات التوقيت العالمي المنسق/التاريخ من محطة قاعدة نظام التعرف الآلي (AIS). يُستخدم هذا الطلب عندما لا يتوفر لدى الجهاز معلومات الوقت والتاريخ محليًا، وعادةً ما يتم الحصول عليها من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
الرسالة 11: استجابة منسقة للتوقيت/التاريخ العالميالرد من الرسالة رقم 10مطابق للرسالة رقم 4.
الرسالة رقم 12: رسالة متعلقة بالسلامةتُستخدم لإرسال رسائل نصية إلى سفينة محددةقد تكون الرسالة النصية باللغة الإنجليزية العادية، أو برموز تجارية، أو حتى مشفرة.
الرسالة 13: إقرار متعلق بالسلامةالرد من الرسالة رقم 12
الرسالة رقم 14: رسالة بث متعلقة بالسلامةمطابقة للرسالة رقم 12، ولكنها تُبث
الرسالة 15: الاستجوابتستخدمه محطة القاعدة للحصول على حالة ما يصل إلى جهازين آخرين من أجهزة AIS
الرسالة 16: أمر الوضع المُعيّنتستخدمها محطة القاعدة لإدارة فتحات نظام التعرف الآلي (AIS).
الرسالة 17: رسالة ثنائية للبث من نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعيةتستخدمها محطة القاعدة لبث التصحيحات التفاضلية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
الرسالة 18: تقرير موقع المعدات من الفئة B القياسيةتقرير أقل تفصيلاً من الأنواع 1-3 للسفن التي تستخدم أجهزة إرسال من الفئة بلا يشمل ذلك حالة الملاحة ولا معدل الدوران
الرسالة 19: تقرير موسع عن موقع معدات الفئة بللمعدات القديمة من الفئة بيتم استبدالها بالرسالة رقم 18
الرسالة رقم 20: رسالة إدارة وصلة البياناتتستخدمها محطة القاعدة لإدارة فتحات نظام التعرف الآلي (AIS).تُستخدم هذه الرسالة لتخصيص خانات TDMA مسبقًا ضمن شبكة محطة قاعدة AIS
الرسالة 21: تقرير عن وسائل المساعدة على الملاحةيستخدم بواسطة جهاز مساعد للملاحة (عوامات، منارة...).ينقل الوقت والموقع بدقة بالإضافة إلى خصائص شبكة النقل الجوي
الرسالة 22: إدارة القنواتيستخدم بواسطة محطة أساسية لإدارة وصلة VHF
الرسالة 23: أمر تعيين المجموعةتستخدمها محطة القاعدة لإدارة محطات نظام التعرف الآلي الأخرى
الرسالة رقم 24: تقرير البيانات الثابتةما يعادل رسالة من النوع 5 للسفن التي تستخدم معدات من الفئة ب
الرسالة 25: رسالة ثنائية ذات خانة واحدةتُستخدم لنقل البيانات الثنائية من جهاز إلى آخر
الرسالة 26: رسالة ثنائية متعددة الفتحات مع حالة الاتصالاتتُستخدم لنقل البيانات الثنائية من جهاز إلى آخر
الرسالة رقم 27: رسالة بث نظام التعريف التلقائي بعيد المدىتُستخدم هذه الرسالة للكشف بعيد المدى عن سفن الفئة A والفئة B من نظام AIS (عادةً عن طريق الأقمار الصناعية).كما هو الحال في الرسائل 1 و2 و3

الرسائل المرسلة إلى المعدات الأخرى في السفينة

تتبادل معدات نظام التعرف الآلي (AIS) المعلومات مع المعدات الأخرى باستخدام جمل NMEA 0183 .

يستخدم معيار NMEA 0183 جملتين أساسيتين لبيانات نظام التعرف الآلي (AIS).

  • !AIVDM (تم استلام البيانات من سفن أخرى)
  • !AIVDO (معلومات السفينة الخاصة)

رسالة نموذجية من معيار NMEA 0183 لنظام معلومات الطيران (AIS):!AIVDM,1,1,,A,14eG;o@034o8sd<L9i:a;WF>062D,0*7D

بالترتيب:

!AIVDM: نوع رسالة NMEA، رسائل أجهزة NMEA الأخرى مقيدة 1- عدد الجمل (بعض الرسائل تحتاج إلى أكثر من جملة واحدة، والحد الأقصى عموماً هو 9) رقم الجملة 1 (1 إلا إذا كانت الرسالة تتكون من عدة جمل) الفراغ هو معرف الرسالة التسلسلي (للرسائل متعددة الجمل) أ- يجب أن تتطابق قناة نظام التعرف الآلي (AIS) (أ أو ب) مع القناة المستخدمة في أجهزة الإرسال والاستقبال ثنائية القناة. 14eG؛... بيانات نظام التعرف الآلي (AIS) المشفرة، باستخدام AIS-ASCII6 0* نهاية البيانات، عدد البتات غير المستخدمة في نهاية البيانات المشفرة (0-5) مجموع التحقق NMEA 7D (معيار NMEA 0183 CRC16)

