Automatic Identification System

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Autores: Fº Abraham Zucilla López
Historia......................................................................................................Pág 3
Introducción..............................................................................................Pág 3
Descripción del Sistema............................................................................Pág 4
Características del Sistema.......................................................................Pág 5
¿Qué podemos esperar del AIS?...............................................................Pág 6
El AIS como ayuda a la Navegación.........................................................Pág 8
Reglamentación del AIS...........................................................................Pág 9
¿Qué ventajas / desventajas se vislumbran en su uso?.........................Pág 10
Conclusiones..............................................................................................Pág 11
Noticia AIS.................................................................................................Pág 12
Fotos...........................................................................................................Pág 14
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Historia
El Sistema de Identificación Automático es un sistema que hizo posible la
identificación y seguimiento de buques en forma automática desde otros buques,
aeronaves y estaciones costeras. Su objetivo primario fue contribuir a evitar colisiones en
el mar en beneficio de la salvaguarda de la vida humana y la protección del medio
ambiente. Hoy sus aplicaciones han excedido con creces las expectativas iniciales
transformándose en una ayuda a la navegación de múltiples capacidades que aun no han
sido explotadas en su total potencialidad.
Introducción
La tecnología que hace posible la identificación y seguimientos de buques en forma
automática desde otros buques y desde estaciones costeras ya se encuentra disponible y
en poco tiempo su utilización será obligatoria para los buques incluidos dentro del
Convenio SOLAS 74. (SAFETY OF LIFE AT SEA).
El AIS nació como una herramienta en zonas de gran concentración de tráfico marítimo,
con el principal propósito de asistir a los buques para evitar colisiones. Mucha agua ha
pasado bajo el puente desde 1996, cuando LA ASOCIACION INTERNACIONAL DE
SEÑALAMIENTO MARÍTIMO (AISM/IALA), se convirtió en la Organización que apoyó y
coordinó el desarrollo del SIA, generando el borrador de la recomendación que con
mejoras dentro del Subcomité de Seguridad de la Navegación de la ORGANIZACIÓN
MARÍTIMA INTERNACIONAL (IMO NAV) se transformo en la base de los estándares de
performance para el AIS.
Inicialmente se lo denominó “Ship-Ship, Ship-Shore (4S) broadcast transponder” que
traducido significa “Emisor respondedor Buque-Buque, Buque-Costa” Lo curioso que la
palabra transponder no figura en los diccionarios de uso general y en el Diccionario
Hidrográfico de la ORGANIZACIÓN HIDROGRAFICA INTERNACIONAL (OHI) ha sido
traducido como “respondedor”, sin embargo su filosofía operativa es equivalente a lo que
comúnmente fue conocido a partir de la 2º guerra mundial en la industria aeronautica
como transpondedor IFF (Identification friendo or foe).
Aquella primaria concepción se basaba en una alarma que se activaba cuando el
“respondedor” recibía una emisión en código que identificaba como amigo o enemigo a un
blanco próximo. La concepción del AIS, sin embargo ha sido mucho más compleja,
aprovechando la tecnología existente como es el caso de las CPU, los GPS y la transmisión
TDMA, lo que permitió obtener una respuesta automática a una serie de interrogantes
presentes en el puente de un buque que navega, y que hacen a la seguridad náutica.
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En principio, el SISTEMA AUTOMATICO DE IDENTIFICACION (SIA) o también conocido
como AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEM (AIS), es un sistema de emisión continua y
autónoma que opera en la banda VHF del servicio móvil marítimo, capaz de intercambiar
información sobre IDENTIFICACION, POSICION, RUMBO, VELOCIDAD Y OTROS DATOS
entre buques, y con estaciones costeras, con capacidad de manipuleo de múltiples
informes y gran frecuencia de actualización, basado en la tecnología SOTDMA (Self
Organization Time División Múltiple Access).
Aquella idea inicial, de un sistema operativo que contribuía a evitar colisiones en el mar, a
multiplicado sus aplicaciones, y hoy es posible encontrar al SIA en Aeronaves y Buques
dedicados a emergencias SAR (Search and Rescue) , en el control del mar, en VTS (Vessel
Traffic System), en las Ayudas a la Navegación, etc. A ciencia cierta, dentro del Comité
AIS de AISM/IALA, día a día aparecen aplicaciones que sorprenden a sus miembros.
Descripción del Sistema
Se compone de:
- Un Transmisor VHF
- Dos receptores VHF SOTDMA
- Un receptor VHF DSC (LLSD)
- Un receptor GNSS (Glonas o GPS)
- Un enlace de comunicaciones electrónicas marinas con los sensores y sistemas de
representación.
