A klasės AIS aprėptis ir diapazonas

A klasės AIS aprėptis ir diapazonas

Automatinė identifikavimo sistema (AIS) yra jūrinio pasaulio skaitmeninis švyturys, transliuojantis laivo tapatumą, padėtį, kursą, greitį ir kitus kritinius duomenis. Didesniems komerciniams laivams, įpareigotiems jį nešiotis, A klasės AIS yra standartas. Tačiau dažnai kyla esminis klausimas: kiek toli šis signalas iš tikrųjų pasiekia? Ais AIS aprėptis ir diapazonas yra gyvybiškai svarbus norint suvokti situaciją, išvengti susidūrimo ir efektyvaus eismo stebėjimo.

Pagrindinis principas: - eilutė - - regėjimas yra karalius

Skirtingai nuo palydovinių sistemų, A klasės AIS pirmiausia veikia labai aukšto dažnio (VHF) radijo bangomis, ypač 156 - 162 MHz jūrinių juostų (kanalai 87b ir 88b). VHF signalai daugiausia keliauja per liniją - iš žvilgsnio (LOS) sklidimo. Tai yra pats kritiškiausias veiksnys, lemiantis diapazoną.

Ką reiškia LOS: Įsivaizduokite tiesią, netrukdomą liniją, nubrėžtą tarp perduodamo laivo antenos ir priimančiosios stoties antenos (dar vienas laivas ar kranto stotis). Jei ši linija nepataikys į Žemės paviršių ar reikšmingų kliūčių, signalas turi didelę galimybę būti gautas.
Žemės kreivumo iššūkis: Mūsų planeta yra apvali. Laivams pasislinkus, Žemės kreivumas galiausiai blokuoja šį tiesioginį LOS kelią. Tai nustato pagrindinę antžeminio VHF diapazono fizinę ribą.

Teorinis diapazonas ir praktinė tikrovė

Horizonto formulė: Apytikslis teorinio maksimalaus diapazono tarp dviejų antenų įvertinimas tik pagal Žemės kreivę riboja:
`Diapazonas (jūrinės mylios) ≈ 1,23 * (√height_tx (matuokliai) + √height_rx (matuokliai))"
Pavyzdys: Didelis laivas su antena 30 m esant 30 m, bendraujant su kranto stoties antena, esant 50m: diapazonas ≈ 1,23 * (√ 30 + √50) ≈ 1,23 * (5.48 + 7.07) ≈ 1,23 * 12,55 ≈ 15,4 jūrinės mylios.
Be teorijos: veiksniai, susitraukiantys realaus pasaulio diapazoną: Nors „Horizon“ formulė suteikia pradinę padėtį, tikroji - pasaulio diapazonas beveik visada yra mažesnis dėl kelių veiksnių:
Antenos aukštis ir išdėstymas: tai yra svarbiausia. Antena, pritvirtinta žemai ant mažo indo, yra drastiškai mažesnis nei vienas aukštas ant „Supertanker“ stiebo. Klaidos pačiame inde (kranai, krūvos) gali blokuoti signalus.
Reljefas ir kliūtys: kalvos, salos, pastatai ir net didelės bangos gali blokuoti ar atspindėti signalus, sukuriant šešėlius ar daugialypės terpės trukdžius.
Atmosferos sąlygos: Nors VHF yra mažiau paveiktas nei HF, temperatūros inversijos kartais gali latakuoti signalus toliau („Super - refrakcija“), tačiau dažniau neigiamas oras (stiprus lietus, rūkas) gali šiek tiek susilpninti signalus. Drėgmė paprastai turi minimalų poveikį.
Antenos kokybė ir kabeliai: blogai prižiūrima antena, pažeistas koaksijos kabelis ar korozijos jungtys žymiai sumažina perduodamą galią ir gavo signalo stiprumą.
Radijo dažnio trukdžiai (RFI): Triukšmas iš kitos elektroninės įrangos laive ar netoliese gali nustumti silpnus AIS signalus.
Perdavimo galia: A klasės blokai perduodami 12,5 vatų, žymiai didesni nei B klasė (paprastai 2W). Tai padeda įveikti tam tikrą kelio praradimą, tačiau nepaneigia LOS apribojimų.
Imtuvo jautrumas: priimančios įrangos kokybė (kitame laive ar krante) nustato, kaip gerai ji gali aptikti silpnus signalus šalia diapazono krašto.

