1、隨著通信技術和計算機技術的快速發(fā)展及應用，航海技術取得了長足的進步，逐步邁入了信息時代。在世界航運中，船舶技術正向著高速化、大型化發(fā)展，船舶數(shù)量不斷增加，通航水域越來越擁擠，海損事故時有發(fā)生，對海上人命、財產(chǎn)安全以及海洋環(huán)境造成威脅。在不斷研究船舶航行安全保障技術的過程中，人們逐漸認識到船舶間的通信和相互識別是海上安全航行和船舶交通管理的前提條件。船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)

2、作為一種新型的助航系統(tǒng)，同時也是船舶信息化的網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以實現(xiàn)船舶之間的通信和避碰，保障船舶的航行安全，減少水上交通事故的發(fā)生；此外，AIS系統(tǒng)還可以與船舶交通管理系統(tǒng)(Vessel Traffic System，VTS)結合起來使用，有利于強化VTS的功能，加強覆蓋水域內的船舶交通管理。
　　 目前，AIS系統(tǒng)已經(jīng)開始在船舶上應用，為了更好地實現(xiàn)AIS的功能，充分發(fā)揮AIS的特點，需要與之同步的AIS岸臺網(wǎng)絡，對AIS岸臺網(wǎng)絡

3、的建設提出了要求。國外一些發(fā)達國家已經(jīng)開始對AIS網(wǎng)絡進行研究，并先后建立了岸臺AIS網(wǎng)絡。我國目前也己開始了這方面的研究和建設，在長江口和珠江口這兩個地區(qū)分別建立了AIS岸臺網(wǎng)絡，并準備在整個沿海、內河水域建設無縫的AIS網(wǎng)絡，充分發(fā)揮AIS的作用，提高對船舶的識別能力，實現(xiàn)對進出我國水域船舶的有效管理。
　　 自動識別系統(tǒng)(AIS)是航海、航空領域里一項較新的研究成果，在航海史上具有里程碑的意義。AIS技術的正確使用可以提高

4、船舶航行的安全性和效率，解決船岸信息傳輸?shù)碾y題，成為數(shù)字化水上交通的基礎支撐。本文就AIS網(wǎng)絡系統(tǒng)中一些科學和實際問題開展了以下幾個方面的研究工作：
　　 (1)本文對AIS的系統(tǒng)工作原理進行了深入分析，研究了AIS網(wǎng)絡的層次模型、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、消息報文標準格式以及數(shù)據(jù)解析方法，著重探討了SOTDMA協(xié)議的時隙選擇算法及時隙預約沖突，這是進行AIS網(wǎng)絡系統(tǒng)研究的基礎。
　　 (2)在航海技術領域，對于AIS網(wǎng)絡的還處于研

5、究階段，目前國內外建設的AIS網(wǎng)絡仍局限于小型的子網(wǎng)系統(tǒng)。本文通過比較移動自組網(wǎng)與AIS網(wǎng)絡的異同，利用無線網(wǎng)絡中的理論研究方法以及仿真實驗工具，對AIS網(wǎng)絡展開研究，深入分析了AIS網(wǎng)絡的性能。
　　 (3)根據(jù)國內AIS網(wǎng)絡的規(guī)劃建設情況，本文抽象提出了基于中心節(jié)點的AIS網(wǎng)絡模型，提出了服務區(qū)的概念。在此基礎之上，分析了服務區(qū)及子網(wǎng)內節(jié)點的時隙狀態(tài)表及時隙維護過程，提出了基于中心節(jié)點的無碰撞時隙選擇算法。
　　 (

6、4)在AIS網(wǎng)絡性能的研究中，大部分文獻從概率論的角度進行理論分析，假設的是理想條件，也有部分文獻以有線網(wǎng)絡(如TCP/IP中的WinSock編程)代替無線網(wǎng)絡進行仿真實驗，但差異性較大。本文利用NS-2仿真工具對AIS網(wǎng)絡系統(tǒng)進行無線網(wǎng)絡仿真建模，系統(tǒng)的相似度上有所改善，并且在WindowsXP和Cygwin平臺上進行了仿真實驗，根據(jù)實驗的研究結果，進一步分析了AIS網(wǎng)絡的性能。
　　 (5)智能交通系統(tǒng)(ITS)在航海上的應