- Una CPU y soft aplicado
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Existen dos tipos de equipos en el mercado, el mas complejo y que cumple con todos los
estándares es el denominado “Clase A”. Su uso esta destinado a los buques comprendidos
en el SOLAS 74 y existe además un equipo más sencillo para ser utilizado en pesqueros,
buques de placer etc. denominado “Clase B”.
Características del Sistema
Por imposición de los Estándares de Performance de la ORGANIZACION MARITIMA
INTERNACIONAL (OMI) la capacidad de intercambio de información es de 2000 informes
por minuto, operados en dos canales VHF exclusivos (AIS 1, canal 87B y AIS 2 canal 88B).
La estación AIS embarcada normalmente opera en modo autónomo y continuo,
indiferentemente de sí el buque opera en aguas libres, aguas costeras o aguas interiores.
Se comunica utilizando el SOTDMA (método de transmisión secuencial por paquetes de
datos dentro de un esquema organizado de mensajes) en dos canales paralelos de VHF.
Cada minuto de transmisión se divide en 2250 slot o rendijas de igual extensión
sincronizados por el Tiempo Universal Coordinado (UTC), constituyendo un esquema de
transmisión que se repite cada 60 segundos.
PRINCIPIOS DEL SOTDMA
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VISION DE CONJUNTO DEL SISTEMA AIS
¿Qué podemos esperar del AIS?
La OMI en su Resolución MSC-74 (69) especifica tres aplicaciones principales para el
sistema
- Intercambio de información de buque a buque para asistencia que evite colisiones en el
mar.
- Para la obtención de información por parte de los estados costeras respecto a los buques
y su carga.
- Como herramienta del VTS, para el gerenciamiento del tráfico de buques.
Además de estas tres, se le han reconocido otras capacidades y aplicaciones como ser:
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Aplicaciones radar:
- Donde la información radar este disponible, provee identificación positiva del móvil. Esta
es un caso práctico del AIS como herramienta VTS.
Emisión de blancos radar:
- Otra aplicación es el proceso de conversión de ecos radar en ecos o blancos SIA, dentro
del procesador de ecos radar y su transmisión desde el VTS a los buques en el área. Esto
permite que todas las unidades provistas con unidades AIS en las proximidades reciben los
blancos radar procesados por los sistemas de radar de estaciones bases del VTS además
de los tracks asignados en sus propios radares.
Aplicación en la gestión del tráfico Marítimo y la Seguridad Náutica:
VISION DE CONJUNTO DEL SISTEMA AIS
Proporciona:
- Identificación de buques, e información adicional relacionado con la travesía, es
representada en la pantalla de los operadores VTS.
- Solución a problemas propios de la representación radar tal como los saltos de
blancos y las degradaciones por efecto del cluter marino y la meteorología.
- Mayor frecuencia de actualización de los parámetros de los blancos comparados
por la información provista por el radar.
- Información adicional como ser velocidad de giro, orientación de la proa, rumbo,
velocidad real respecto al fondo, dimensiones del buque, en tiempo prácticamente
real.
- Emisiones de blancos AIS desde posiciones donde no es posible recibir ecos
radar, tal como aquellos generados detrás de promontorios o en las curvaturas de
los ríos o canales.
- Avisos locales a los navegantes
- Correcciones locales (temporarios) a la Carta de Navegación Electrónica (CNE)
- Imagen de datos del tráfico presente.
- Información del status del VTS portuario
- Información local del estado de las ayudas a la navegación
- Información del plan de los amarres de buques, disponibilidad de prácticos y
remolcadores, evolución de los planes de entrada.
- Información sobre incidentes que produzcan ajustes a los cronogramas operativos
y planes de navegación
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Emisión de correcciones diferenciales del GNSS
Consiste en la emisión de las correcciones diferenciales GPS mediante el uso del enlace
de datos TDMA .para todas las estaciones móviles SIA. El sistema sirve como sistema
primario de un puerto o área VTS, o como reaseguro de posicionamiento del sistema en la
gama de media frecuencia del GMDSS.
Unidad transportable para Prácticos (PPU)
Ayuda portátil para Prácticos. En aquellos casos de buques no equipados con el sistema,
esta unidad portátil transportable por los prácticos permite el acceso pleno a los detalles
de los movimientos del tráfico marítimo en las proximidades y provee un enlace adicional
de comunicaciones con los operadores VTS.
Estaciones repetidoras
Es posible emplazar estaciones repetidoras sin necesidad de dependencia de una
infraestructura terrestre ampliando de esa manera el área de cobertura. Por su condición
de emisión continua y autónoma permite su instalación en boyas y balizas.
