Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 85 (2002) 143

Einsatz von AIS/VDR an Bord

BDIR DIPL.-ING. RALF-DIETER PREUß, BUNDESAMT FÜR SEESCHIFFFAHRT UND HYDROGRAPHIE, HAMBURG

AIS – das weltweite „shipborneAutomatic Identification System“

Die AIS-Idee

Mit dem Universal Shipborne Automatic IdentificationSystem (AIS), wie das geplante weltweite Radiotrans-pondersystem bei der International Maritime Organisa-tion (IMO) genannt wird, erhalten alle Schiffe, die miteinem Radiotransponder ausgerüstet sind, von allenanderen ausgerüsteten Schiffen Informationen über dasSchiff und seine aktuellen Fahrdaten. (Bild 1)

Es handelt sich konkret u.a. um die Identität des Schiffs,seine exakte Position, seinen Kurs, seine Geschwin-digkeit, seine Vorausrichtung und Drehrate. Jedes Schiffsendet diese Informationen zyklisch und automatisch„an alle“ (Broadcast-Verfahren).

Der Datenaustausch erfolgt über ein selbstorganisieren-des Datenfunkverfahren (SOTDMA) im UKW-Seefunk-band.

Die vom AIS gelieferten Daten können in die bordeige-nen Navigationssysteme – insbesondere RADAR undECDIS – integriert und so dem Bordpersonal zugäng-lich gemacht werden.

Daher ist AIS an Bord ausgerüsteter Schiffe ein elegan-tes Mittel zur Unterstützung der Kollisionsverhütung undkann das Bordradar wirkungsvoll ergänzen.

Fügt man zu den zyklisch übertragenen dynamischenDaten noch weitere schiffs- oder reise-bezogene Infor-mationen hinzu, dann ist AIS auch ein ideales Verkehrs-erfassungsmittel für Verkehrssicherungs- und Schiffs-meldesysteme.

Der Stand der Einführung

Für die weltweite Einführung des AIS als Pflichtaus-rüstung in 2002 sind die Voraussetzungen geschaffenworden:

• AIS ist als Gegenstand einer SOLAS-Pflichtaus-rüstung ab 1. Juli 2002 für Schiffsneubauten ab300BRZ aufwärts und für Fahrgastschiffe in der Neu-fassung des SOLAS-Kapitels 5 verankert. Die Nach-rüstung bestehender Schiffe erfolgt abgestuft bis 1.Juli 2008.

• Eine IMO-Leistungsnorm für AIS ist verabschiedet(MSC.74(69) Annex 3).

• Für das AIS-Funkprotokoll verabschiedete die ITU-R einen entsprechenden Standard. (ITU-R M.1371);zwei exklusive UKW-Seefunkfrequenzen sind welt-weit für AIS reserviert.

• Bei der IEC ist ein Prüfstandard für AIS-Bordgeräte(IEC 61993-2 CDV) Anfang 2002 angenommen wor-den.

• Die IMO hat eine Richtlinie über die Darstellung vonAIS-Daten verabschiedet; weitere Untersuchungenüber die ergonomisch günstige Darstellung von AIS-Informationen auf den verschiedenen Anzeigegerä-ten der Schiffsbrücke laufen (maßgeblich durchBMVBW).

Zur Umsetzung der Pflichtausrüstung ist die rechtzeiti-ge Verfügbarkeit zugelassener Geräte erforderlich. DasBSH hat gemeinsam mit FVT und WSD-Nord AIS-Er-probungen vorgenommen mit folgenden Zielen:

• Vorbereitung zukünftiger AIS-Baumusterprüfungendurch rechtzeitige Entwicklung von Prüfverfahrenzeitgleich mit der Standardisierung in der IEC.

• Beurteilung der funktionalen Konformität der Bord-geräte im Interesse eines reibungslosen Übergangsin ein Baumusterprüfverfahren.

• Einbringung von Erkenntnissen aus dem Konformi-tätstest in die Standardisierung bei IEC und ITU.

• Gewinnung von Planungsdaten für die zukünftigeAnwendung von AIS in der WSV.

Bild 1: Radiotranspondersystem AIS

144 Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 85 (2002)

Preuß: Einsatz von AIS/VDR an Bord

Momentan laufen beim BSH die förmlichen Zulassungs-verfahren für Bordgeräte mit Hochdruck.

