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ÜBER AIS

AIS Grundlagen

AIS steht für "Automatic Identification System". AIS Geräte (wie zB der Nauticast A2 Klasse A AIS Transponder oder der Nauticast B2 Klasse B AIS Transponder) senden und empfangen permanent standardisierte digitale Nachrichten mit wichtigen Schiffsdaten (wie Schiffsname, MMSI, Rufzeichen, Navigationsdaten) auf 2 exklusiv reservierten Kanälen des Marinefunkbandes (Kanal 87B 161,975 MHz und Kanal 88B 162,025 MHz). Dadurch können Schiffe ohne Sichtkontakt identifiziert und ihre Position bei Nacht, schlechtem Wetter, an toten Winkeln des Radars oder auf große Distanz bestimmt werden. AIS Geräte verbessern dadurch wesentlich die Sicherheit des Schifffahrt helfen Kollissionen zu vermeiden. Um am AIS-Betrieb teilzunehmen ist grundsätzlich nur ein funktionierendes AIS Gerät notwendig.
AIS ist ein weltweiter Standard, der im wesentlichen auf 2 Säulen beruht:
  • Die Radio Standards der Internationalen Fernmeldeunion (ITU - International Telecommunication Union) definieren technische Eigenschaften und Kommunikationsregeln sowohl for die VHF- als auch für die (seriellen) Datenschnittstellen des AIS. Aktuelle Standards sind ITU-R M.1371-5, M.825-3 and M. 1084-5.
  • Die Internationale Seeschifffahrts-Organisation (IMO -International Maritime Organization) definiert die funktionalen Betriebsstandards und die Zielsetzungen für AIS in IMO Resolution MSC.74 (69) Annex 3.
AIS Geräte sind Teil des weltweiten Seenot- und Sicherheitsfunksystems GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System).
Die IMO/UN "Convention for the Safety of Life at Sea" (SOLAS) verpflichtete 2004 Berufsschiffe ab einer Bruttoraumzahl von 300 GT und alle Passagierschiffe, in internationaler Fahrt AIS zu verwenden. Deswegen wird AIS im Einsatz in der Seeschifffahrt auch SOLAS AIS genannt. Während AIS in der Seeschifffahrt begann, hat sich seine Nutzung mittlerweile auf viele Flüsse ausgeweitet. Im Jahr 2008 wurde der Einsatz von AIS-Systemen auf europäischen Binnenwasserstraßen eingeführt. Inland AIS ist ein leicht angepasster Standard. Der Informationsgehalt von Inland AIS stimmt im Wesentlichen mit dem des maritimen AIS überein. Inland AIS und SOLAS AIS sind hinsichtlich ihres gemeinsamen Informationsgehalts kompatibel, zusätzliche Inland AIS Informationen werden jedoch nur von Inland AIS Geräten übertragen und ausgewertet. Der Nauticast A2 unterstützt beide AIS-Modi und ist nach beiden Standards zertifiziert. Der Modus ist softwaregesteuert und kann im Betrieb umgeschaltet werden.

Wie AIS funktioniert

Der AIS Standard wird nicht nur von Geräten auf Schiffen unterstützt, sondern vermehrt auch durch Basisstationen, meist an Küsten oder Flußufern gelegen. Ebenso wird AIS durch See- und Flußinfrastruktur wie Bojen und Offshore Plattformen, in Flugzeugen, die in der Seerettung eingesetzt werden, durch Satelliten und als Teil der persönlichen Schutzausrüstung genutzt. Wenn AIS-Signale durch Satelliten empfangen werden, spricht man von Satteliten-AIS oder S-AIS.
Die folgende Abbildung zeigt ein typisches AIS Netzwerk, in dem zahlreiche mit AIS ausgestattete Stationen auf auf Schiffen, zu Land und in der Luft kommunizieren.

