ais的船舶位置监控系统
摘 要针对船只在海上航行时难以预判危险以及发生危险后难以求救，本课题开发了一个基于AIS系统的船舶位置监控系统。本系统利用船舶上发出的AIS报文，对AIS报文解析后获得船只当前的信息，利用这些信息在搭建的小型地理信息系统中展示出船舶的当前状态，并在船舶遇险时发出报警。本系统是基于百度地图API搭建，利用AIS报文解析出来的GPS坐标信息，将GPS坐标转换为百度坐标，并在百度地图中显示出来。当船只进入规定的区域时，本系统将对船只进行跟踪监控，确保船舶安全。系统代码采用C#编写，利用百度地图API，达到所要求的效果。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 论文的结构 1
第二章 AIS简介 1
2.1 AIS系统的发展历史 1
2.2 AIS系统的基本应用 1
第三章 GIS简介 1
3.1 GIS的基本概念 1
3.2 GIS的发展 1
3.3 GIS的特点 1
第四章 船舶位置监控系统方案设计 1
4.1 船舶位置监控系统的提出 1
4.2 船舶位置监控系统的结构与功能 1
4.3 船舶位置监控系统方案设计 1
4.4 系统功能实现 1
结束语 1
致 谢 1
参考文献 1
第一章 绪论
1.1 课题的目的和意义
基于AIS的船舶位置监控系统，是把AIS与GIS集成起来，把GIS特有的空间数据处理能力和AIS技术相结合的产物。船舶自动识别系统（Automatic Identification System ）简称AIS系统。它诞生于20世纪90年代。它是部分高新技术在航海领域的新的应用。通过多年的开发和研制，它的发展越来越迅速，也变得越来越成熟。国际海事组织（IMO）等许多部门花费了很长时间对AIS进行研究和论证，最终肯定了AIS技术的作用。基于AIS的船舶位置监控系统，用来对本船内部进行的实时或近似实时的监控，帮助船只避免碰撞、触礁、触浅等海事的发生。AI
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
S要求所有船只都安装自动应答和识别装置，这样一来装有AIS的船只就能够知道彼此的状态，这意味着船舶之间不需要外部介入就可以互相智能地交换数据，包括当前船只状态和其他特殊信息。AIS的普及是对海上船只的安全、海事环境的维护以及海上交通的管理非常有益的。
1.2 国内外研究现状
1994年，芬兰和瑞典初次提出AIS，AIS是将自组织时分多址联接技术SOTDMA（SelfOrgnized Time Division Multiple Access）应用于船只间和船岸间的位于海上的转发系统，这被称为用广播方式进行的船舶识别系统。
1996年10月，通用自动识别系统（UAIS）产生了，它确立了将采用瑞典和芬兰提出的广播式SOTDMA为基础。这个系统是在国际海事组织航行委员会（IMC NAV）第42次会议上提出的。
1999年9月，《AIS强制安装决定》于在IMC NAV第45次会议上表决通过。
2000年6月，IMC海上安委会第73次会议表决通过了新的决案，这个决案强制要求了海上的船只安装船舶自动识别系统，并且明确规定了AIS设备的安装时间表。次决案即修订过的SOLAS公约。
目前，许多的国外相关部门对于AIS信息的应用方面的研究已经有了很长时间的发展，并且达到很高的水准，但是这些系统所需要的费用非常高，而且并不能随时完成所有用户的需求。
相比与国外的一些先进的机构，我国的AIS研究工作开始的时间比较晚，但后续的发展速度很快，在这期间相关机构也发表了很多有关AIS 的文章，交通部海事局最先组织了技术人员展开对AIS的研究红枣，发表了AIS应用技术的研究报告，同时也下发了中国海事AIS配布方案，其他的一些海事部门、科研组织和一些相关院校也陆续对AIS船舶位置监控系统进行了开发，这些系统都在不断完善中，并且有相当一部分已经在稳定使用中。
1.3 论文的结构
本论文主要有3个部分组成，分别为第二、三、四章。第一部分简单介绍了AIS系统的发展历史，AIS系统的功能以及其基本应用，对AIS系统有一个初步的介绍。第二部分写的是GIS。GIS是地理信息系统的简称，本课题的核心就是如何搭建一个小型地理信息系统，并通过AIS报文解析出来的信息，在小型地理信息系统中展示船舶的各种状态。第二部分是对地理信息系统的简介，对于如何搭建地理信息系统的详细过程会在第三部分给出。本论文的第三部分，即第四章，船舶位置监控系统方案设计，详细给出了AIS报文的解析，地理信息系统的搭建方法，以及本系统的结构功能等等，是本论文的核心部分。
第二章 AIS简介
