DETERMINATION OF A FINITE NUMBER OF SHIPS WITH THE NAVIGATION MESSAGES MUTUAL EXCHANGE VIA SHIPBOARD EQUIPMENT OF THE AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEM

In accordance with SOLAS 74 Regulation 5.19 all seagoing ships with a gross tonnage of over 300 gt are required to be equipped with ship’s equipment of the automatic identification system (AIS) that is to improve Maritime Safety. It provides mutual exchange with the navigation and safety messages between the ships. Mutual messaging is possible due to applying the schemes, proposed in the automatic identification system, of multi-station access and accurate synchronization of ships own time scales aligned with the signals of the Global Navigation Satellite System. The multi-station access performance is evaluated by the number of ships with ability of mutual exchange. However, any scheme has a finite capacity. The purpose of this paper is the calculation of the performance of the schemas used in the basic (standalone) operation of shipboard equipment for automatic identification system. The scheme performance depends on the ship’s traffic mode. It has been shown that the technical parameters of the automatic identification system shipboard equipment and algorithms for multi-station access allow up to 100 vessels to be involved into exchange with navigation messages within the area of the vessel traffic management system. In the high seas when ships generally do not maneuver extensively when moving, the performance of multi-station access decreases less than 50 ships. There is a possibility to increase the AIS effectiveness by using three and more carrier frequencies to transmit ship’s data.

Automatic identification system, multi-station access, navigation message, signal frame, slot length, autonomous, assigned and inquired modes, performance of multi-station access

1. Резолюция MSC.74(69). Приложение 3. «Рекомендации по эксплуатационным требованиям к универсальной судовой АИС» // Сборник № 10 резолюций ИМО. - СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 1998. - С. 42-54.

2. Гайдук Е. Л. Автоматическая система обмена данными: новые технологии для е-Навигации / Е. Л. Гайдук // Морской вестник. - 2017. - № 2 (62). - С. 91-96.

3. Стандарт МЭК 61993-2:2001(E). Ч. 2: Судовое оборудование универсальной автоматической идентификационной системы (АИС) класса А. Технические и эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты испытаний. - Женева, Швейцария: изд. МЭК, 2001. - 119 с.

4. Маринич А. Н. Судовая автоматическая идентификационная система / А. Н. Маринич [и др.]; под общ. ред. Ю. М. Устинова. - СПб.: Судостроение, 2004. -179 с.

5. Рекомендации МСЭ-Р М.1371-1. Технические характеристики универсальной судовой автоматической идентификационной системы (АИС), использующей множественный доступ с временным разделением в УКВ полосе частот морской подвижной службы. [Электронная публикация]. - Женева, Швейцария: изд. МСЭ, 2002. -144 с.

6. Устинов Ю. М. Методы частотной модуляции с минимальным сдвигом и непрерывной фазой при передаче сообщений в автоматической информационной системе (АИС) с помощью двоичных кодовых последовательностей / Ю. М. Устинов, А. Р. Шигабутдинов // Навигация и гидрография. - 2002. - № 14. - С. 22-28.

7. Устинов Ю. М. Технические средства судовождения / Ю. М. Устинов [и др.]; под общ. ред. Ю. М. Устинова. - СПб.: Морсар, 2016. - Т. 3: Судовые приборы электронной навигации. - 470 с.

8. Базаров Ю. И. Новая морская цифровая связь для е-Навигации / Ю. И. Базаров, М. И. Исмагилов, А. Н. Рогов // Транспорт Российской Федерации. - 2018. - № 3 (76). - С. 48-54.

9. Tu E. Exploiting AIS data for intelligent maritime navigation: a comprehensive survey from data to methodology / E. Tu, G. Zhang, L. Rachmawati, E. Rajabally, G. B. Huang // IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. - 2017. - Vol. 19. - Is. 5. - Pp. 1559-1582. DOI: 10.1109/TITS.2017.2724551.

10. Liu L. Coverage effectiveness analysis of AIS base station: a case study in Yangtze River / L. Liu, X. Liu, X. Chu, J. Li, Z. Jiang, W. He // 2017 4th International Conference on Transportation Information and Safety (ICTIS). - IEEE, 2017. - Pp. 178-183. DOI: 10.1109/ICTIS.2017.8047763.

11. Svanberg M. AIS in maritime research / M. Svanberg, V. Santén, A. Hörteborn, H. Holm, C. Finnsgård // Marine Policy. - 2019. - Vol. 106. - Pp. 103520. DOI: 10.1016/j.marpol.2019.103520.

12. Alincourt E. Methodology for AIS signature identification through magnitude and temporal characterization / E. Alincourt, C. Ray, P. Ricordel, D. Dare-Emzivat, A. Boudraa // OCEANS 2016 - Shanghai. - IEEE, 2016. - Pp. 1-6. DOI: 10.1109/OCEANSAP.2016.7485420.

13. Harchowdhury A. Generalized Mechanism of SOTDMA and Probability of Reception for Satellite-based AIS / A. Harchowdhury, B. K. Sarkar, K. Bandyopadhyay, A. Bhattacharya // 2012 5th International Conference on Computers and Devices for Communication (CODEC). - IEEE, 2012. - Pp. 1-4. DOI: 10.1109/CODEC.2012.6509332.