حماية

يُعدّ استخدام نظام AIS إلزاميًا لسفن الفئة (أ) وشائع الاستخدام بين سفن الفئة (ب)، لذا يجب بثّه عبر نظام مفتوح المصدر على قنوات راديو بحرية مُخصصة. [ 44 ] وعلى وجه الخصوص، على نطاق الترددات البحرية VHF، الذي حدده الاتحاد الدولي للاتصالات بترددات تتراوح بين 156 و174 ميجاهرتز. [ 45 ] يُعرّض تبادل البيانات على ترددات الراديو المفتوحة خدمات AIS لهجمات خبيثة، بما في ذلك انتحال الهوية، والاختراق، وتعطيل الخدمة. [ 44 ]

تؤثر هذه التهديدات على كلٍ من تطبيقها لدى مزودي خدمات الإنترنت ومواصفات البروتوكول، مما يجعل المشكلات ذات صلة بجميع أجهزة الإرسال والاستقبال المثبتة (التي يُقدر عددها بأكثر من 300,000 جهاز). [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]

تعتمد مواقع مراقبة السفن المتاحة للعموم على بيانات غير موثقة إلى حد كبير من شبكة استقبال نظام التعرف الآلي (AIS) التي يديرها متطوعون، والتي يمكن تزييف رسائلها بسهولة عن طريق حقن حزم بيانات AIS في تدفق البيانات الخام، أو عبر البث باستخدام معدات أكثر تعقيدًا بعض الشيء مثل مودم GMSK أو راديو مُعرّف برمجياً . قد تسمح أجهزة إرسال واستقبال AIS فقط ببث الموقع الفعلي من جهاز استقبال GPS مدمج، ولا يمكن للمستخدم العادي إرسال أي شيء من خلالها. ولكن من منظور أمني، لا يتطلب إنشاء رسائل AIS عشوائية عن طريق المودم أو انتحال GPS تعقيدًا كبيرًا، وسيكون استخدام جهاز انتحال AIS سهلًا تمامًا مثل استخدام جهاز إرسال واستقبال مرخص. [ 50 ]

تشمل خدمات نظام التعرف الآلي (AIS) محطات أساسية تديرها الحكومة، تتولى تشغيل أنظمة مراقبة حركة السفن (VTS) وتغطية المراقبة الساحلية. [ 51 ] يُعدّ نظام AIS عرضةً للهجمات التي تُحمّل الفترات الزمنية بشكل زائد عن طريق إرسال إشارات AIS خاطئة أو توليد إشارات استغاثة خاطئة. [ 51 ] قد تلجأ السفن التي تعاني من ازدحام في معداتها المُعايرة لنظام AIS إلى استخدام أجهزة مساعدة ملاحية بديلة (AtoNs) لتحديد موقع السفينة وسلامة مسارها. [ 51 ] مع ذلك، فإن أجهزة المساعدة الملاحية الافتراضية أكثر عرضةً للتزوير من أجهزة المساعدة الملاحية المادية. [ 51 ] وقد تدخّلت جهات فاعلة في عمليات إرسال نظام AIS عن طريق التشويش أو التزوير أو التلاعب بالبيانات.

تشويش

أجهزة التشويش هي أجهزة منخفضة الطاقة تُرسل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على نفس ترددات إشارات GPS أو AIS الأخرى لتعطيل الإرسال أو إخفائه على نفس التردد. [ 52 ] في أكتوبر 2022، تسبب هجوم تشويش بالقرب من جسر الحزام الكبير في الدنمارك (بالدنماركية: Storebæltsbroen) في انقطاع اتصالات السفن لمدة 10 دقائق. [ 53 ] تأثرت تسع سفن ضمن نطاق 50 × 30 كيلومترًا، ولم تتمكن من إرسال إشارات AIS أو GPS. [ 53 ] شملت السفن المتأثرة أربع سفن شحن، وعبارتين، وسفينة الدورية الدنماركية "Nymfen P524" التي كانت ترافق آنذاك سفينتين حربيتين روسيتين، هما "Stoikiy 545" و"Soobrazitelny 531". [ 53 ]

انتحال الهوية

تُعرف ممارسة انتحال نظام التعرف الآلي (AIS) ، أو ما يُسمى في صناعة الشحن بانتحال الطرف الأول ، بأنها إرسال إشارات AIS تحتوي على معلومات مُزيّفة، لا سيما فيما يتعلق بموقع السفينة المُرسِلة. وهي تختلف عن هجمات انتحال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) ، أو ما يُعرف بانتحال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، حيث تبث أجهزة إرسال AIS معلومات موقع خاطئة رغماً عن إرادة طاقم السفينة، نتيجةً لتلقيها معلومات موقع غير صحيحة عن بُعد من طرف ثالث ينتحل صفة أقمار تحديد المواقع العالمية. [ 54 ] [ 55 ]

