BS EN 62287——船载B级AIS(自动识别系统)设备标准系列(CSTDMA与SOTDMA技术)

Maritime Navigation and Radiocommunication Equipment and Systems — Class B Shipborne Equipment of the Automatic Identification System (AIS) — Part 1: Carrier-Sense TDMA (CSTDMA); Part 2: Self-Organising TDMA (SOTDMA)(IEC 62287 英国实施版)

🚢 BS EN 62287 是国际电工委员会标准 IEC 62287 的英国国家标准实施版,由 BSI 技术委员会 EPL/80(海事导航与无线电通信设备及系统)归口,技术内容与 IEC 62287 一致。该系列规定了船舶AIS(Automatic Identification System,自动识别系统)B级船载设备的技术要求。AIS 通过在甚高频(VHF)海事频段(161.975 MHz 与 162.025 MHz)上周期性广播船舶的静态、动态与航次信息(船名、MMSI、位置、航向、航速等),实现船-船、船-岸之间的自动识别与避碰辅助。B级AIS面向非强制安装的小型船舶(如内河船、渔船、游艇),其成本更低、发射功率与报告率与 A 级设备不同。本批次收录两部分:Part 1 规定基于 CSTDMA(载波侦听时分多址)的设备,Part 2 规定基于 SOTDMA(自组织时分多址)的设备。

💡 B级AIS在帧与时隙分配上比 A 级设备简化:CSTDMA 方式在发射前侦听信道的时隙占用状态,仅占用空闲时隙,避免与 A 级及相邻 B 级设备冲突;SOTDMA 方式则通过自组织算法预先协商时隙。二者与 A 级设备(符合 IEC 61993-2/ITU-R M.1371 系列)在同一个 VHF 信道上共存。

一、标准系列概述 📌

BS EN 62287 系列由 BSI 技术委员会 EPL/80(海事导航与无线电通信设备及系统)归口,英国专家参与 IEC TC 80(海事导航与无线电通信设备及系统)的制修订工作。该系列以两部标准分别规定两类多址技术的 B 级设备:Part 1(2011 版,含 A1:2014 修订)规定 CSTDMA 技术,取代了早期基于 CSTDMA 的 B 级设备规范;Part 2(2013 版)规定 SOTDMA 技术。两部分均以 IEC 62287 为基础并被 CENELEC 采纳。标准正文明确,遵守英国标准不能免除使用者的法律责任。

在实践中,AIS 设备必须满足国际海事组织(IMO)与 ITU-R M.1371 系列建议书要求,B 级设备还需在 VHF 信道资源上与 A 级设备协调。欧洲水域的 B 级 AIS 需符合欧盟相关指令(如无线电设备指令)要求,本系列为其符合性评估提供依据。

二、系列构成与技术路线 🧩

本批次收录的 BS EN 62287 系列文件由两部分构成:

标准号年份标题技术路线与要点
BS EN 62287-1:2011+A1:20142011(2014 修订)Part 1: Carrier-sense time division multiple access (CSTDMA) techniques基于载波侦听时分多址(CSTDMA)的 B 级 AIS 设备,发射前侦听时隙占用、仅在空闲时隙发射;规定频率、功率、调制、数据格式与协议、以及试验方法
BS EN 62287-2:20132013Part 2: Self-organising time division multiple access (SOTDMA) techniques基于自组织时分多址(SOTDMA)的 B 级 AIS 设备,通过自组织算法协商时隙;规定相应的射频、协议与试验要求

三、关键技术要求 🔧

3.1 射频与信道要求

  • 工作频段:VHF 海事频段 Ch87B(161.975 MHz)与 Ch88B(162.025 MHz),双信道交替或按需发射。
  • 发射功率:B 级设备发射功率约 2 W,低于 A 级设备的 12.5 W,以适应非强制装备船舶的场景并减少信道占用。
  • 调制方式:采用 GMSK 调制(与 A 级一致),数据速率 9600 bit/s;部分 CSTDMA 设备支持接收 A 级消息解析。
  • 接收灵敏度与互调抑制:规定接收灵敏度、阻塞、互调与杂散发射限值,保证在拥挤信道下的可靠接收。

