Was ist AIS?
AIS = Automatisches Identifikationssystem
(Automatic Identification System)
Ein Kurzüberblick über die grundlegende AIS Technologie
Umfangreiche Investitionen haben in den letzten Jahren dazu geführt, dass die Verkehrssicherungssysteme in den Küstenrevieren zu den modernsten auf der Welt gehören. Die Einführung der AIS-Technologie durch die International Maritime Organisation (IMO) in der Seeschifffahrt wird einen weiteren Zugewinn an verfügbaren Verkehrsinformationen und damit auch an Sicherheit für die Schifffahrt bedeuten.
Automatische Organisation mehrerer Geräte auf einer Frequenz ohne gegenseitige Beeiträchtigung
Zwischen AIS-Geräten werden diese Daten automatisch in kurzen Zeitabständen mit speziellen UKW-Sendern und Empfängern ausgetauscht. Die UKW-Sendeeinheit sendet die Datentelegramme auf einer von zwei international festgelegten AIS-Funkfrequenzen aus. Eine der Besonderheiten der AIS-Technologie gegenüber anderen Funkdiensten ist die automatische Organisation des Zusammenspiels von mehreren AIS-Geräten auf einer Funkfrequenz, ohne dass gegenseitige Beeinträchtigungen auftreten. Dies wird erreicht durch das SOTDMA Übertragungsverfahren.
SOTDMA Übertragungsverfahren (“Self Organising Time Divison Multiple Access”)
Die Daten werden innerhalb eines oder mehrerer für das AIS-Gerät reservierten Zeitschlitze auf den zwei Funkkanälen übertragen. Jedes AIS-Gerät erstellt hierfür seinen eigenen Übertragungszeitplan, basierend auf dem von ihm beobachteten, vergangenen Datenverkehr und der Kenntnis von zukünftigen Aktionen anderer AIS-Geräte innerhalb der Funkreichweite. Hierbei werden die für die eigene Übertragung benötigten Zeitschlitze belegt. Die gesendeten Datenpakete werden von allen ebenfalls mit einem derartigen Gerät ausgerüsteten Fahrzeugen innerhalb der Funkreichweite empfangen, so dass alle oben genannten Daten übertragen werden können.
Die dynamischen Schiffsdaten werden dabei sehr häufig übertragen im Vergleich zu den statischen und reise bezogenen Daten, die nur in Minutenintervallen ausgesandt werden. Die Aussendungen der Datentelegramme geschehen automatisch, in kurzen Zeitintervallen, abhängig von der Situation, d.h. der Geschwindigkeit und der aktuellen Manöver Situation. Befindet sich ein Berufsschiff beispielsweise vor Anker, sendet es nur alle drei Minuten einen Report, ist es in Fahrt und ändert gleichzeitig den Kurs, sendet es in Zwei-Sekundenabständen.
Welche AIS Standards gibt es und sind aktuell gültig?
Der “Class A” AIS Service ist in dem Dokument ITU-R M.1371-1 beschrieben, wobei das R für “Recommendation”, also Empfehlung steht. Dieses “Normpapier” ist das gültige Dokument für den AIS Datentransfer mit Vorgaben für den so genannten “Class A” und “Class B” Service”
“Class A” Transceiver arbeiten, wie bereits erwähnt nach dem so genannten SOTDMA Verfahren.
In der meldepflichtigen Berufsschifffahrt müssen “Class A” Transceiver eingesetzt werden.
Der Betrieb von “Class B” Transceiver wird in dem Dokument EN62287 beschrieben. Das Einhalten der in der Norm vorgegebenen Eigenschaften ist obligatorisch für “Class B” Transceiver.
“Class B” Transceiver sind nicht vorgeschrieben und werden zumeist im Freizeitbootbereich eingesetzt.
Der easyTRX ist ein “Class B” Transceiver.
Zusammengefasster (gekürzter) Inhalt der “Class A” Norm: EN61993-2-2002
Das Telegramm einer “Class A” Übermittlung beinhaltet 3 verschiedene Nachrichtentypen:
- Dynamische Informationen:
- MMSI Nummer
- Position des Schiffes (abgeleitet durch das Schiffseigen GPS)
- Die Zeit zu welcher die Position gemessen wurde, in UTC
- Der Kurs über Grund (COG)
- Die Geschwindigkeit über Grund (SOG)
- Fahrtrichtung (HOG)
- Schiffsart
- Rotationsgeschwindigkeit
- Statische Informationen:
- Rufzeichen und Name des Schiffes
- Länge und Breite des Schiffes
- IMO-Nummer des Schiffes, falls vorhanden
- Schiffsart
- Position des GPS an Bord
- Fahrtspezifische Information:
- Tiefgang des Schiffes
- Ladung
- IMO-Nummer des Schiffes, falls vorhanden
- Zielhafen und Ankunftszeit (ETA)
- Routen Plan, optional
Der Dateninhalt der dynamischen Informationen ist der Wichtigste hinsichtlich bedrohlicher Kollisionsszenarien. Er ist obligatorisch und muss gesendet werden, mit Wiederholraten die von der Schiffsgeschwindigkeit abhängen.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die vorgeschriebene Wiederholrate eines “Class A” Transceiver in Abhängigkeit der Schiffsgeschwindigkeit.
