Documento de Universidad sobre Sistema de Identificación Automática (AIS). El Pdf detalla el funcionamiento, objetivos y tipos de datos transmitidos por el AIS, un transpondedor VHF para el intercambio de información entre navíos y estaciones costeras. Incluye la gestión de mensajes de seguridad y la integración con otros sistemas de navegación.
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Pág .: Nº 1 SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN AUTOMÁTICA (AIS) Ref .: a .- Pub. SHOA Nº 3030 "Manual de Navegación", Capítulo 18. b .- http://www.navcen.uscg.gov/ Objetivos
1 .- Generalidades El Sistema de Identificación Automática ("Automatic Identification System" - AIS) es un transceptor (dispositivo que cuenta con un transmisor y un receptor que comparten parte de la circuitería o se encuentran dentro de la misma caja) de radio VHF instalado en buques, aeronaves y estaciones costeras, capaz de intercambiar información automáticamente, que hace posible monitorear y plotear buques desde otros buques y estaciones costeras.
Es una poderosa herramienta para mejorar el conocimiento del entorno. Una vez configurado correctamente, el AIS de a bordo, sin intervención de operador del buque, intercambia automáticamente información (proporcionada por los sensores de a bordo), entre buques y entre buques y estaciones costeras.
Por lo tanto, el AIS es un importante complemento de los sistemas de navegación existentes, incluido el radar. En general, los datos recibidos vía AIS mejorarán la información disponible para los oficiales de guardia en el puente y de los controladores de los Centros de Control de Tráfico de buques ("Vessel Traffic Service" - VTS).
2 .- Objetivos del AIS El AIS tiene por objeto acrecentar la seguridad de la vida humana en el mar, la seguridad y eficacia de la navegación y la protección del medio ambiente marino.
El Convenio SOLAS Regla V/19, estipula que mediante los AIS se puedan intercambiar datos de buque a buque y con las instalaciones en tierra. Por tanto, la finalidad del AIS es facilitar la identificación de los buques; ayudar al ploteo de los blancos; simplificar el intercambio de información (por ejemplo, reduciendo las notificaciones verbales obligatorias) y proporcionar información adicional que contribuya a evitar los abordajes.Pág .: Nº 2 Por lo general, los datos recibidos a través del AIS mejorarán la calidad de la información disponible para el oficial de guardia, sea en una estación de vigilancia en tierra o a bordo del buque. El AIS podría llegar a convertirse en una útil fuente de información que complemente la que se obtiene mediante los sistemas de navegación (incluido el radar) y, por tanto, en un instrumento importante para facilitar al navegante el dominio de la situación frente al tráfico marítimo que viene a su encuentro.
3 .- El AIS de a bordo a) Funcionamiento · Transmite continuamente los datos del propio buque a otros buques y a los centros VTS. Recibe continuamente los datos de otros buques y de los centros VTS. · Presenta dichos datos.
Antena de GPS Antena de VHF Visualizador A.L.$ Rodor STOPER AIS Computador Corredera Poder Girocompas GPS Diagrama de los equipos que intervienen en el funcionamiento del AIS.
b) Presentación y capacidades Cuando se utiliza con un equipo apropiado de presentación gráfica, el AIS de a bordo permite obtener información rápida y automática mediante el cálculo del punto de máxima aproximación (PMA o CPA) y el tiempo previsto para llegar al punto de máxima aproximación (TPMA) a partir de la información sobre la situación recibida de los buques que constituyen los blancos.
El AIS es capaz de detectar buques detrás de recodos o islas dentro del alcance de VHF si las masas de tierra no son muy elevadas. Un valor típico que cabe esperar en el mar es de 20 a 30 millas náuticas, dependiendo de la altura de la antena. Con la ayuda de estaciones repetidoras puede mejorarse la cobertura, tanto de los buques como de los centros VTS.