جيش

لوحظ استخدام تقنية انتحال إشارات نظام التعرف الآلي (AIS) في التدريبات البحرية. ففي ديسمبر/كانون الأول 2019، تسبب حادث "انفجار" في نظام التعرف الآلي بالقرب من جزيرة إلبا في توليد آلاف الإشارات المزيفة من سفن حربية ترفع العلم الهولندي، والتي ظهرت على مدار 24 دقيقة موزعة على ثلاث فترات: ثلاث دقائق للهجوم الأول، وأربع دقائق للهجوم الثاني، وثوانٍ معدودة فقط للهجوم الثالث. [ 56 ] تستطيع أنظمة التعرف الآلي تخفيف الازدحام بتقليل مسافة الإرسال المُستقبل. [ 56 ] ومع ذلك، لم يُحل هذا الازدحام فورًا، إذ تم توليد جميع الإشارات المزيفة ضمن دائرة نصف قطرها 11 ميلًا بحريًا. [ 56 ] وتُعزي دراسة أجراها أندروينا وآخرون عام 2021 هذا الانتحال إلى تدريب على الحرب الإلكترونية البحرية، نظرًا لتطابق مستوى خطأ التذبذب ومستوى قوة الإشارة المُستقبلة (RSSI) للرسائل المنتحلة مع تلك الخاصة بالسفن الحربية الحقيقية. [ 57 ]

في 18 يونيو/حزيران 2021، أفادت أجهزة استقبال نظام التعرف الآلي (AIS) في تشورنومورسك ، أوكرانيا، بأن السفينتين الحربيتين البريطانيتين HMS Defender و HNLMS Evertsen كانتا تبحران باتجاه قاعدة سيفاستوبول العسكرية الروسية في شبه جزيرة القرم التي ضمتها روسيا، بينما كانتا راسيتين بأمان في أوديسا ، وذلك وفقًا لبث مباشر من كاميرات المراقبة في الميناء وشهادات شهود عيان، مما يشير إلى أن جهة مجهولة أدخلت بيانات مزيفة إلى نظام التعرف الآلي. [ 58 ] بعد بضعة أيام، في 22-23 يونيو/حزيران، غادرت السفينتان أوديسا وأبحرتا بالفعل بالقرب من ساحل القرم، حيث اتهمت روسيا الأسطول بانتهاك أراضيها، بينما أصرت القيادة البريطانية على أن السفينتين كانتا تبحران في المياه الدولية. [ 59 ]

في مارس 2021، سجلت القوات المسلحة السويدية حادثة مماثلة حيث تم عرض سفنها بشكل خاطئ بواسطة نظام التعرف الآلي (AIS) كما لو كانت تبحر في المياه الروسية بالقرب من كالينينغراد . [ 60 ]

في يوليو/تموز 2021، اكتشف الباحث بيورن بيرغمان ما يقارب 100 مجموعة بيانات مزيفة لنظام التعرف الآلي (AIS) بين سبتمبر/أيلول 2020 وأغسطس/آب 2021، وكانت معظمها مزيفة وتنتحل صفة سفن حربية تابعة لحلف الناتو وأوروبا. [ 61 ] وأوضح أن البيانات ظهرت في النظام كما لو أنها استُقبلت من أجهزة استقبال أرضية (وليست فضائية)، مما دفعه للاعتقاد بأن البيانات لا تُدخل عبر بث لاسلكي مزيف، بل تُحقن في تدفقات البيانات التي تستخدمها مواقع نظام التعرف الآلي. [ 61 ] وصرح تود همفريز، مدير مختبر الملاحة الراديوية في جامعة تكساس في أوستن، قائلاً: "مع أنني لا أستطيع الجزم بهوية الجهة التي تقوم بذلك، إلا أن البيانات تتوافق مع نمط التضليل الذي دأب أصدقاؤنا الروس على اتباعه." [ 61 ]

الجريمة الزرقاء

لا يقتصر استخدام تقنية انتحال نظام التعرف الآلي (AIS) على الأغراض العسكرية أو السياسية. فقد أظهرت البيانات البحرية أكثر من 500 حالة لسفن تلاعبت بأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية لإخفاء مواقعها. وتراوحت استخداماتها بين أساطيل الصيد الصينية التي تخفي عملياتها في المياه المحمية، وناقلات النفط التي تخفي توقفاتها في موانئ النفط الإيرانية، وسفن الحاويات التي تمويه رحلاتها في الشرق الأوسط، بالإضافة إلى تهريب الأسلحة والمخدرات، وفقًا للتقارير. [ 62 ]

بين عامي 2008 و2018، قام فاعلون في المحيط الجنوبي بإخفاء عمليات الصيد غير القانونية عن طريق التلاعب بسجل السفينة "أندريه دولغوف" وإرسال ما يصل إلى 100 إشارة AIS متزامنة ومتطابقة لإخفاء موقع السفينة. [ 63 ]

التهرب من العقوبات

في مارس/آذار 2021، كشف تحقيقٌ أجراه مجلس الأمن التابع للأمم المتحدة بشأن تحايل جمهورية كوريا الديمقراطية الشعبية على العقوبات، أن سفنًا غير مسجلة رفعت علمًا دوليًا قامت بتسليم منتجات بترولية مكررة إلى كوريا الشمالية في الفترة من مايو/أيار إلى أكتوبر/تشرين الأول 2020. [ 64 ] وفي 8 يوليو/تموز 2020، رصدت صور الأقمار الصناعية إحدى السفن الخاضعة للتحقيق، وهي السفينة "آن بينغ"، وهي تُسلّم شحنات بترولية مكررة غير مُبلّغ عنها في ميناء نامبو بكوريا الشمالية. [ 64 ] وخلال الفترة الممتدة بين يونيو/حزيران ويوليو/تموز 2020، لم تُرسل السفينة أي إشارات من نظام التعرف الآلي (AIS). [ 64 ]