(Abbildung zeigt das ältere Modell Nauticast AIS, das nunmehr durch den Nauticast A2 Class A AIS Transponder ersetzt wurde)

Komponenten eines AIS  Gerätes

Jedes Klasse A und Klasse B Gerät besteht aus:
  • einem VHF Sender,
  • zwei VHF Empfängern,
  • einem VHF DSC Empfänger (separate Empfänger in der Klasse A und oft geteilt mit den AIS Empfänger in der Klasse B)
  • einem internen Positionierungsmodul basierend auf einem Globalen Navigationssatellitensystem (GNSS), wie zB GPS, GALILEO, Baidu or GLONASS. Auf größeren Schiffen mit Klasse A AIS dient das interne Positionierungsmodul nur der Ausfallsicherheit, weil Position und Fahrdaten normalerweise von externen Sensoren (GPS, Kompass) mittels serieller Übertragung empfangen und wegen der größeren Genauigkeit auch verwendet werden.
Jedes Klasse A AIS verfügt zusätzlich über:
  • Marine Standardkommunikationverbindungen (IEC 61162/NMEA 0183) zu Sensoren (wie zB GPS Empfänger, Gyrokompass oder Wendeanzeiger) und Elektronischen Kartensystemen (ECDIS),
  • ein "Minimum Keyboard und Display" (MKD), also Tastatur und Display sodass das AIS autonom ohne zB ECDIS bedient werden kann
  • und ein Kommunikationsanschluß für einen Piloten (Pilot Plug).

AIS Kommunikation im Detail

ITU (International Telecommunications Union) definiert die Prinzipien der VHF-Übertragung und der Netzwerkkoordination in ihrer Recommendation ITU-R M.1371 (aktuelle Version -5): “Technical characteristics for an automatic identification system using time division multiple access in the VHF maritime mobile frequency band”.
Die Übertragung erfolgt mit 9600 bit GMSK FM Modulation auf 25kHz Kanälen auf Basis eines HDLC Protokolls.
Von zentraler Bedeutung für das AIS Netzwerk ist die Zugriffssteuerung über TDMA (time division multiple access), die sogenannte Slot Map. 60 Sekunden (= 1 Frame) werden in 2250 Zeitfenster (Slot) geteilt, in denen jewels eine VHF-Nachricht einer AIS Station übertragen wird. Da 2 Kanäle zur Verfügung stehen, ist die Gesamtzahl der Zeitfenster 4500 in 60 Sekunden, die gesamt auch gerne als "Slot Map" bezeichnet werden. Zur Teilnahme am Slot Reservierungsverfahren gibt es unterschiedliche Methoden, die im nächsten Abschnitt erläutert werden. Anders als der Name suggeriert, gibt es nicht eine einheiliche Slot Map, sondern jede teilnehmende AIS-Station speichert und aktualisiert ihre eigene Slot Map basierend auf den empfangenen Daten und eigenen Berechnungen. Um mit "der Slot Map" zeitlich synchron zu bleiben, sind verläßliche GPS Informationen essentiell, da die exakte Zeit daraus abgeleitet wird.
Die Übertragungsreichweite von AIS ist vergleichbar mit anderen VHF Anwendungen und hängt ganz wesentlich von der Montagehöhe der VHF-Antenne und der Sendeleistung ab. Durch die größere Wellenlänge ist die Ausbreitung etwas besser als bei Radar, sodass Signale auch hinter Kurven oder Inseln sichtbar bleiben, wenn die Landmasse dazwischen nicht zu hoch ist. Unter optimalen Bedingungen beträgt die AIS-Reichweite 60-100 km für ein Klasse A Gerät mit 12,5W Sendeleistung. Eine typische Klasse B Reichweite (2W) ist 10-15 km und hängt in noch größerem Maße von Position and Installation der VHF-Antenne ab.
Anläßlich der Einführung wurde die AIS Kapazität für praktisch unbeschränkt und für eine riesige Anzahl von Schiffen für ausreichend gehalten. Durch eine steigende Anzahl an Schiffen, immer mehr AIS Geräte und zusätzliche Anwendungen treten in jüngster Zeit aber immer wieder Überlastungen in beliebten Häfen und Seefahrtsrouten auf.
Daher befindet sich mit VDES (siehe unten) die nächste Technologiegeneration des AIS derzeit in Ausarbeitung und wird planmäßig in wenigen Jahren diese Engpässe beseitigen.

