论文总字数：20676字

摘 要

AIS,也被称为船舶自动识别系统，是实现海上通信和互联的主要手段和技术之一。AIS数据的解码是AIS通信中的重要环节，这环节是基于系统搭载的解码模块来完成的。为了深入理解AIS系统的各种功能以及基于AIS数据所拓展的各种应用，论文基于如下环节对AIS解码技术进行研究：

1.通过查阅文献，了解AIS系统和AIS数据的解码技术，初步确定本文的研究方法和技术路线。

2.对AIS的现状进行概述，包括AIS的组成和功能，AIS近些年的发展。

3.从AIS数据的特征、报文的种类出发，分析研究AIS数据的解码原理，研究A类和B类共24种AIS报文的解码技术，并以1号报文和21号报文为例，清晰直观地呈现AIS解码模块的工作原理。

4.通过对AIS报文解码的研究，运用AIS数据的ASCII码和二进制码研究快速抽取目标船舶的AIS数据的技术。

5. 概述和展望AIS作为一种有效地通信手段在航海中的应用。

通过对 AIS解码技术的分析，深入理解AIS系统的基本原理，掌握基于AIS解码技术所构建的虚拟航标、优化调度等航海实践或应用。

关键词：AIS数据；解码；应用

Abstract

AIS, also known as the ship's automatic identification system, is one of the main means and technologies to achieve maritime communication and interconnection. The decoding of AIS data is an important part of AIS communication. This part is based on the decoding module carried by the system. In order to deeply understand the various functions of the AIS system and the various applications expanded based on the AIS data, the paper studies the AIS decoding technology based on the following links:

1.By referring to the literature, understand the AIS system and AIS data decoding technology, and initially determine the research method and technical route of this article。

2.An overview of the current status of AIS, including the composition and function of AIS, and the development of AIS in recent years.

3.Based on the characteristics of AIS data and the types of messages, analyze and study the decoding principle of AIS data, study the decoding techniques of 24 types of AIS messages of Type A and Type B, and take No. 1 and No. 21 as For example, clearly and intuitively present the working principle of the AIS decoding module.

4.Through the research on the decoding of AIS messages, use the ASCII code and binary code of AIS data to study the technology of quickly extracting the AIS data of the target ship.

5.Overview and prospect of AIS as an effective means of communication in navigation.

Through the analysis of AIS decoding technology, in-depth understanding of the basic principles of the AIS system, mastering the navigation practice or application of virtual navigation marks and optimized scheduling based on AIS decoding technology.

Keywords:AIS data ;decoding ;AIS apply

目 录

第1章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2研究意义 1

1.3研究目的 2

1.4研究内容与框架 2

1.4.1研究内容 2

1.4.2研究框架 2

第2章 AIS概述 4

2.1 AIS的产生 4

2.2 AIS现状与发展 4

2.2.1 AIS系统基本建设情况 4

2.2.2 AIS数据解码研究现状 4

2.2.3 AIS通信的问题 5

第3章 AIS数据的提取 6

3.1 AIS数据格式 6

3.2 AIS报文种类 7

3.3 AIS数据解码分析 8

3.3.1 1号报文解码实例 8

3.3.2 21号报文解码实例 10

3.4 AIS数据的快速提取 13

3.4.1 船舶AIS数据快速提取的需求 14

3.4.2 船舶AIS数据快速提取的原理 14

3.5 本章小结 14

第4章 AIS系统的应用 16

4.1 概述 16

4.2 AIS在虚拟航标中的应用 16

4.3 AIS系统与北斗 16

4.3.1 北斗与AIS结合的需求 16

4.3.2 北斗系统的组成 17

4.3.3 北斗系统为船舶提供的服务 17

4.4 优化船舶调度 18

4.5 AIS系统的演进 18

4.6 本章小结 18

第5章 结论 19

参考文献 20

致谢 22

第1章 绪论

1.1选题背景

SOLAS公约要求300总吨及以上的国际航行船舶、不从事国际航行的500总吨及以上的船舶，以及不论尺度大小的客船应分阶段配备安装船载AIS设备。在2004 年12月31日前，300总吨及以上的国际航行船舶已全部强制配备安装船载AIS设备^[1]。在海上通信、搜寻搜救、避碰操纵等方面，AIS一直发挥着重要的作用，这源于AIS系统能够海上目标提供目标识别，并且能够搭建海上目标之间的通信通道。此外，AIS数据在航速、航向、位置等许多方面都有应用，由AIS所产生的历史轨迹是海事事故调查的重要参考依据。随着航海和计算机技术的迅猛发展，随着船舶不断地向智能化无人化的方向发展，AIS在航海中将扮演着越来重要且无可替代的角色。我国作为海洋大国，要迈进海洋强国，也必然要推进AIS的发展，不断地推动对AIS系统的研究和创新。

1.2研究意义

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