ميكونينغ

ينطبق هذا القسم على أجهزة تحديد المواقع عبر السفن فقط. تقوم أجهزة تحديد المواقع باعتراض وتسجيل وإعادة بث إشارات نظام التعرف الآلي (AIS) الأصلية. [ 65 ] على عكس أجهزة التشويش، يمكن للمستخدمين الإرسال عمدًا بترددات وأوقات محددة. [ 65 ] مع ذلك، لا يمكن لأجهزة تحديد المواقع تزييف بيانات الإرسال، وتقتصر قدرتها على إعادة بث عمليات الإرسال السابقة. [ 65 ] تعمل الإشارات المسجلة مسبقًا التي ترسلها أجهزة تحديد المواقع على خداع المحطات الطرفية لمعالجة الإشارة المستلمة على أنها مؤشر على وجود سفينة في تلك اللحظة بالذات في الموقع الذي سُجلت فيه الإشارة لأول مرة. [ 65 ]

التدابير المضادة

يمكن لأجهزة الإرسال والاستقبال حماية أنظمة الملاحة البحرية من هجمات نظام التعرف الآلي (AIS) عن طريق تزويد الأجهزة ببروتوكولات تُوثّق الإشارات المُرسلة وتُدقّق الإشارات المُستلمة. وقد أشارت دراسة نُشرت عام 2021 إلى أن هذا غير ممكن حاليًا بسبب نقص عرض النطاق الترددي: فالتوقيع الرقمي عادةً ما يكون أطول من رسالة نظام التعرف الآلي (AIS) التي يُوقّعها. كما أن توزيع التوقيعات الرقمية سيستهلك جزءًا كبيرًا من عرض النطاق الترددي المتاح لتقنية التحقق من صحة البيانات (VDE). بالإضافة إلى ذلك، وطالما أن تقنية التحقق من صحة البيانات (VDE) غير إلزامية، فإن توقيع رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) سيكون اختياريًا فقط. [ 66 ]

غير مشفر

تقنيات تحليل الإشارة والحالة [ 67 ]
تراقب أجهزة الاستقبال الطوابع الزمنية للإشارات للتحقق من صحتها. على سبيل المثال، قد يُشير جهاز الاستقبال إلى قارب يصل إلى نقطة معينة بسرعة تفوق السرعة المعقولة بالنظر إلى موقعي جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال، بالإضافة إلى التأخير والتردد وبيانات أخرى مُضمنة في الإشارات المُرسلة، على أنه مُريب. قد تستخدم الأنظمة أحد نوعي أجهزة الاستقبال أو كليهما لتصفية المدخلات والدفاع ضد هجمات التزييف أو التضليل. لا يمكنها الحماية من هجمات التشويش نظرًا لعدم وجود إشارات لقياسها ومقارنتها ببعضها البعض في حال كبت الإرسال. تُسجل الأنظمة المُجهزة بأجهزة استقبال اللقطات عمليات الإرسال بشكل متقطع، بينما تُسجل أجهزة استقبال التتبع إشارات GNSS مُحددة بشكل مُستمر. في حالة التزييف أو التضليل، تُوفر الأخيرة نقطة مُعاكسة حقيقية لبيانات AIS المُتلاعب بها.
تقنيات مصفوفة الهوائيات / تقنيات الهوائيات المتعددة [ 68 ]
تستطيع السفن المجهزة بهوائيات متعددة استخدام بيانات الأبعاد المكانية لتحديد اتجاه وصول الإشارات. وتُسهم هذه التقنية في الحماية من بيانات نظام التعرف الآلي (AIS) المزيفة، وذلك بتحديد الإشارات المختلفة القادمة من نفس الاتجاه.
يمكن لتقنيات الهوائيات الذكية أيضًا أن تعمل بشكل متناغم لتوظيف التشفير المسبق بالإجبار الصفري للتحايل على هجمات التشويش عن طريق إرسال الإشارات في قنوات التردد التي تكون معكوسة للتردد المستهدف.
الأنظمة العطالية [ 68 ]
تُعدّ الأنظمة بالقصور الذاتي أجهزةً تقيس موقع السفينة بمرور الوقت باستخدام مستشعرات الحركة والجيروسكوبات. وتُقدّر هذه الأجهزة المواقع المستقبلية بناءً على قياسات السرعة والتسارع والاتجاه. ويمكن وضع علامة على أيّ شذوذات مُكتشفة تنحرف عن النمط المتوقع لإجراء فحص دقيق.

التشفير

تحمي إجراءات التشفير المعلومات من خلال ضمان وصول المعلومات السرية إلى الهدف المقصود إذا كان يمتلك مفتاح فك تشفير فريد. كما يمكن أن تخفي عملية الإرسال معلومات (علامة مائية) تُثبت هوية المُرسِل. تضمن هذه الإجراءات عدم قدرة الجهات الفاعلة على انتحال الإشارات الأصلية إذا لم تكن تمتلك هذه الرموز أو المعلومات السرية. [ 69 ]
تتضمن بروتوكولات المصادقة التوقيعات الرقمية للمرسل التي توجه المستلمين إلى مفاتيح فك التشفير الموزعة من قبل جهات خارجية والتي تتحقق من هوية المستلم. ومع ذلك، لا تستطيع التوقيعات الرقمية الحماية من التلاعب بالرسائل لأن رسالة التوقيع الأصلية سُجلت مع الإرسال الأصلي. [ 70 ]
قد تستخدم الأنظمة أيضًا بروتوكولات المصادقة المتسامحة مع فقدان البيانات في تدفق البيانات (TESLA) لفك تشفير الرسائل المرسلة عبر مفاتيح سرية تُرسل فقط بعد أن يكتشف النظام الرسالة المشفرة. تتشكل سلاسل TESLA عندما تقوم كل رسالة بفك تشفير الرسالة السابقة ثم الرسالة التالية. على الرغم من أن السلاسل الطويلة غير فعالة، إلا أنها تتمتع بحماية عالية ضد التزييف، حيث يحتاج المهاجمون إلى الوصول إلى جميع الرسائل السابقة في السلسلة. [ 71 ]