Kanalzugriffsmethoden

SOTDMA

Self-organized time division multiple access (SOTDMA) ist die komplexeste Reservierungsmethode und die Hauptmethode für Klasse A AIS Geräte. Die Slotauswahl durch die AIS Station erfolgt zufallsgesteuert in einem vordefinierten Sendeintervall mit einer Gültigkeit zwischen 0 and 8 Frames (1 Frame = 1 Minute). Wenn eine Station die Slotzuteilung ändert, werden sowohl der neue Slot als auch die Gültigkeitsdauer der Reservierung verlautbart. Dadurch wird sichergestellt, dass Schiffe in der Nähe mit größter Wahrscheinlichkeit empfangen werden.
Transmission slot diagram
Mit SOTDMA kann das System bis zu 400 oder 500% überbucht werden und immer noch eine fast 100%-igen Empfangswahrscheinlichekit für Schiffe in der Nähe sicherstellen. Nur Stationen, die weiter entfernt sind, werden bei Systemüberlastung ignoriert.

RATDMA

Random access time-division multiple access (RATDMA) wird primär für die Zuteilung von Slots, die nicht vorangekündigt wurden, verwendet. Es wird ein zufälliger Slot, der noch nicht von einer anderen Station reserviert wurde, in einem 4s Intervall gewählt. Diese Zugriffsmethode wird von allen Geräten für nicht wiederkehrende Aussendungen verwendet, AtoNs können sie für alle Aussendungen verwenden.

FATDMA

Fixed access time division multiple access (FATDMA) sollte nur von Basisstationen verwendet werden. FATDMA zugeteilte Slots sollten für wiederkehrende Aussendungen verwendet werden. Zusätzlich können AIS AtoN Stationen (Typ 1 and 2) FATDMA für Aussendungen werden, wenn der Slot von einer Basisstation für AtoNs zugeteilt wurde.

ITDMA

Incremental time division multiple access (ITDMA) erlaubt einer Station ihre Aussendung voranzukündigen. Dies passiert bei Netzwerkeintritt, vorübergehenden Änderungen des Aussendeintervalls und bei Vorankündigungen von Sicherheitsnachrichten (SRM).

CSTDMA

Carrier sense time division multiple access (CSTDMA) wird normalerweise von AIS Klasse B Geräten, sogenannten Klasse B "CS", verwendet. Das Gerät wählt zufällige Slots und überwacht am Slotanfang die Funkaktivität. Wenn in den ersten Millisekunden (zu denen Klasse A Geräte aussenden) keine Aussendung erfolgt ist, erfolgt die "CS" Aussendung. Klasse B “CS” Geräte befolgen auch Reservierungsnachrichten anderer Stationen. Dadurch wird sichergestellt, dass Klasse B “CS” nicht in Konflikt mit SOTDMA Aussendungen kommen.

AIS Nachrichtentypen (englisches Original gemäß ITU)

Message ID

Name

Description

Access scheme

1

Position report

Scheduled position report; (Class A)

SOTDMA, RATDMA, ITDMA

2

Position report

Assigned scheduled position report; (Class A)

SOTDMA

3

Position report

Special position report, response to interrogation; (Class A)

RATDMA

4

Base station report

Position, UTC, date and current slot number of base station

FATDMA, RATDMA

5

Static and voyage related data

Scheduled static and voyage related vessel data report; (Class A)

RATDMA, ITDMA

6

Binary addressed message

Binary data for addressed communication

RATDMA, FATDMA, ITDMA

7

Binary acknowledge-ment

Acknowledgement of received addressed binary data

RATDMA, FATDMA, ITDMA

8

Binary broadcast message

Binary data for broadcast communication

RATDMA, FATDMA, ITDMA

9

Standard SAR aircraft position report

Position report for airborne stations involved in SAR operations, only

SOTDMA, RATDMA, ITDMA

10

UTC/date inquiry

Request UTC and date

RATDMA, FATDMA, ITDMA

11

UTC/date response

Current UTC and date if available

RATDMA, ITDMA

12

Addressed safety related message

Safety related data for addressed communication

RATDMA, FATDMA, ITDMA

13

Safety related acknowledge-ment

Acknowledgement of received addressed safety related message

RATDMA, FATDMA, ITDMA

14

Safety related broadcast message

Safety related data for broadcast communication

RATDMA, FATDMA, ITDMA

15

Interrogation

Request for a specific message type

RATDMA, FATDMA, ITDMA

16

Assignment mode command

Assignment of a specific report behaviour by competent authority using a Base station

RATDMA, FATDMA

17

DGNSS broadcast binary message

DGNSS corrections provided by a base station

FATDMA, RATDMA

18

Standard Class B equipment position report

Standard position report for Class B shipborne mobile equipment to be used instead of Messages 1, 2, 3

