⚓ BS EN 61993 是英国采用欧洲标准 EN 61993 并等同采用国际电工委员会 IEC 61993 系列而制定的船舶导航与无线电通信设备标准,专门规范自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)。AIS 是船舶在 VHF 频段自动广播与接收船位、航速、船名等信息,用于船舶识别、避碰与船舶交通管理(VTS)的重要系统。该标准系列规定了 AIS 设备的操作与性能要求、试验方法以及要求的试验结果,是海事通信设备型式认可与安装检验的重要依据。
💡 AIS 被誉为海上交通的”自动名片”:它让每一艘装备 AIS 的船都能被邻近船舶和岸基监控站”看见”,从而显著提升航行安全与交通管理效率。BS EN 61993 系列正是这一系统设备性能的度量衡。
一、标准系列的组成与框架 📌
BS EN 61993 系列由两个部分组成,分别对应 AIS 发展的两个阶段与应用对象:
- BS EN 61993-1:船载自动应答器系统安装(采用 VHF 数字选呼 DSC 技术)——规定使用 VHF 数字选呼(Digital Selective Calling,DSC)技术的船载自动应答器系统的操作与性能要求、试验方法及要求的试验结果。该部分等同采用 IEC 61993-1:1999。
- BS EN 61993-2:AIS 的 A 级船载设备——规定通用自动识别系统(AIS)A 级船载设备的操作与性能要求、试验方法与要求的试验结果。该部分等同采用 IEC 61993-2:2012,并取代了原 BS EN 61993-2:2002。
两个部分在技术上一脉相承:第 1 部分代表了早期基于 DSC 的自动应答概念,第 2 部分则对应现代通用 AIS 的 A 级船台设备,覆盖了从”自动应答”到”通用自动识别”的演进主线。
⚠️ AIS 设备必须通过规定的型式试验并满足要求的试验结果,方可认为符合标准。试验应在受控条件下进行,试验报告应完整记录试验设置、测量数据与判定结论,不能以”功能正常”替代标准要求的量化指标。
二、第 1 部分:VHF DSC 船载自动应答器系统 📡
BS EN 61993-1 针对采用 VHF 数字选呼技术的船载自动应答器系统,规定了其在操作与性能方面的要求,包括:发射与接收频率、发射功率、频率容差、调制特性、接收机灵敏度、相邻信道选择性、抗干扰性能等,并对 DSC 报文格式、应答时序与误码性能提出要求。系统应能在规定的 VHF 信道上自动发射包含本船识别与位置信息的应答信号,并接收其他船舶的应答,从而实现船舶间的自动识别与信息交换。
该部分还规定了相应的试验方法与要求的试验结果,例如测量发射功率、频率误差、灵敏度、选择性等参数,并验证报文编码与解码的正确性。试验应在规定的环境与电源条件下进行,以保证结果的重复性。
💡 DSC 是 GMDSS(全球海上遇险与安全系统)的核心技术之一。早期的自动应答器把 DSC 的选呼能力与位置报告相结合,为后来通用 AIS 的标准化奠定了技术基础。
三、第 2 部分:A 级船载 AIS 设备 📲
BS EN 61993-2 针对通用自动识别系统(AIS)的 A 级船载设备,规定了更为完整的操作与性能要求。A 级 AIS 是强制安装于大型船舶(如国际航行客船、300 总吨及以上货船等)的设备,具有较高的发射功率与数据速率。标准规定的性能要求主要包括:
- 发射与接收:AIS 在 VHF 信道 87B/88B(及 AIS 专用信道)上发射,规定了发射功率、频率容差、调制与频谱特性。
- 信息与报文:设备应能处理静态与动态信息(船位、航速、航向、船名、MMSI、呼号等),并按规定的报告率与优先级发送。
- 信道与时隙管理:采用自组织时分多址(SOTDMA)机制管理时隙,避免碰撞,保证多船共用同一信道。
- 接口与显示:规定与船位传感器(GPS/DGPS)、航向传感器、电子海图等外部设备的接口要求。
- 环境与可靠性:规定工作温度、湿度、振动、电源波动等环境适应性与可靠性要求。
该部分同样规定了相应的试验方法与要求的试验结果,确保 A 级 AIS 设备在真实海上环境中能够可靠、准确地完成自动识别功能。
🚨 AIS 报告率的合理性与时隙管理的可靠性直接决定系统在密集船舶水域的性能。若设备不能正确执行 SOTDMA 时隙管理,会造成报文碰撞与信息丢失,削弱避碰与监控功能,因此相关试验必须严格执行。
四、工程实践与检验要点 🛠️
- 📡 天线安装:AIS 天线应安装于良好视场位置,远离其他发射天线与金属结构,保证收发性能。
- 🔗 传感器接入:正确接入船位、航向与计程仪信号,确保 AIS 播报的动态信息准确。
- 🔋 供电:AIS 设备应由船舶主电源供电,并满足电压波动与暂态要求。
- 📋 型式试验:型式试验应覆盖发射、接收、报文、接口、环境与可靠性等全部要求,并出具完整试验报告。
- 🧭 日常维护:定期检查天线连接、馈线、供电与传感器数据,发现误码或数据丢失应及时排查。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问:BS EN 61993-1 与 61993-2 有什么区别?
答:第 1 部分规定采用 VHF DSC 技术的船载自动应答器系统,第 2 部分规定通用自动识别系统(AIS)的 A 级船载设备。后者对应现代通用 AIS,是当前强制安装于大型船舶的设备标准。
❓ 问:A 级 AIS 与 B 级 AIS 有何不同?
答:A 级 AIS 发射功率高、数据速率高、采用 SOTDMA 时隙管理,强制用于大型船舶;B 级 AIS 功率较低、用于小型船舶与休闲船舶。BS EN 61993-2 专门规定 A 级设备。
❓ 问:为什么 AIS 要采用时分多址(TDMA)方式?
答:因为同一水域内众多船舶共用有限的 VHF 信道,TDMA(尤其 SOTDMA)使各船在分配的时隙内发射,避免报文碰撞,从而保证系统容量与识别可靠性。
🔍 问:AIS 能代替雷达用于避碰吗?
答:不能完全代替。AIS 提供数字化的目标识别与信息,但雷达可探测非 AIS 目标(如无 AIS 的小船、浮标、岸线)。AIS 与雷达互为补充,共同服务于避碰与监控。