نظام تحديد المواقع العالمي (GNSS)

لا تستطيع التدابير المضادة لهجمات نظام التعرف الآلي (AIS) الدفاع في حالة انقطاع إشارات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) (أو نظام تحديد المواقع العالمي GPS)، حيث ستتوقف جميع الأنظمة القائمة على نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية، بما في ذلك نظام التعرف الآلي (AIS)، عن العمل. [ 72 ]
أظهرت التجارب التي أجرتها الولايات المتحدة والهند والصين وروسيا على أسلحة مضادة للأقمار الصناعية أن الدول تمتلك القدرة على تدمير الأقمار الصناعية، بما في ذلك تدمير الأنظمة القائمة على نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS). [ 73 ] في نوفمبر/تشرين الثاني 2021، أطلقت روسيا صاروخًا أرضيًا دمر قمرًا صناعيًا سوفيتيًا متقاعدًا، هو كوسموس-1408، مما أدى إلى تكوين سحابة من الحطام الفضائي عالي السرعة تدور في نفس مستوى محطة الفضاء الدولية وأقمار صناعية أخرى. [ 73 ]

بحث

هناك مجموعة متزايدة من الأدبيات حول طرق استغلال بيانات نظام التعرف الآلي (AIS) من أجل السلامة وتحسين الملاحة البحرية، وتحديداً تحليل حركة المرور ، واكتشاف الشذوذ، واستخراج المسار والتنبؤ به، واكتشاف التصادم، وتخطيط المسار، وتوجيه الطقس، وتقدير الانكسار الجوي، وغيرها الكثير [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ].

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ 20x20x20 سم بناءً على ناقل الأقمار الصناعية النانوية العامة SFL [ 10 ]