SOTDMA, ITDMA, CSTDMA

19

Extended Class B equipment position report

No longer required; extended position report for Class B shipborne mobile equipment; contains additional static information

ITDMA

20

Data link management message

Reserve slots for Base station(s)

FATDMA, RATDMA

21

Aids-to-navigation report

Position and status report for aids-to-navigation

FATDMA, RATDMA

22

Channel management(6)

Management of channels and transceiver modes by a Base station

FATDMA, RATDMA

23

Group assignment command

Assignment of a specific report behaviour by competent authority using a Base station to a specific group of mobiles

FATDMA, RATDMA

24

Static data report

Additional data assigned to an MMSI

Part A: Name Part B: Static Data

RATDMA, ITDMA, CSTDMA, FATDMA

25

Single slot binary message

Short unscheduled binary data transmission (Broadcast or addressed)

RATDMA, ITDMA, CSTDMA, FATDMA

26

Multiple slot binary message with Communi-cations State

Scheduled binary data transmission (Broadcast or addressed)

SOTDMA, RATDMA, ITDMA FATDMA

27

Position report for long-range applications

Class A and Class B “SO”outside base station coverage

MSSA

28-64

Undefined

Reserved for future use

 

Aussendeintervalle

Da die mit AIS übertragenen Informationen verschieden schnell die Aktualität verlieren, haben die einzelnen Nachrichtentypen unterschiedliche Aussendeintervalle.
Statische Information: Alle 6 min und wenn Daten geändert oder abgefragt werden. The long intervall between transmissions of static information is the reason, why other AIS stations are only seen with their MMSI when an AIS is switched on until the first report with static information is received.
Dynamische Information: abhängig von Geräteklasse, Geschwindigkeit und Kursänderung entsprechend den untenstehenden Tabellen
Reisedaten: Alle 6 min und wenn Daten geändert oder abgefragt werden.
Sicherheitsnachrichten (SRM): nach Bedarf.

Klasse A Aussendeintervalle:

Dynamische Bedingungen

Nominelles Aussendeintervall

Schiff vor Anker oder festgemacht und Geschwindigkeit nicht größer als 3 Knoten

3 min

Schiff vor Anker oder festgemacht und Geschwindigkeit größer als 3 Knoten

10 s

Schiff 0-14 Knoten

10 s

Schiff 0-14 Knoten mit Kursänderung

3 1/3 s

Schiff 14-23 Knoten

6 s

Schiff 14-23 Knoten mit Kursänderung

2 s

Schiff > 23 Knoten

2 s

Schiff > 23 Knoten mit Kursänderung

2 s

Aussendeintervalle anderer AIS-Geräte:

 Gerätezustand 

Nominelles Aussendeintervall 

Verlängertes Aussendeintervall 

Klasse B “SO” nicht schneller als 2 Knoten

3 min

3 min

Klasse B “SO” Geschwindigkeit 2−14 Knoten

30 s

30 s

Klasse B “SO” Geschwindigkeit 14-23 Knoten

15 s

30 s

Klasse B “SO” Geschwindigkeit > 23 Knoten

5 s

15 s

Klasse B “CS” nicht schneller als 2 Knoten

3 min

Klasse B “CS” schneller als 2 Knoten

30 s

Seenotrettungs-Flugzeug (luftgestütztes mobiles Gerät)

10 s

Aids to navigation (AIS AtoN)

3 min

AIS Basisstation

10 s

Das verlängerte Aussendeintervall kommt in überfüllten Regionen (Slotbelegung größer 50%) zur Anwendung.

AIS Gerätetypen

In hohem Ausmaß sind alle AIS basierten Geräte kompatibel. Sie verwenden die gleichen Frequenzen und orientieren sich an den TDMA Zeitfenstern. Im Detail sind jedoch manche Nachrichtentypen für einzelne Gerätetypen reserviert und auch die Reservierungsmethode der Zeitfenster kann sich unterscheiden.