El empleo conjunto del radar y el AIS, permite obtener una identificación positiva entre buques a gran distancia. Esto es algo que, de otra forma, no se puede lograr sin intercambiar mensajes de voz en canales de frecuencia VHF.Pág .: Nº 3
4 .- Información del AIS transmitida por los buques a) Contenido de los datos de los buques La información del AIS transmitida por un buque puede ser de cuatro tipos: · Estáticos: Se ingresa en el AIS en el momento de la instalación del equipo a bordo y sólo es necesario modificarla si el buque cambia de nombre o es objeto de una transformación importante que haga que pase a ser un buque de otro tipo. Ejemplo: MMSI (Identidad del servicio móvil marítimo), Nombre y distintivo de llamada, Número IMO, Eslora y manga, Tipo de buque, Emplazamiento de la antena de determinación de la situación.
· Dinámicos, que, aparte de la relativa al "estado o condición de la navegación", es actualizada automáticamente por los sensores del buque conectados al AIS. Ejemplo: Posición, Hora de situación en UTC, Rumbo (COG), Velocidad (SOG), proa, (Heading), Condición de la navegación del buque, razón de caída del buque (ROT), etc.
· Relacionada con la travesía, que tal vez haya que introducir y actualizar manualmente durante la travesía. Ejemplo: Calado, Carga potencialmente peligrosa (tipo), Destino y hora estimada de llegada, (ETA), Plan de navegación (puntos geográficos de control de la derrota prevista).
· Mensajes Los datos se envían automáticamente con distintos lapsos de actualización.
b) Datos transmitidos por el buque. 1. Datos estáticos.
MMSI (identidad del servicio móvil marítimo) Ingresada durante la instalación. Puede ser necesario modificarla si el buque cambia de Nombre llamada y distintivo de Nombre y distintivo de llamada introducidos durante la instalación. Número IMO Ingresado durante la instalación Eslora y manga Ingresado durante la instalación si sufren modificaciones Tipo de buque Seleccionado de la lista preestablecida Emplazamiento de la antena de determinación de la situación Ingresado durante la instalación, pudiéndose modificar para los buques bidireccionales o los que lleven instalada una antena múltiplePág .: Nº 4
2. Datos dinámicos.
Situación del buque con indicación de su precisión y estado de integridad Actualizada automáticamente por el sensor de situación conectado al AIS. La precisión es de +/- 10 metros. Hora de situación en UTC Actualizada automáticamente por el sensor principal de situación (GPS) conectado al AIS. Rumbo del buque con respecto al fondo (COG) Actualizado automáticamente por el sensor principal de situación (GPS) conectado al AIS, si dicho sensor calcula este parámetro. Esta información puede no estar disponible. Velocidad del buque con respecto al fondo (SOG) Actualizado automáticamente por el sensor principal de situación (GPS) conectado al AIS, si dicho sensor calcula este parámetro. Esta información puede no estar disponible. Rumbo o proa del buque (Heading) Actualizado automáticamente de rumbo conectado al AIS. por el sensor Condición o estado de la navegación del buque El oficial de guardia debe introducir manualmente la información sobre la condición de la navegación y modificarla cuando sea necesario, por ejemplo: Navegando con propulsión mecánica, Fondeado, Sin gobierno, capacidad de maniobra restringida, Amarrado, Restringido por el calado, varado, dedicado a la pesca, navegando a vela En la práctica, como todos estos parámetros guardan relación con el reglamento internacional para prevenir los abordajes, cualquier cambio necesario podría efectuarse al mismo tiempo que se modifican las luces y marcas. Velocidad de giro o razón de caída del buque (ROT) Actualizada automáticamente por el sensor de razón de caída u obtenida mediante el girocompás. Esta información puede no estar disponible.