مراجع

  1. ↑ "أجهزة الإرسال والاستقبال AIS" . Imo.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2021 .
  2. ↑ "تجنب الكشف: الفريق الذي يتتبع محاولة إيران إخفاء صادراتها النفطية" . صحيفة جيروزاليم بوست | JPost.com . 25 أكتوبر 2018.
  3. 1 2 هو، ينجي؛ تشي، لي؛ جي، يوانيوان؛ بالينغ، روبرت؛ شين، ديكسيانغ (2024). "بحث حول ضغط مسار السفينة باستخدام خوارزمية البرمجة الديناميكية". مجلة المعهد الملكي للملاحة . 77 (3). مطبعة جامعة كامبريدج (CUP): 376-394 . doi : 10.1017/s0373463324000420 . ISSN 0373-4633 . 
  4. ↑ "تحليل التوافق الكهرومغناطيسي لأنظمة التعريف التلقائي الشامل وأنظمة المراسلة العامة في نطاق الترددات العالية جدًا البحرية" (ملف PDF) . Transition.fcc.gov . تاريخ الاطلاع: 16 فبراير 2015 .
  5. ↑ "مساهمة نظام التعرف الآلي على السفن عبر الإنترنت" . www.marinetraffic.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يوليو 2014 .
  6. ↑ أفضل صور المستخدمين، مجتمع متتبع السفن . تم الاطلاع عليه في 14 أكتوبر 2008.
  7. ↑ "نص موحد: 32002L0059 — EN — 16.03.2011" .
  8. ↑ "سبعة أشياء يجب أن تعرفها عن نظام المعلومات الآلي" . 31 يناير 2018.
  9. 1 2 S. Purivigraipong (29 يونيو 2018). "مراجعة نظام AIS القائم على الأقمار الصناعية لرصد مصايد الأسماك البحرية" . المعاملات الهندسية . 21 (1).
  10. ↑ "مهام الإرث - الأقمار النانوية - EV9" . 28 سبتمبر 2015.
  11. ↑ "جهاز استقبال الأقمار الصناعية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية يُتيح تتبع حركة الملاحة البحرية العالمية" . وكالة الفضاء الأوروبية . 23 أبريل 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 ديسمبر 2009 .
  12. ↑ "غرفة الأخبار (بما في ذلك SpaceQuest تقدم قدرة AIS في مؤتمر TEXAS III)" . www.spacequest.com .أُرشف بتاريخ 29 سبتمبر 2010 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  13. ↑ "استقبال مركبة سبيس كويست رسائل نظام التعرف الآلي (AIS) من المدار" . كورت شفير. 29 أبريل 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أغسطس 2011 .
  14. ↑ "LUXSPACE Sarl - أطلقت شركة LuxSpace بنجاح قمرًا صناعيًا من طراز AIS على متن الصاروخ PSLV" . LuxSpace. مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 مايو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أبريل 2012 .
  15. ^ نورسك رومسنتر. "حجم" . رومسنتر.لا . تم الاسترجاع 16 فبراير 2015 .
  16. ↑ "NSA239.pdf" (ملف PDF) . www.nordicspace.net .أُرشف بتاريخ 22 نوفمبر 2010 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  17. ↑ دي سيلدينغ، بيتر (9 يونيو 2015). "هاريس وإكزاكت إيرث تضعان معدات نظام التعرف الآلي على المركبة الفضائية إيريديوم" . أخبار الفضاء . تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2015 .
  18. 1 2 3 "أوربكوم تعلن عن موعد إطلاق المهمة الثانية لـ OG2" . www.businesswire.com . 16 أكتوبر 2015.
  19. ↑ "بيانات تتبع السفن عبر الأقمار الصناعية من شركة سباير تسهل مراقبة السفن من الفضاء" . 29 أغسطس 2017.
  20. ↑ "دليل IALA G1117: نظرة عامة على نظام تبادل بيانات VHF (VDES)" (ملف PDF) ( الطبعة الثانية). IALA . ديسمبر 2017. 
  21. ↑ "بعد 20 عامًا من الخدمة، نظام AIS على وشك الحصول على ترقية كبيرة" . مجلة ذا ماريتايم إكزكيوتيف . 18 يناير 2023.
  22. ↑ الخصائص التقنية لنظام تبادل البيانات VHF في نطاق الترددات البحرية المتنقلة VHF - التوصية ITU-R M.2092 . الاتحاد الدولي للاتصالات . تم الاطلاع بتاريخ 19 يناير 2023 .
  23. ↑ "أنواع أنظمة التعريف الآلي" . مركز الملاحة التابع لخفر السواحل الأمريكي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يوليو 2010 .
  24. ↑ "معدات وأنظمة الملاحة البحرية والاتصالات اللاسلكية" (ملف PDF) . اللجنة الكهروتقنية الدولية (اللجنة الفنية رقم 80). مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 3 أكتوبر 2012. تاريخ الاطلاع: 25 أبريل 2012 .
  25. ↑ "ترون AIS-SART - AIS-SART / رادار SART" . جوترون . تم الاسترجاع في 25-04-2012 .
  26. 1 2 "نظام التعرف الآلي البحري" . www.cmlmicro.com .أُرشف بتاريخ 30 يناير 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  27. ↑ المعهد البحري. "نظام التعريف الآلي (AIS): منهج العوامل البشرية" (ملف PDF) . www.nautinst.org . المعهد البحري. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 12 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يناير 2015 .
  28. ↑ "أسبوع بيانات نظام المعلومات الآلية، 9-13 مارس 2020" . شعبة الإحصاءات بالأمم المتحدة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2021 .
  29. ↑ "دليل نظام المعلومات الآلية" . شعبة الإحصاءات بالأمم المتحدة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2021 .
  30. ↑ "M.1371-0 (11/98): الخصائص التقنية لنظام تعريف تلقائي عالمي محمول على السفن باستخدام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت في نطاق الترددات البحرية المتنقلة VHF" . 1998-11-02.
