Receiving of AIS data with multiplex receivers

AIS standards
The class A AIS service is described in the ITU-R M.1371-1 document. The -R stands for recommendation. This standard is a general document for the AIS service containing recommendations for the class A and B services . The document dated in 2001.

Operation of class A transponders is described in the EN61993-2. This document is obligatory for class A and was published in 2002.

Operation of class B transponders is described in the EN62287. This document is obligatory for class B and was published in 2005.

Class A: EN61993-2-2002:

The class A operation consists of three different types of messages:

dynamic information:

• MMSI number
• position of the ship (derived from GPS)
• time, when the position was measured in UTC
• course over ground (COG)
• speed over ground (SOG)
• heading (HOG)
• ship status
• rotational speed/turn rate

static information:

• call sign and name of the vessel
• ength and width of the vessel
• IMO-number of the vessel, if existent
• type of vehicel
• position of the GPS sensor onboard

journey-related information:

• draught of the vessel
• type of cargo
• port of destination and estimated time of arrival (ETA)
• route plan, optional

The block of dynamic information is the most important block looking for threatening collisions. Therefore this block of information is transmitted in a compulsory way, depending on the vessels movement. The following table shows the mandatory repetition rate of class A transmissions linked to the ship’s movement:

Static information as well as information belonging to the journey is dispersed every 6 minutes.

The reporting intervals correspond to both radio channels (161.975 MHz, 162.025 MHz) together.

Class B: EN62287, 2005: class B operation is described in the standard EN62287, published in 2005. This document is obligatory for class B. Pages 15 and 38 describe the operation:

Reporting intervals are:

dynamic ship data:

static ship data (similar to class A): 6 minutes


These intervals are the standard operation modes.

Competent authorities, like base stations, can have influence on the reporting intervals (as they do with class A as well). Interval timing can be reduced down to 5 seconds in exceptional cases. There is no automatism to change the 30sec/3min dynamic intervals by the ship itself.

Differences between 2-channel full duplex and 2-channel multiplex operation

Anzahl der Schiffe innerhalb der normalen Empfangsreichweite von bis zu 30nm

Der obige Vergleich gilt für die dynamischen Daten, denn dieser Datensatz enthält die relevanten Informationen die von Navigations-Software aber auch von Kartenplottern dazu verwendet werden, möglich Kollisionen hinsichtlich Kollisionszeitpunkt und Kollisionsort, zu errechnen. Zudem enthalten diese Datensätze auch die MMSI Nummern, die notwendig sind um mit dem Schiff über UKW Funk zu kommunizieren, welchen sich auf einem stehenden Kurs, bzw. Kollisionskurs befindet. Nach unserer Einschätzung sind schnelle "Class B" Boote die Fahrzeuge von denen unter Berücksichtigung der "AIS" Wiederholraten bei 2 Kanal parallel und 2-Kanal multiplex Empfängern die meiste Gefahr ausgeht. (Glücklicherweise sind diese Boote im Allgemeinen nicht zu groß!)

Zusammenfassung
Beide AIS Verfahren, "Class A" und "Class B" sind zeitgesteuerte Informationsdienste, deren Informationen nach spezifischen Zeitintervallen zur Verfügung stehen. Man kann also demzufolge neue Informationen nur gemäß dieser Zeitintervalle erwarten. Dies ist der Grund, warum die erhaltenen Daten immer extrapoliert werden müssen um die Berechungen anzustellen, die nötig sind eine bedrohliches Kollisionsszenario zu errechnen.

Alle am Markt befindlichen AIS Empfänger, seien 2-Kanal multiplex oder 2-Kanal parallel Empfänger zeigen hinsichtlich der Auswertung eines möglichen Kollisionsszenarios, ausgehend von einem "Class A" Sender identische, sehr gute Ergebnisse. Wichtig für das Errechnen des Szenarios ist wie bereits erwähnt, nicht die Anzahl der erhaltenen Telegramme, sondern die Anzahl der erhaltenen Targets (Schiffe) und diese ist identisch.

Hinsichtlich schnell bewegender Schiffe, die einen "Class B" Sender an Bord haben ist die nach unserer Meinung richtige Aussage etwas anders: Die nicht geschwindigkeitsabhängige Wiederholrate des "Class B" Senders ist zu gering. Das gilt für alle Arten von AIS Empfängern. Dennoch wird durch die Extrapolation der erhaltenen Daten ein mögliches Kollisionsszenario ausgeschlossen, auch wenn dies bei schnell fahrenden und drehenden Schiffen, die mit einem "Class B" Sender ausgerüstet sind, schwieriger ist.

1. Der Telegramminhalt von Kanal A und B ist redundant und die zukünftige Position wird durch Software oder den Kartenplotter analysiert um eventuelle Kollisionsszenarios anzuzeigen..
2. Die reine "Telegrammanzahl" bei einem 2K-p Empfänger ist doppelt so hoch wie bei einem 2K-m Empfänger ABER: Die Target Anzahl (Schiffsanzahl) ist identisch. Das hat die Fa. Weatherdock durch mehrfache Versuche in Rotterdam, dem Hafen mit dem meisten Traffic in Europa, der Hafen mit dem 2. meisten Traffic, der Welt mehrfach durch verschiedene mehrtägige Tests verifiziert!
3. (Ob das so manch andere Wettbewerber auch getan haben, bleibt offen!) “Multigeplexte" Abfragen, die dann in einen gemeinsamen "Datenstrom" laufen ist normaler Stand der Technik ist.

Wenn Sie einen easyAIS erwerben haben Sie z.Zt. unserer Meinung nach den Besten am Markt verfügbaren AIS Empfänger gekauft.
Kein Wettbewerbsprodukt wird in Deutschland produziert und genügt den hohen industriellen Ansprüchen, die die Fa Weatherdock AG in und an das Produkt stellt.