Klasse A (IEC 61993-2)

Schiffsseitige AIS-Stationen, die die Leistungsstandards der IMO für ausrüstungspflichtige Schiffe erfüllen. Die Sendeleistung beträgt normalerweise 12,5W. Klasse A Stationen senden ihre Position (Nachricht 1/2/3) autonom alle 2-10 Sekunden in Abhängigkeit von Schiffsgeschwindigkeit und Kurs (alle 3 Minuten, wenn vor Anker oder festgemacht). Statische Informationen und Resisedaten (Nachricht 5) werden alle 6 Minuten gesendet. Klasse A Stationen können auch Textnachrichten und Sicherheitsnachrichten (SRM) versenden (Nachricht 12/14) und Application Specific Messages ASM (Nachricht 6/8/25/26) verarbeiten, wie zB meteorologische und hydrologische Daten, Notice to Mariners/Skippers und andere marine Sicherheitsinformationen (siehe IMO Safety of Navigation Circular 289, "Guidance on the use of AIS application-specific messages (ASM)" oder die IALA "Application Specific Message Collection"). In der Berufsschifffahrt sollte AIS zu jeder Zeit eingeschaltet bleiben, auch wenn das Schiff vor Anker  liegt oder be-/entladen wird.
Einer der erfolgreichsten AIS Klasse A Transponder ist unser Nauticast A2, der sowohl für den Betrieb nach Solas als auch nach Inland-Standard zertifiziert ist und der zuverlässig iauf Hochsee, in Küstenregionen und auf Flüssen eingesetzt wird.

Klasse B (IEC 62287-1 & IEC 62287-2)

Schiffseitige AIS-Stationen, die mit anderen AIS Stationen zusammenarbeiten, aber einfacheren Leistungsstandards folgen als Klasse A Geräte. Die Sendeleistung von 2W für Klasse B Geräte ist wesentlich geringer als bei Klasse A Geräten oder Basisstationen, weswegen der Position der VHF-Antenne eine umso größere und die entscheidende Bedeutung für die Reichweite zukommt. Wie bei Klasse A Geräten wird die Position (Nachricht 18) alle 3 Minuten ausgesendet, wenn sich das Schiff nicht bewegt. Fährt das Schiff sind die Aussendeintervalle aber länger als bei Klasse A. Analog sendet Klasse B die statischen Schiffsdaten (Nachricht 24A and 24B) alle 6 Minuten. Reisedaten werden von Klasse B Geräten nicht ausgesendet. Sie können Textnachrichten und ASM Nachrichten empfangen, aber diese in der Regel nicht aussenden.
Nach Kanalzugriff unterscheidet man 2 Arten von Klasse B, nämlich einerseites Geräte, die über Carrier Sense Time Division Multiple Access (CSTDMA) am Funkverkehr teilnehmen und andererseits jene, die Self Organizing Time Division Multiple Access Technology (SOTDMA) verwenden. Durch das aufwendigere Slot-reservierungsverfahren benötigen Klasse B "SO" mehr Prozessorleistung für die Slotberechnungen. Klasse B "CS" ist in der Regel etwas günstiger, in der Praxis sind die Unterschiede für den Seemann vernachläßigber. Das Nauticast B2 ist ein "CS" Gerät mit einer Empfangsleistung vergleichbar mit Klasse Geräten von 50 km und mehr und kann unter günstigen Umständen bis zu 20 km weit empfangen werden. Mit seiner Zuverläßigkeit, einer Vielzahl an Kommunikationsoptionen und der leistungsfähigen Steuerungssoftware Link2AIS ist das Nauticast B2 die erste Wahl für den ambitionierten und vorsichtigen Skipper.

Seenotrettungsflugzeuge (Search and Rescue Aircraft, partly IEC 61993-2)

AIS-Mobilstation für Luftfahrzeuge, die normalerweise ihre Position alle 10 Sekunden (Nachricht 9) aussendet. Statische Daten werden mit Nachricht 5, 24A und 24B ausgesendet.

AIS AtoN Station (Aid to Navigation) (IEC 62320-2)

AtoN Stationen können sowohl an Land und Küsten als auch auf See und Flüssen installiert sein und senden Position und Informationen über den AtoN Status aus (normalerweise Nachricht 21 alle 3 Minuten), aber der AtoN Standard bietet diesbezüglich viel mehr Flexibilität zur Anpassung an individuelle Bedürfnisse als jener für Klasse A und Kalsse B AIS. AtoN Stationen können auch Application Specific Messages (Nachricht 12/14) aussenden, bei Bedarf auch verschlüsselt. Weiters kann auch Nachricht 21 für virtuelle oder synthetische AtoNs ausgesendet werden.