  31. ↑ "M.1371 (الحالي): الخصائص التقنية لنظام تعريف تلقائي عالمي محمول على السفن باستخدام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت في نطاق الترددات البحرية المتنقلة VHF" . فبراير 2014.
  32. 1 2 "ورقة بيضاء حول تقنية "SOTDMA" الجديدة من الفئة B" . أخبار اليخوت الرقمية . 16-11-2018.
  33. ↑ إليسون، بن (25-06-2015). "نظام معلومات الطيران من الفئة ب في منطقة الوصول عبر الأقمار الصناعية، هل هو الحل الوسط "الجديد"؟" . بانبو .
  34. ↑ إليسون، بن (2020-01-06). "معدلات إرسال نظام تحديد المواقع الآلي من الفئة ب، الحقيقة مقابل الالتباس" . بانبو .
  35. ↑ "الورقة البيضاء حول معيار AIS الجديد من الفئة B الإصدار 1.01" (ملف PDF) . شركة ديجيتال يخت المحدودة، نوفمبر 2018.
  36. ↑ الخصائص التقنية لنظام تعريف تلقائي باستخدام تقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت في نطاق الترددات البحرية المتنقلة VHF (التوصية ITU-R M.1371-5) . الاتحاد الدولي للاتصالات . تاريخ الاسترجاع: 7 أغسطس 2017 .
  37. ↑ "رسائل نظام التعرف الآلي" . مركز الملاحة التابع لخفر السواحل الأمريكي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يوليو 2010 .
  38. ↑ "التعميم رقم 289: إرشادات حول استخدام الرسائل الخاصة بتطبيقات نظام التعرف الآلي" (ملف PDF) . المنظمة البحرية الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يوليو 2011 .
  39. ↑ ألكسندر، لي؛ شفير، زتربيرغ (2010). "إنشاء سجل رسائل ثنائي لنظام معلومات الطيران IALA: العملية الموصى بها" (ملف PDF) . مؤتمر IALA . 17 : 108-115 .
  40. ↑ "رسائل خاصة بتطبيقات نظام المعلومات الآلي" . IALA-AISM . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-11-2017 .
  41. ↑ IEC 61993-2 البند 6.2
  42. ↑ https://api.vtexplorer.com/docs/ref-navstat.html
  43. ↑ "دليل RTL-SDR: تتبع السفن بنظام AIS بتكلفة منخفضة" . rtl-sdr.com . 29-04-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-12-2020 .
  44. 1 2 لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  45. ↑ الاتحاد الدولي للاتصالات. (مارس 2012) "تحسين كفاءة استخدام النطاق 156-174 ميجاهرتز من قبل المحطات في خدمة الاتصالات المتنقلة البحرية" . (ملف PDF). itu.int. تاريخ الاطلاع: 25 مايو 2024.
  46. ↑ "اكتشاف ثغرات أمنية في أنظمة تتبع السفن العالمية - مدونة الاستخبارات الأمنية - تريند مايكرو" . Blog.trendmicro.com. 16 أكتوبر 2013. تاريخ الاطلاع: 16 فبراير 2015 .
  47. ↑ "تقييم أمني لنظام التعريف الآلي AIS" (ملف PDF) . مختبر الأنظمة الآمنة الدولي. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2 يناير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2015 .
  48. ↑ "trendmicro/ais" . GitHub . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2015 .
  49. ↑ "قراصنة السفن الرقميون: باحثون يخترقون نظام تتبع السفن" . Net-security.org. 16 أكتوبر 2013. تاريخ الاطلاع: 16 فبراير 2015 .
  50. ↑ "حقيقة انتحال هوية نظام AIS: التتبع عبر الإنترنت عرضة للاختراق ولكن... | PassageMaker" . www.passagemaker.com . 21 أبريل 2017. تاريخ الاطلاع: 24 يونيو 2021 .
  51. 1 2 3 4 أندروينا، أ.؛ بيركوفيتش، م.؛ بافيتش، إ.؛ ميشكوفيتش، ي. (مايو 2021) "ثغرة أمنية في بيانات نظام معلومات الطيران (AIS) تم الكشف عنها من خلال دراسة حالة انتحال الهوية" . العلوم التطبيقية . 11(11). ص. 7.
  52. ↑ لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  53. 1 2 3 Pröschold, J. "Nye oplysninger placerer to russiske krigsskibe i midten af ​​Danmarks største gps-angreb" . politiken.dk. تم الاسترجاع 27 مايو 2024.
  54. ↑ https://support.marinetraffic.com/en/articles/11588240-understanding-ais-gnss-spoofing
  55. ↑ https://www.lloydslistintelligence.com/resources/blog/a-guide-to-spoofing-spotting
  56. 1 2 3 أندروينا، أ.؛ بيركوفيتش، م.؛ بافيتش، إ.؛ ميشكوفيتش، ج. (مايو 2021) "ثغرة أمنية في بيانات نظام معلومات الطيران (AIS) تم الكشف عنها من خلال دراسة حالة انتحال الهوية" . العلوم التطبيقية . 11(11). ص 11-12.
  57. ↑ أندروينا، أ.؛ بيركوفيتش، م.؛ بافيتش، إ.؛ ميشكوفيتش، ج. (مايو 2021) "ثغرة أمنية في بيانات نظام المعلومات الآلي (AIS) تم الكشف عنها من خلال دراسة حالة انتحال الهوية" . العلوم التطبيقية . 11(11). ص 16.
  58. ↑ «تزوير مواقع سفينتين تابعتين لحلف الناتو بالقرب من قاعدة بحرية روسية في البحر الأسود» . أخبار معهد البحرية الأمريكية . 21 يونيو 2021. تاريخ الاطلاع: 23 يونيو 2021 .
  59. ↑ «بريطانيا تنفي إطلاق روسيا طلقات تحذيرية قرب سفينة حربية بريطانية» . بي بي سي نيوز . 23 يونيو 2021. تاريخ الاطلاع: 23 يونيو 2021 .
  60. ↑ باتمان، توم (28 يونيو 2021). "سفن مزيفة، صراع حقيقي: كيف وصلت المعلومات المضللة إلى أعالي البحار" . يورونيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يونيو 2021 .