2.1 AIS系统的发展历史
AIS发展初期是由基于VHF数字选择呼叫(DSCdigital selective calling)技术开发而成的，被称为自动应答系统(Transponder System )。它的原理是利用在70信道以上的以DSC的方式进行自动的信号发射，并让接收信息的接收机按照发送过来的信道将本船的识别码、船名、船位、航速等一系列的状态信息以自动的方式发送给询问方，一次来实现一个简单的自动的应答。IMC海安会和其它的一些国际组织，不断研究并制定相关的制度，并且时刻不停地进行AIS的研究工作，使AIS作为导航或通讯设备有了日益明显的发展。目前，我国在很多地方都使用了AIS设备。AIS在我国的应用也更多地确保了船只在海上航行的安全。
2.2 AIS系统的基本应用
AIS的正确使用对于保护海上船员的人身安全，提高船只在海上航行是的效率以及船只自身的安全，有着十分重要的作用。AIS的主要功能有：
1、识别船只；
2、协助追踪目标；
3、简化信息交流；
4、为船只之间提供许多其他的信息以防止船只发生碰撞。
AIS增加了一种防止船舶间碰撞的措施方法，这个方法增强了ARPA雷达、船舶报告等等的功能，在地理信息系统上直接以可视化的形式显示所有船舶的航向、航线、船名等各种状态信息，加强了海上船舶之间的交流，创造了一种与其他船舶进行语音和文本通信的方法，增强了船只的全局意识，使航海进入了数字化时代。
第三章 GIS简介
3.1 GIS的基本概念
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。这个系统是是在计算机的硬、软件系统的协同工作支持下运行的，地球表面空间中有很多相关的地理分布数据，GIS对它们进行有序的采集，储存，运算，分析，显示等等，而且这些数据可以是整个的地球表层空间数据也可以是局部的。
一个简单的经纬度坐标只有在规定的地理信息系统中，代表成某个地点、标志或方位后，用户才能得到认识和理解。当用户获得了当前的位置信息，就能分析这些信息，并对当前的地理环境进行处理，以提供信息的服务与支持。地理信息系统是地理学、地图学、遥感等其他学科的结合，如今已经在不同的领域得到了广泛的应用。随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为"地理信息服务"（Geographic Information service）。GIS能够分析处理变幻多断的空间信息。GIS 技术能够使一般的数据库操作具有可视化效果，并且可以结合地理分析功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 论文的结构 1
第二章 AIS简介 1
2.1 AIS系统的发展历史 1
2.2 AIS系统的基本应用 1
第三章 GIS简介 1
3.1 GIS的基本概念 1
3.2 GIS的发展 1
3.3 GIS的特点 1
第四章 船舶位置监控系统方案设计 1
4.1 船舶位置监控系统的提出 1
4.2 船舶位置监控系统的结构与功能 1
4.3 船舶位置监控系统方案设计 1
4.4 系统功能实现 1
结束语 1
致 谢 1
参考文献 1
第一章 绪论
1.1 课题的目的和意义
基于AIS的船舶位置监控系统，是把AIS与GIS集成起来，把GIS特有的空间数据处理能力和AIS技术相结合的产物。船舶自动识别系统（Automatic Identification System ）简称AIS系统。它诞生于20世纪90年代。它是部分高新技术在航海领域的新的应用。通过多年的开发和研制，它的发展越来越迅速，也变得越来越成熟。国际海事组织（IMO）等许多部门花费了很长时间对AIS进行研究和论证，最终肯定了AIS技术的作用。基于AIS的船舶位置监控系统，用来对本船内部进行的实时或近似实时的监控，帮助船只避免碰撞、触礁、触浅等海事的发生。AI
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
S要求所有船只都安装自动应答和识别装置，这样一来装有AIS的船只就能够知道彼此的状态，这意味着船舶之间不需要外部介入就可以互相智能地交换数据，包括当前船只状态和其他特殊信息。AIS的普及是对海上船只的安全、海事环境的维护以及海上交通的管理非常有益的。
1.2 国内外研究现状
1994年，芬兰和瑞典初次提出AIS，AIS是将自组织时分多址联接技术SOTDMA（SelfOrgnized Time Division Multiple Access）应用于船只间和船岸间的位于海上的转发系统，这被称为用广播方式进行的船舶识别系统。