3.2 多址与时隙管理

  • CSTDMA:设备在发射前对目标时隙进行载波侦听(能量检测),若时隙空闲则发射,否则切换时隙,避免冲突;对候选时隙集进行随机选择以分散占用。
  • SOTDMA:设备通过自组织算法在帧内协商并预约时隙,相邻设备在各自预留时隙上发射,冲突概率低,信道利用率高。

3.3 消息与协议

B 级 AIS 广播静态信息(船名、MMSI、类型、尺寸)、动态信息(位置、航速、航向、UTC 时间)与安全相关消息,遵循 ITU-R M.1371 的消息格式(如消息类型 18 用于 B 级位置报告,类型 24 用于静态数据)。标准规定消息内容、更新率(动态消息按航速变化调整报告间隔)与协议时序(帧同步、时隙对准),并要求与 A 级及岸台系统互操作。

⚠️ B 级 AIS 不得干扰 A 级设备的正常通信。CSTDMA 设计的核心原则是”只占用空闲时隙”——若设备未能正确侦听导致时隙冲突,将直接影响附近 A 级船舶的避碰信息接收。因此标准对载波侦听阈值、时隙选择与冲突避免算法提出明确要求,设备调试与检验时需重点验证。

四、试验方法与合规评定 🧪

标准规定的试验包括射频试验(发射频率与功率、调制特性、频谱发射模板、杂散发射)、接收机试验(灵敏度、阻塞、互调、邻道选择性)、协议与时隙管理试验(帧同步、时隙选择、冲突避免、报告率)、环境试验(温度、湿度、振动)与机械试验。试验通常在模拟信道环境(含 A 级与多台 B 级设备共存场景)下进行,以验证设备在真实拥挤环境中的行为。合规评定以型式试验报告与符合性声明为基础,配合无线电设备指令(RED)与海事设备相关规定完成认证。

✅ 实践提示:内河与沿海小型船舶加装 B 级 AIS 时,应选择具备类型认可(Type Approval)证书、符合 BS EN 62287(或对应 IEC/欧盟要求)的产品,并注意天线安装位置(尽量高、远离障碍物)以保证发射与接收质量。

五、工程实践要点 🛠️

  • 🔍 选型:根据船舶吨位、航行水域与法规要求选择 CSTDMA 或 SOTDMA 型 B 级 AIS,核查类型认可证书与标准符合性。
  • 🔧 安装:正确连接 GNSS 天线、VHF 天线与电源,避免天线共址干扰;录入正确的船名、MMSI 与静态信息。
  • 📊 维护与监测:定期核对本船在岸台/他船 AIS 上显示的 AIS 信息是否准确,检查天线驻波与设备告警。
  • 📋 法规遵守:关注 IMO、ITU 与船旗国/欧盟对 B 级 AIS 的装备与管理要求,确保证书有效与信息合规。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:A级与B级AIS有什么区别?
答:A 级设备为国际航行与大型船舶强制装备,工作于 SOTDMA、功率 12.5 W、报告率高;B 级设备面向小型非强制船舶,功率约 2 W,采用 CSTDMA 或简化的 SOTDMA,消息内容与更新率有所压缩。二者在同一 VHF 信道上共存。
❓ 问:CSTDMA 与 SOTDMA 有何不同?
答:CSTDMA 采用”发射前侦听”方式,只占用空闲时隙;SOTDMA 采用”自组织协商”方式,预先预约时隙。CSTDMA 实现更简单、对时隙资源占用更保守,是欧洲水域 B 级设备的常见选择;SOTDMA 则信道利用率更高。
❓ 问:B级AIS能否被岸台与A级船看到?
答:可以。B 级设备广播的消息格式(如消息 18/24)与 A 级系统兼容,岸台与他船 AIS 可正常显示 B 级船舶的信息,从而实现避碰与海事监管。
🔍 问:加装B级AIS后还需要其他助航设备吗?
答:AIS 是助航与避碰辅助手段之一,不能替代雷达、瞭望与避碰规则(COLREGS)的执行。B 级 AIS 还应与共享的天线、GNSS 正确配合,并遵守船旗国关于航行设备配备的法规。
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