近年来，世界范围内的航运市场在飞速发展，港口船舶密度越来越大。尽管现在的航海技术有了长足的进步，但是海上船舶碰撞事故还是经常发生，给海上人命安全及海洋环境造成极在的威胁。产生这种现象的原因主要是由于用于船舶管理及避碰的各种助航仪器设备不能充分满足海上监控及通信的需要。当前航海上用于船舶监控的主要设备是雷达，船舶间为了航行安全而进行通信使用的设备主要是甚高频（VHF）无线电话。雷达设备是根据屏幕上的物标回波来识别目标的，这并不能直接反映目标的大小，在正常情况下，靠雷达回波也不能可靠地估计出目标的航向航速等一些对船舶航行十分重要的参数，特别是当船舶改向机动时，雷达回波会有一定的延时，即便是雷达自动标绘仪也是这样的。此外，目前船舶间通信依靠 VHF 无线电话，但由于没有有效的手段及时取得对方的标识信息，通信时只能靠通报自己或对方的船位来相互识别，这在船舶密度大的水域或是在船舶处于紧迫局面时是很难实现的。

当前，大部分港口交通管理系统（VTS）机构要求船舶在接近或进入 VTS 区域时要向 VTS 中心进行报告，所以船舶一到指定位置就要进行报告，然后 VTS 操作人员要在雷达屏幕上寻找到该船的雷达回波,并与船方反复核对位置后,才能实现对该船的跟踪，如果船舶发生碰撞或其它事故，利用 VTS 历史资料进行原因查找或责任认定是非常难以实现的；

同时，由于竞争日趋激烈，对各航运公司以及租船公司甚至货代公司来说，都需要及时了解本公司及相关航运公司的最新船舶动态信息，以提高管理效率，节约成本，从而抢占航运市场的制高点，这只能通过船舶配备的通信设备如 VHF 设备、卫星通信船站等来进行，各港航公司企业对船舶的监控没有办法做到实时、快速，从而给正常的经营管理活动造成很大的影响；对各科研机构来说，需要调查港口的船舶交通流信息，以便提出高效通航的有力措施，这也只能到各港口海事管理部门调阅相关的船舶交通管理信息数据才能实现。

船舶自动识别系统(AutomaticIdentification System)简称 AIS 系统。它诞生于 20 世纪 90 年代。它是信息技术、计算机技术、卫星导航技术等高新技术在航海领域应用的新设备和系统。通过近几年的开发和研制，其发展迅速，日趋成熟。国际海事组织(IMO)和国际航标协会(IALA)经过调查研究和科学论证，已采纳了该系统，并对海上人命安全标准公约(SOLAS)进行修订，增加 AIS 系统设备的条款。同时制定了 AIS 的性能标准及规定船舶强制安装 AIS 的时间，即自 2002 年 7 月 1 日进入 AIS 设备的实施期。中国海事局也于 2001 年 12 月 18 日发布了《关于做好配备通用船载自动识别系统(AIS)设备工作的公告》。国际电信联盟 ITU、国际电工委员会 IEC 也相应规定了 AIS 技术规范和测试要求。

AIS 实际上是一移动通信系统，它在海上 VHF 频段采用 SOTDMA 方式播发船舶的静态数据和动态数据，同时接收其它船舶发出的信息并显示。这将有助于船舶的识别和信息交换，从而提高船舶航行安全和效率。 它是近年来几个国际组织，特别是国际海事组织(IMO)、国际航标协会(IALA)、国际电信联盟(ITU)共同促进研究的成果。 AIS 的目的是让所有船舶都安装有自动应答和识别装置，装有这种装置的船舶就可以互相“看得见”。船舶之间“看得见”，意味着不须人为介入便能够连续交换重要的航行数据，包括当前航行状态和其它动态信息。这对航海的安全、海上交通的控制和海事环境的监视是非常有益的。

AIS系统的出现对传统的船舶监控带来新的理念，使海上船舶管理发生很大变化，各方通过 AIS 将获取到所需船舶的动态及静态信息，可以对船舶进行全方位、实时的监控。例如，对航运代理公司来说,基于 AIS 的船舶监控系统可以自动、实时、准确、全面地掌握在港船舶的动态信息，其各项监控功能成功应用于船舶代理业务中，它成为船舶调度的千里眼，发挥着重要的作用，系统的动态自动处理和预警功能成为船舶代理服务质量监督的手段，使船舶的代理在港口辅助作业中扮演更加重要的角色，同时还可以为船东提供越来越多的增值服务。 因此，本论文研究 AIS 技术在实时动态船舶监控系统的应用是有益和非常必要的。

2. 研究的基本内容与方案

本项目运用.net和数据库技术，结合AIS技术，实现库区船舶状态的远程监控。其实现的基本内容包括：

1.实现基于AIS的船舶运行信息的通信接收与解码。

2.实现船舶之间的通信，通过AIS与雷达两者数据进行融合，形成互补。