3. Datos relacionados con la travesía
Calado del buque Se ingresará manualmente al iniciarse la travesía, empleando el calado máximo y modificándose según sea necesario (por ejemplo, si se efectúa el deslastrado antes Carga potencialmente peligrosa (tipo) Se ingresará manualmente al iniciarse la travesía, confirmando si se transporta o no carga potencialmente peligrosa, a saber: Mercancías peligrosas; sustancias perjudiciales, contaminantes del mar. No es preciso indicar las cantidades. Destino y hora estimada de llegada (ETA) Se ingresarán manualmente antes del inicio de la navegación, modificándose durante la misma según sea necesario. Plan de navegación (puntos geográficos de control de la derrota prevista) Se ingresará manualmente al iniciarse la travesía, a discreción del capitán, y se actualizará cuando sea necesario.Pág .: Nº 5
4. Mensajes breves de seguridad Los mensajes de texto breve y formato libre se ingresan manualmente. Pueden ser dirigidos a un destinatario específico o para ser transmitidos a todos los buques y estaciones costeras
c) Régimen de actualización. 1. Información dinámica Dependerá de los cambios de velocidad y rumbo del buque y se transmitirán de acuerdo a los siguientes intervalos:
Tipo de buque | Intervalo general comunicación | de |
Buque fondeado | 3 minutos | |
Buque a 0 - 14 nudos | 12 segundos | |
Buque a 0 - 14 nudos y cambiando el rumbo | 4 segundos | |
Buque a 14 - 23 nudos | 6 segundos | |
Buque a 14 - 23 nudos y cambiando el rumbo | 2 segundos | |
Buque a más de 23 nudos | 3 segundos | |
Buque a más de 23 nudos y cambiando el rumbo | 2 segundos |
2. Estáticos y relacionados con la travesía: se transmitirán cada seis minutos o cuando se soliciten (el AIS responde automaticamente sin intervención del usuario).
d) Emisión de mensajes breves Mensajes al general o dirigidos, cortos relativos a la seguridad, como se requiera.
Los mensajes breves de seguridad son mensajes de texto de formato fijo o libre dirigidos ya sea a un destinatario específico (MMSI) o a todos los buques de la zona. Su contenido debe ser de interés para la seguridad de la navegación, por ejemplo, un iceberg avistado o una boya fuera de posición. Deben ser lo más breves posible.Pág .: Nº 6
En los mensajes de texto podrá solicitarse acuse de recibo del operador. Los mensajes breves de seguridad constituyen sólo uno de los medios adicionales de difundir información sobre seguridad marítima. Si bien no se debe subestimar su importancia, el uso de mensajes breves de seguridad no exime del cumplimiento de ninguna de las prescripciones del Sistema Mundial de Socorro y Seguridad Marítima.
El operador deberá asegurarse de que visualiza y examina los mensajes de seguridad que se reciben y enviar los mensajes de seguridad que sean necesarios.
Según estipula el Convenio SOLAS Regla V/31 (Mensajes de peligro): "El capitán de un buque que se encuentre con hielos o derrelictos peligrosos o con cualquier otro peligro inmediato para la navegación, o con ... , está obligado a transmitir la información, por todos los medios de que disponga, a los buques que se hallen cercanos, así como a las autoridades competentes ... "
Normalmente, esto se hace mediante comunicaciones por otro medio, pero la expresión "por todos los medios" incluye además ahora el envío de mensajes breves utilizando el AIS, lo que ofrece la ventaja de reducir las dificultades de comprensión, especialmente cuando se anota la situación correcta.
5 .- Funcionamiento del AIS de a bordo a) Funcionamiento Para evitar que los buques se interfieran entre si, si emitiesen simultáneamente, la emisión está multiplexada. Y para aumentar la capacidad del sistema, la cadencia de refresco de la emisión se efectúa en función de la velocidad del buque y de su evolución: un barco lento en ruta rectilínea refrescará sus datos con una cadencia menor, más espaciada.
Cada estación AIS, en función en la historia de tráfico y de la previsión de futuras acciones de los demás buques, determina qué slots va a emplear. Cada minuto comprende 2.250 slots (de 26,6 mseg.) que pueden ser empleados por cualquier estación AIS para difundir información. Como la actualizaciones se realizan cada dos minutos como mínimo, el sistema permite mandar 4.500 mensajes en dos minutos correspondiente a 4.500 estaciones como máximo.
Cada estación determina cuáles son sus slots de transmisión. Con el fin de evitar que dos estaciones transmitan a la vez y se solapen, cada estación AIS se sincroniza con las demás.
Tienen un intervalo aleatorio de entre 0 y 8 slots. Cuando una estación cambia de slot, preanuncia en nuevo slot y el timeout que empleará. De ese modo las nuevas estaciones de buques que entren en el rango de alcance de la radio, siempre serán recibidas.