AIS SART (Search and Rescue Transmitter) (IEC 61097-14)

AIS SART dienen der Selbstauffindung zB auf Rettungsbooten. Ein AIS SART sendet eine Nachricht 14 mit entweder "SART TEST" oder "ACTIVE SART". Wenn der SART aktiv ist sendet er zusätzlich eine Positionsnachricht 1 mit "Navigation Status" = 14 in einer Serie von 8 Nachrichten im Minutenabstand.
AIS SARTs kommen auch als Maritime Survivor Locating Devices (MSLD) oder Man-over-board (MOB) Geräte gemäß RTCM 11901.1, "Standard for Maritime Survivor Locating Devices" vor, sowie auch als AIS Notfunkbaken (EPIRBs). Standard AIS SARTs erhalten MMSIs beginnend mit "970", AIS MSLDs oder MOBs beginnend mit "972" und AIS EPIRBs beginnend mit "974". Alle Typen von AIS SARTs werden von AIS Geräten der Klasse A und B ausgewertet und an Kartensysteme ausgegeben.

AIS Basisstation (IEC 62320-1)

AIS-Basisstationen, meist an Land, unterstützen die komplexesten AIS-Funktionen von Kanalmanagement, über Textnachrichten, Zeitsynchronisierung bis zur Aussendung meteorologischer oder hydrologischer Informationen und vielem mehr. Aussendungen erfolgen normal (Nachricht 4) alle 10 Sekunden. Basisstationen werden meist von den zuständigen Schifffahrtsbehörden betrieben.
Mit der steigenden Popularität und Ausbreitung von Anwendungen wie marinetraffic.com, vesselfinder.com, shipfinder.com und anderen sind zahlreiche private AIS-Netzwerke mit "Basisstationen" entstanden. Im Gegensatz zu den behördlichen Basisstationen sind diese aber nur riesige Empfangsnetzwerke mit mächtigen Datenbanksystemen. Es erfolgen keine Aussendungen oder AIS-Kanalmanagement.

Anwendungen, Nutzen und Grenzen

Die Vorteile der AIS Technologie sind:

  • AIS Netzwerke funktionieren autonom, sobald AIS Geräte vorhanden sind
  • Die Reichweite übersteigt sowohl jene des visuellen Ausblicks als auch jene des Radar
  • AIS wird durch schlechtes Wetter oder Sichtverhältnisse nicht beeinträchtigt
  • AIS bietet die Möglichkeit relevante Informationen in zuverlässiger Form zu übertragen
  • AIS basiert auf digitaler Datenübertragung, die weniger fehleranfällig ist als Sprachkommunikation

In welchen Anwendungsbereichen wird AIS eingesetzt?

Kollisionsvermeidung

AIS wurde von der IMO entwickelt, um Kollisionen zwischen großen Schiffen zu vermeiden. Die Technologie identifiziert jedes Schiff zusammen mit seiner Position und Bewegung und erlaubt damit einen regionalen Überblick in Echtzeit.
Während AIS Geräte selbst in der Regel nur grundlegende Textinformationen ausgeben, können die empfangenen Daten an Elektronische Kartensysteme (ENC), vollständige Elektronische Kartendarstellungs- und Informationssysteme (ECDIS), Radaranzeigen oder einer Kombination davon weitergeleitet werden und ergeben so konsolidierte Navigationsinformationen.
Wenn ein Schiff auf See navigiert, sind Informationen über die Bewegung und die Identität anderer Schiffe in der Nähe für Navigatoren entscheidend, um Entscheidungen treffen zu können, um Kollisionen mit anderen Schiffen und Gefahren (Untiefen oder Felsen) zu vermeiden. Zu diesem Zweck wurden in der Vergangenheit visuelle Beobachtungen (Ausblick, Fernglas und Nachtsicht), Audioaustausch (z. B. Pfeifen, Hörner und UKW-Radio) und Radar oder automatische Radarkarten verwendet. Ihr Umfang wurde nicht ersetzt, aber durch die Integration von AIS enorm erweitert.

Vessel traffic services

In vielen Gewässern wird der Schiffsverkehr durch Vessel Traffic Service (VTS) gesteuert. AIS liefert dafür eine wesentliche Datengrundlage und ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Schiffsverkehrsmanagement.

Fischereiüberwachung und -steuerung

AIS wird in nationalen Fischereigewässern durch die Aufsichtsbehörden eingesetzt, um die Aktivitäten der Fangflotten zu überwachen, typischerweise bis zu einer Reichweite von 100 km (abhängig von Antennenposition und Qualität der eingesetzten Empfänger/Basisstationen) meist ergänzt um Daten, die satellitengestütz empfangn werden.