  61. 1 2 3 هاريس، مارك (29 يوليو 2021). "سفن حربية وهمية تُثير الفوضى في مناطق النزاع - أحدث أسلحة الحرب المعلوماتية العالمية هي سفن وهمية تتصرف بشكل سيئ" . مجلة وايرد . عثر بحثه على ما يقرب من مئة مجموعة من الرسائل من عدة مزودي بيانات نظام التعرف الآلي (AIS)، يعود تاريخها إلى سبتمبر الماضي وتمتد لآلاف الأميال. والأكثر إثارة للقلق هو أن السفن المتضررة كانت حصريًا تقريبًا سفنًا عسكرية من دول أوروبية ودول حلف شمال الأطلسي (الناتو)، بما في ذلك غواصتان نوويتان أمريكيتان على الأقل. ... لم يعثر بيرغمان على أي دليل يربط بشكل مباشر بين فيضان مسارات نظام التعرف الآلي المزيفة وأي دولة أو منظمة أو فرد. لكنها تتوافق مع التكتيكات الروسية، كما يقول تود همفريز، مدير مختبر الملاحة الراديوية في جامعة تكساس في أوستن. ... بعد يومين فقط من تزييف مسار نظام التعرف الآلي الخاص بالمدمرة البريطانية "إتش إم إس ديفندر"، يُزعم أن القوات الروسية أطلقت طلقات تحذيرية على المدمرة أثناء عبورها بالقرب من ساحل شبه جزيرة القرم. يقول همفريز: "تخيلوا لو أصابت تلك الطلقات هدفها، وادّعت روسيا أنها تُثبت وجود سفن تابعة لحلف الناتو تعمل في مياهها. قد يحتج الغرب، ولكن طالما أن روسيا قادرة على إغراق النظام بكمّ هائل من المعلومات المضللة، فبإمكانها خلق وضع لا يكون فيه من الواضح ما إذا كان عدوانها خاطئًا. إنهم يُحبّون العمل في هذا النوع من المناطق الغامضة."
  62. ↑ كورمانايف، أناتولي (2022-09-03). "كيف تستخدم السفن المشبوهة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للتهرب من القانون الدولي" . صحيفة نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 2022-09-03 . تم الاطلاع عليه في 2023-07-07 .
  63. ↑ غراي، ر. "مطاردة قراصنة الأسماك الذين يستغلون البحر" . bbc.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مايو 2024.
  64. ١ ٢ ٣ مجلس الأمن التابع للأمم المتحدة. "مذكرة إحالة التقرير النهائي لفريق الخبراء المنشأ بموجب قرار مجلس الأمن رقم ١٨٧٤ (٢٠٠٩) بشأن جمهورية كوريا الديمقراطية الشعبية" . (ملف PDF). digitallibrary.un.org. تاريخ الاطلاع: ٢٥ مايو ٢٠٢٤.
  65. 1 2 3 4 لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  66. ↑ لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  67. ↑ لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  68. 1 2 لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  69. ↑ لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  70. ↑ لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  71. ↑ لازارو، فرانسيسكو؛ راوليفس، رونالد؛ بارتز، هانز؛ جيركوفيتس، توماس (2023). "VDES R-Mode: مفاهيم تحليل الثغرات الأمنية والتخفيف من آثارها" . المجلة الدولية للاتصالات والشبكات عبر الأقمار الصناعية . 41 (2): 178-194 . doi : 10.1002/sat.1427 .
  72. ↑ زوري، د.م.؛ كيسلر، ج.س. (2024). "التحديد والملاحة والتوقيت: تسليح المجال البحري - التوجه في عصر الصراعات الكبرى بين الأنظمة" . (ملف PDF). مجلة القوات المشتركة الفصلية (JFQ) . 112(1). ص 14.
  73. 1 2 كاميرون، جيه جيه. "أثبتت روسيا قدرتها على إسقاط قمر صناعي. هل هذا يجعل الفضاء أقل أمانًا؟" . washingtonpost.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مايو 2024.
  74. ↑ تو، إي.؛ تشانغ، جي.؛ راشماواتي، إل.؛ رجبالي، إي.؛ هوانغ، جي. (مايو 2018). "استغلال بيانات نظام التعرف الآلي للملاحة البحرية الذكية: دراسة شاملة من البيانات إلى المنهجية". معاملات IEEE لأنظمة النقل الذكية . 19 (5): 1559-1582 . Bibcode : 2018ITITr..19.1559T . doi : 10.1109/TITS.2017.2724551 . ISSN 1524-9050 . S2CID 8334698 .  
  75. ↑ ميلفيوري، إل إم؛ زيسيس، دي؛ كازانتي، إل؛ أرتشيري، جي. (ديسمبر 2016). "نهج موزع لتقدير المناطق التشغيلية للموانئ البحرية من كميات كبيرة من بيانات نظام التعرف الآلي (AIS)". المؤتمر الدولي لهندسة الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) لعام 2016 حول البيانات الضخمة (البيانات الضخمة) . الصفحات 1627-1632 . doi : 10.1109/BigData.2016.7840774 . ISBN  978-1-4673-9005-7. S2CID 16817373 . 
  76. ↑ سبيليوبولوس، ج.؛ تشاتزيكوكولاكيس، ك.؛ زيسيس، د.؛ بيليري، إ.؛ باباسبيروس، د.؛ تسابيلاس، ج.؛ موزاكيتيس، س. (ديسمبر 2017). "استخلاص المعرفة من البيانات المكانية والزمانية البحرية: تقييم خوارزميات التجميع على البيانات الضخمة". المؤتمر الدولي لهندسة الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) حول البيانات الضخمة (Big Data) لعام 2017. الصفحات 1682-1687 . doi : 10.1109/BigData.2017.8258106 . ISBN  978-1-5386-2715-0. S2CID 3577670 . 
  77. ↑ تانغ، وينلونغ؛ تشا، هاو؛ وي، مين؛ تيان، بين؛ رين، شيتشوانغ (2019-12-20). "تقدير معامل انكسار الغلاف الجوي من قدرة إشارة نظام تحديد الهوية الآلي باستخدام خوارزمية تحسين سرب الجسيمات ذات السلوك الكمي" . مجلة العلوم الجيولوجية المفتوحة . 11 (1): 542-548 . رمز Bibcode : 2019OGeo...11...44T . doi : 10.1515/geo-2019-0044 .