Ankerlieger:
Schiffe von 0 – 14 kn:
Schiffe von 0 – 14 kn, drehend:
Schiffe von 14 – 23 kn:
Schiffe von 14 – 23 kn, drehend:
Schiffe von > 23kn:
Schiffe von > 23 kn, drehend:
3 Minuten
10 Sekunden
3.3 Sekunden
6 Sekunden
2 Sekunden
2 Sekunden
2 Sekunden
Die statischen Informationen wie die fahr spezifischen Informationen werden alle 6 min übertragen. Die Daten werden nach der angegebenen Zeit wechselweise auf dem einen (161.975 MHz) und dann auf dem anderen Kanal (162.025MHz) gesendet.
Wie bereits erwähnt arbeiten die “Class A” Sender nach dem so genannten SOTDMA Verfahren. (self organized time division multiple access) Das ist ein “selbst organisierende Zeitschlitzzuweisung für Sendetelegramme. Faktisch ist es so, dass das Schiff dem Funkverkehr zuhört und aus den enthaltenen Informationen ermittelt, auf welchem freien “Zeitschlitz” der eigene Sender senden darf, ohne dass dieser eigene Sender andere Telegramme überschreibt.
Zusammengefasster (gekürzter) Inhalt der “Class B” Norm: ITU-RM 1371-5 und IEC 62287-1 Ed 2.0
Die nachfolgende Tabelle zeigt die vorgeschriebene Wiederholrate eines “Class B” Transceiver in Abhängigkeit der Schiffsgeschwindigkeit.
Dynamische Informationen:
- Boote ⟨ 2kn: 3 Minuten
- Boote ⟩ 2kn: 30 Sekunden
Die statischen Informationen wie die fahr spezifischen Informationen werden alle 6 min übertragen. (Wie bei “Class A”) Die Daten werden nach der angegebenen Zeit wechselweise auf dem einen (161.975 MHz) und dann auf dem anderen Kanal (162.025MHz) gesendet.
Die oben erwähnten Wiederholraten gelten für den Normalbetrieb.
Der “Class B” Sender hat keinen eigenen Automatismus um die Wiederholrate eigenständig, ausgenommen den oben erwähnen Werten, zu ändern. Der “Class B” Sender benutzt ein an das des “Class A” Senders angelehntes, jedoch in der Datenaustauschsicherheit geringer wertigeres Verfahren, welches am besten durch: “Hören Sie zu bevor sie reden” beschrieben wird.
Ein “Class B” Sender hört nur zu und sendet dann auf einem freien Zeitschlitz ohne nochmals im Detail gegenzuprüfen und sich mit den anderen Teilnehmern abzusprechen.
Behörden und/oder Autoritäten können im Einflussbereich Ihrer Zuständigkeiten die Wiederholraten, in außergewöhnlichen Fällen (basierend auf dem SOTDMA Verfahren) auf 5 s reduzieren oder auch den Zugang der “Class B” Sender in das SOTDMA Verfahren verwehren (z. B. bei starkem Verkehrsaufkommen).
Die oben genannten Informationen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Unfehlbarkeit, sondern dienen nur zur Einführung in den Sachverhalt. Genauere Informationen können Sie beim Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrografie in Hamburg erhalten.
AIS per Satellit
Wie vielleicht bekannt ist gibt es zur Zeit in AIS Funkverfahren 27 verschiedene Telegrammtypen.
Der Telegrammtyp 27 ist der für die AIS Satellitenkommunikation vorgesehen Telegrammtyp.
Dieses Telegramm wird auf den Kanälen 75 (156,775MHz) und 76 (156,825Mhz), alternierend verschickt.
Das Telegramm 27 ist ein sogenanntes Multichannel Telegramm in nur einem AIS Slot mit einer verkürzten Message.
Diese Message ist nur 96 bit lang und nicht 168 bit, wie das für eine normale Message der Fall ist.
Für mehr Informationen, können Sie gerne folgende Links benutzen:
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