Verarbeitung von AIS Informationen anBord

Mit dem AIS erhalten alle Schiffe, die mit einem sol-chen Gerät ausgerüstet sind, von allen anderen ausge-rüsteten Schiffen Informationen über das Schiff undseine aktuellen Fahrdaten wie:

• die Identität des Schiffs,• seine exakte Position,• seinen Kurs und Geschwindigkeit,• seine Vorausrichtung und Drehrate.

Der AIS selbst enthält kein für die Navigation sinnvollverwendbares Display.

Die vom AIS gelieferten Daten können aber in die bord-eigenen Navigationssysteme integriert und so dem Bord-personal zugänglich gemacht werden (Bild 2).

Erstmals können damit Informationen über Position undLage anderer Fahrzeuge mit sehr hoher Aktualität innavigatorische Entscheidungen an Bord einbezogenwerden.

Ebenso erleichtert die mögliche Identifizierung einesFahrzeugs die Kommunikation; der allgemeinen Anruf„ship on my port side“ wird der Vergangenheit angehö-ren.

Eine effiziente Nutzung erfordert eine Darstellung derAIS-Daten auf einem graphischen Display –insbeson-dere RADAR oder ECDIS – .

Dann ist AIS an Bord ausgerüsteter Schiffe ein elegan-tes Mittel zur Unterstützung der Kollisionsverhütung undwird das Bordradar wirkungsvoll ergänzen.

Die dynamischen Zielinformationen können in graphi-scher Form auf dem Bildschirm dargestellt werden (Bild3):

• Symbol an der Position des Ziels• Vektor für Geschwindigkeit und Kurs über Grund

(SOG, COG)• Vorausrichtung (Heading)• Drehrate (ROT-rate)

Hieraus können auch weitere Parameter wie der erwar-tete Passierabstand (CPA) oder der wahrscheinlicheWeg des anderen Fahrzeugs errechnet werden.

Zusätzlich werden die statischen Zielinformationen aufAnforderung in separaten Fenstern angezeigt.

Zu den vom AIS übertragenen Daten gehören auchAntennenstandort und Fahrzeugabmessungen. Damitist im Bereich größerer Darstellungsmaßstäbe die An-gabe des Umrisses eines Fahrzeugs in seiner realenLage möglich, während ein Radarbild im Wesentlicheneine Anzeige der Flanke des Zielobjekts liefert. Dies er-möglicht zusammen mit der Angabe von Vorausrichtungund Drehrate die frühzeitige und exakte Erkennung vonManövern und eröffnet neue Perspektiven beispielswei-se für die Führung von Schleppverbänden oder für Ein-satzkräfte bei Havarien (Bild 4).

Die vom AIS System gelieferten Daten können auchanderen, kommerziellen Dienstanbietern zugänglichgemacht werden oder externe Daten wie zum Beispielüber Schifffahrtszeichen, aktuelle Warnungen, Strö-mungsverhältnisse vor Hafenzufahrten o.ä. in das Sys-tem eingespeist und an Bord dargestellt werden. Hiersteht die Entwicklung erst an ihrem Anfang.

Bild 3: Darstellung der dynamischen Zielinformationen

Bild 2: Verarbeitung von AIS-Informationen an Bord

Mitteilungsblatt der Bundesanstalt für Wasserbau Nr. 85 (2002) 145

Preuß: Einsatz von AIS/VDR an Bord

Nach weitgehendem Abschluss der technischen Stan-dardisierung des AIS werden nun auf IMO-Ebene –maßgeblich auch durch das BMVBW – Untersuchun-gen zur Nutzung und ergonomischen Darstellung derAIS Informationen durchgeführt. Ziel ist eine IMO-Richt-linie übergreifend für die verschiedenen Anzeige-systeme.

Der AIS ist insofern mehr als nur ein weiterer Sensor –er wird die Diskussion um die Integration von Informa-tionen und die Bildung funktionaler statt gerätebezoge-ner Arbeitsplätze an Bord maßgeblich beeinflussen.

Für die Prüfung und Zulassung sowohl der AIS Gerätewie auch der Integration in Radar und ECDIS ist dasBSH durch Installation einer Simulationsumgebung vor-bereitet.

Bild 4: Darstellung im Nahbereich