Seenotrettung (Search and rescue)

Zur Koordination der Einsatzkräfte vor Ort im Rahmen einer Seenotrettung sind verläßliche Positionsdaten der Schiffe in der Nähe und die Verfügbarkeit letztgültiger Positionsdaten des verunfallten Schiffes oft lebensrettend. Auch in diesem Fall liefert AIS einen wertvollen Beitrag zur Sicherheit auf See. Der AIS Standard sieht auch den Einsatz auf SAR-Flugzeugen vor, die Positionsdaten empfangen und ihre eigene Position mit AIS-Nachricht 9 aussenden.
Zur Unterstützung der Auffindung von Personen in Seenot spezifiziert IEC 61097-14 Ed 1.0 AIS-basierte SAR Transmitter (AIS-SART). AIS-SART ist ebenfalls Teil des Global Maritime Distress Safety Systems (GMDSS) seit 1. Jänner 2010. 

Seeunfalluntersuchung

AIS Informationen werden regelmäßig zur Untersuchung von Schifffahrtsunfällen herangezogen, da sie wesentlich zur Auflklärung des Herganges beitragen können.

Messaging (Application Specific Messages - ASM)

Mittels AIS Nachrichten 6, 8, 25 und 26 können Binärnachrichten ausgesendet werden. Dies erfolgt entweder adressiert an eine oder mehrere (adressierte Nachricht - ABM) oder an alle Empfänger (Broadcast Nachricht –BBM). Wenn die Nachricht nicht verschlüsselt ist, kann sie von jedem Empfänger dekodiert werden. Der Einsatz von ASM steigt rasant und reicht von Navigationsinformationen wie meteorologischen und hydrologischen Daten über Verkehrsmanagement, Anfragen durch Basisstationen, Ladungsinformationen, Schleusen- und anderer Infrastrukturstatus bis zu internen Schiffsdaten (meist verschlüsselt und über Sat-AIS). AtoNs verwenden ASM für eine Vielzahl an Einsatzzwecken von der Übertragung von Sensordaten bis zu Licht- und Batteriestatus und -steuerung. Ein Zukunftsfeld ist der Einsatz von ASM für Schiffsverkehrsmanagement, Schleusen- und Hafenreservierungen, Frachtabfertigung, Grenzkontrollen und vieles mehr. Das Verzeichnis der verfügbaren ASM wird von IALA (International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities) verwaltet. Siehe: http://www.iala-aism.org/asm/
Alle Nauticast Produkte unterstützen die Verwendung von ASM und bieten auch Verschlüsselungsmöglichkeiten. Die Nauticast AtoN und Klasse B Produkte sind zusammen mit Link2AIS als Managementsoftware für diesen Zweck optimiert.

Die Zukunft von AIS - VHF Data Exchange System (VDES)

Hielt man zum Zeitpunkt der AIS Einführung die zur Verfügung stehenden Übertragungskapazitäten noch für praktisch unbeschränkt, so sind nunmehr die AIS Kanäle in stark frequentierten Gegenden vielfach schon überlastet. Zieht man weiters die Notwendigkeit für zukünftige Erweiterungen wie zB ASM (siehe Absatz oben) in Betracht, so wird klar, dass die AIS Bandbreite nicht mehr ausreicht. Als weiterer Mangel von AIS tritt immer stärker auch die limitierte Reichweite in den Vordergrund.
These increased communication requirements paved the way to a new standard extending current AIS capabilities. The new system which will still comprise AIS as we know it know is called VHF Data Exchange System (VDES). VDES will add another 2 terrestrial channels to the currently existing AIS channels for ASM use and a satellite 2-way link, allowing a whole range of new applications for ship operators as well as for authorities. While the standard ITU-R M.2092-0 “Technical characteristics for a VHF data exchange system in the VHF maritime mobile band” is final and the terrestrial channels were successfully assigned at a worldwide level at the World Radio Conference in 2015, no agreement could be reached on the reservation of the frequencies planned for the SAT-Link. This is now planned for WRC 2019, but failing an international agreement could derail the VDES introduction by a considerable amount of years.
A comprehensive summary of the VDES concept, current state and planned activities can be found in the IALA VHF Data Exchange System (VDES) Overview.



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