1996年10月，通用自动识别系统（UAIS）产生了，它确立了将采用瑞典和芬兰提出的广播式SOTDMA为基础。这个系统是在国际海事组织航行委员会（IMC NAV）第42次会议上提出的。
1999年9月，《AIS强制安装决定》于在IMC NAV第45次会议上表决通过。
2000年6月，IMC海上安委会第73次会议表决通过了新的决案，这个决案强制要求了海上的船只安装船舶自动识别系统，并且明确规定了AIS设备的安装时间表。次决案即修订过的SOLAS公约。
目前，许多的国外相关部门对于AIS信息的应用方面的研究已经有了很长时间的发展，并且达到很高的水准，但是这些系统所需要的费用非常高，而且并不能随时完成所有用户的需求。
相比与国外的一些先进的机构，我国的AIS研究工作开始的时间比较晚，但后续的发展速度很快，在这期间相关机构也发表了很多有关AIS 的文章，交通部海事局最先组织了技术人员展开对AIS的研究红枣，发表了AIS应用技术的研究报告，同时也下发了中国海事AIS配布方案，其他的一些海事部门、科研组织和一些相关院校也陆续对AIS船舶位置监控系统进行了开发，这些系统都在不断完善中，并且有相当一部分已经在稳定使用中。
1.3 论文的结构
本论文主要有3个部分组成，分别为第二、三、四章。第一部分简单介绍了AIS系统的发展历史，AIS系统的功能以及其基本应用，对AIS系统有一个初步的介绍。第二部分写的是GIS。GIS是地理信息系统的简称，本课题的核心就是如何搭建一个小型地理信息系统，并通过AIS报文解析出来的信息，在小型地理信息系统中展示船舶的各种状态。第二部分是对地理信息系统的简介，对于如何搭建地理信息系统的详细过程会在第三部分给出。本论文的第三部分，即第四章，船舶位置监控系统方案设计，详细给出了AIS报文的解析，地理信息系统的搭建方法，以及本系统的结构功能等等，是本论文的核心部分。
第二章 AIS简介
2.1 AIS系统的发展历史
AIS发展初期是由基于VHF数字选择呼叫(DSCdigital selective calling)技术开发而成的，被称为自动应答系统(Transponder System )。它的原理是利用在70信道以上的以DSC的方式进行自动的信号发射，并让接收信息的接收机按照发送过来的信道将本船的识别码、船名、船位、航速等一系列的状态信息以自动的方式发送给询问方，一次来实现一个简单的自动的应答。IMC海安会和其它的一些国际组织，不断研究并制定相关的制度，并且时刻不停地进行AIS的研究工作，使AIS作为导航或通讯设备有了日益明显的发展。目前，我国在很多地方都使用了AIS设备。AIS在我国的应用也更多地确保了船只在海上航行的安全。
2.2 AIS系统的基本应用
AIS的正确使用对于保护海上船员的人身安全，提高船只在海上航行是的效率以及船只自身的安全，有着十分重要的作用。AIS的主要功能有：
1、识别船只；
2、协助追踪目标；
3、简化信息交流；
4、为船只之间提供许多其他的信息以防止船只发生碰撞。
AIS增加了一种防止船舶间碰撞的措施方法，这个方法增强了ARPA雷达、船舶报告等等的功能，在地理信息系统上直接以可视化的形式显示所有船舶的航向、航线、船名等各种状态信息，加强了海上船舶之间的交流，创造了一种与其他船舶进行语音和文本通信的方法，增强了船只的全局意识，使航海进入了数字化时代。
第三章 GIS简介
3.1 GIS的基本概念
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。这个系统是是在计算机的硬、软件系统的协同工作支持下运行的，地球表面空间中有很多相关的地理分布数据，GIS对它们进行有序的采集，储存，运算，分析，显示等等，而且这些数据可以是整个的地球表层空间数据也可以是局部的。
一个简单的经纬度坐标只有在规定的地理信息系统中，代表成某个地点、标志或方位后，用户才能得到认识和理解。当用户获得了当前的位置信息，就能分析这些信息，并对当前的地理环境进行处理，以提供信息的服务与支持。地理信息系统是地理学、地图学、遥感等其他学科的结合，如今已经在不同的领域得到了广泛的应用。随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为"地理信息服务"（Geographic Information service）。GIS能够分析处理变幻多断的空间信息。GIS 技术能够使一般的数据库操作具有可视化效果，并且可以结合地理分析功能。
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