Tipiški diapazonai: ko tikėtis

Atsižvelgiant į šiuos kintamuosius, neįmanoma nustatyti vieno „diapazono“. Tačiau praktiniai lūkesčiai yra:

Laivas - į - laivą: paprastai 15–30 jūrinių mylių atvirame vandenyje, priklausomai nuo atitinkamų antenos aukščių. Du dideli indai su aukštais stiebais gali pasiekti 25–30 nm; Ryšys tarp didelio laivo ir mažos valties su žema antena gali būti ribojama iki 5–10 nm.
Laivas - į - krantą: kranto stotyse dažnai yra labai aukštos (kalvos, aukštos bokštai). Tai žymiai apima diapazoną nuo laivo iki stoties. Laivas gali būti patikimai aptiktas šulinio - pastatyta kranto stotis iš 30–50 jūrmylių, arba dar toliau idealiomis sąlygomis su aukštomis kranto antenomis. Atvirkštinį kelią (kranto stotis, perduodama į laivą) riboja apatinės laivo antenos aukštį.

Aprėptis: didesnis vaizdas

„Apima“ reiškia geografinę teritoriją, kurioje AIS signalus galima efektyviai gauti ir panaudoti. Jis paremtas:

1. Antžeminiai tinklai: Tankūs kranto stočių tinklai palei pakrantes, didžiosios upės ir užimti vandens keliai suteikia puikų aprėptį laivų eismo paslaugoms (VTS) ir uostų valdžios institucijoms. Tačiau spragos egzistuoja toli esančioje jūroje ir atokiuose regionuose.
2. Palydovinis AIS (S - AIS): Norėdami užpildyti didžiules vandenyno aprėpties spragas, palydovai su jautriais imtuvais aptinka AIS signalus iš kosmoso. Nors S - AIS yra ypač vertingi visuotiniam stebėjimui, turi apribojimų:
Signalų susidūrimai: Labai tankiose vietose (pavyzdžiui, judriuose uostuose) tuo pačiu metu perduodamos daugelio laivai gali užvaldyti palydovo imtuvą („susidūrimas“).
Silpnesnis signalo aptikimas: palydovai skrieja šimtus kilometrų aukštyn, todėl sunkiau aptikti silpnesnius signalus, ypač iš mažesnių indų ar tų, kurių antenos yra žemos. A klasės aukštesnė galia suteikia pranašumą prieš B klasės palydovo aptikimą.
Latentinis: palydovinio leidimai pateikia vėlavimus, palyginti su realiu - laiko antžeminiu priėmimu.

Maksimaliai padidinti A klasės AIS diapazoną ir efektyvumą

Įdiekite antenos aukštą: tai yra pats efektyviausias veiksmas. Sumontuokite jį kuo aukščiau ant stiebo, išimkite kliūtis.
Naudokite kokybiškus komponentus: investuokite į specialią, suderintą VHF anteną, skirtą AIS ir aukštai - kokybei, žemai - praradimo koaksialinis kabelis su tinkamomis jungtimis.
Užtikrinkite tinkamą diegimą: kruopščiai laikykitės gamintojo gairių. Užtikrinkite saugias jungtis ir tinkamą įžeminimą.
Reguliari techninė priežiūra: Periodiškai apžiūrėkite antenas, kabelius ir jungtis, ar nėra pažeidimų, korozijos ar laisvų jungčių.
Supraskite apribojimus: pripažinkite, kad reljefas ir kreivumas užblokuos signalus. Nemanykite, kad matote kiekvieną indą savo ekrane, ypač tų, kurie buvo paslėpti už salų ar per horizontą.

Išvada

A klasės AIS yra galingas saugos įrankis, tačiau jo sausumos diapazoną iš esmės riboja VHF linijos fizika - - matymo sklidimas. Nors teoriniai skaičiavimai suteikia pradinį lygį, praktinis diapazonas yra labai situacinis, kurį pirmiausia diktuoja antenų aukštis ir fizinė aplinka. Suprasti šiuos apribojimus - kad aprėptis nėra globali be palydovų, ir kad jūsų ekrane nebus rodomas kiekvienas laivas virš horizonto - yra būtinas norint saugiai naršyti. Optimizuodami antenos išdėstymą ir prižiūrint įrangą, jūrininkai gali užtikrinti, kad jų A klasės AIS veiktų maksimaliu potencialu, todėl žymiai prisideda prie saugesnių jūrų radijo horizonto ribų. Atminkite, kad AIS padidina situacijos supratimą; Tai nepakeičia budrios regos žvilgsnio ir radaro stebėjimo, ypač tiems tikslams, kurie potencialiai paslėpiami diapazono ar reljefo apribojimais.