Aplicaciones de largo alcance
El sistema basado en emisiones de alta frecuencia y/o satelital (utilizando el GMDSS) es
un medio para obtener información por parte de los estados costeros respecto a los
buques, su carga y del tráfico marítimo en general, dentro de una gran área
Estas responsabilidades incluyen seguridad de la navegación, SAR, exploración y
explotación de recursos y la protección del medio ambiente marítimo en áreas costa
afuera, incluyendo la Plataforma continental y la ZEE.
Operaciones de búsqueda y salvamento (SAR)
Los centros coordinadores SAR, se tornarían mucho más eficientes si todas sus unidades
se equiparan con AIS, ya que les permitirá determinar rápidamente quien esta más
próximo a la situación de desastre. Se suman otras ventajas, como el ploteo y el control
por el centro coordinador y si a esto se suma que la unidad siniestrada también está
equipada con AIS, podrá ser vista por las unidades que la rodean y el propio centro
Coordinador.
El AIS como ayuda a la Navegación
Las estaciones AIS especiales (ATON AIS) instalados sobre las ayudas a la navegación.
merecen un comentario aparte.
Proveen la identificación positiva de la ayuda sin la necesidad de representación
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especializada. Además este equipamiento proporciona datos e
información que:
1) Complementa o reemplaza una ayuda a la navegación convencional, provee
identificación, estado de su funcionamiento, e información adicional como altura de la
marea en tiempo real, velocidad y dirección de la corriente, información meteorológica
local como velocidad y dirección de viento, temperatura del aire y del agua de mar etc.
2) Provee la información de ayudas flotantes (principalmente boyas) por monitores, del
posicionamiento (corregido por DGPS).
3) Provee información en tiempo real sobre la performance de funcionamiento de la
ayuda, y permite introducir mediante control remoto cambios en los parámetros y
reemplazar en forma remota los equipos de reserva.
4) Reemplazo de RACONES y proporciona mayor alcance de detección e identificación en
todas las condiciones meteorológicas.
5) Provee detección a mayor distancia e identificación en toda condición meteorológica.
Hay tres modos de utilización del SIA como ayuda a la navegación:
a) La instalación de una unidad móvil SIA sobre una ayuda a la navegación real y la
utilización del formato de mensaje del AIS móvil para emitir información relacionada con
las ayudas a la navegación, o cualquier otro dato que la autoridad competente considere
pertinente.
b) La utilización como SIA (Aton) sintético , ej) transferencia de los datos de la ayuda a la
navegación para su transmisión desde una posición distinta a el lugar donde esta
localizada . En esta caso la ayuda existe y su posición es real pero la transmisión del dato
proviene de una posición distinta, tanto de costa como de otra ayuda).
c) SIA virtual, en este caso el mensaje se constituye en una ayuda a la navegación, pero
no existe como tal. El SIA virtual puede ser útil para casos de zonas con límites
temporarios o señales temporarias.
Reglamentación del AIS
En el nuevo Cap. V, del SOLAS 74 regla 13 (establecimiento y funcionamiento de las
ayudas a la navegación) determina que todo gobierno contratante se obliga a establecer,
según estime factible, las ayudas a la navegación que justifique el volumen de trafico y
exija el grado de riesgo. Para ello tendrán en cuenta las recomendaciones de la
AISM/IALA.
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Este capítulo incorporó innovaciones de gran interés para los SERVICIOS
HIDROGRAFICOS, AUTORIDADES MARITIMAS y PORTUARIAS, NAVEGANTES y
ARMADORES, como es el caso del SIA , cuya utilización se estableció como mandatoria
abordo a partir de fechas ya determinadas y del tipo de buque, afectando directamente a
todo el sistema de transporte, vías navegables y puertos de las naciones contratantes del
convenio.
Además la regla 19 inc. 2.4 del Convenio establece que todos los Buques de arqueo bruto
igual o superior a 300 toneladas que efectúen viajes internacionales, los buques de carga
de arqueo bruto igual o superior a 500 toneladas que no efectúen viajes internacionales y
los buques de pasajes, independientemente de su tamaño, estarán equipados con un SIA.
El proceso establecido era escalonado en el tiempo, y debía estar finalizado a mas tardar
en julio de 2008. Distintos acontecimientos entre ellos el más significativo, el atentado del
11 de septiembre de 2001 presionó a la comunidad Internacional para que estas fechas se
adelantarán y en la CONFERENCIA de la ORGANIZACIÓN MARITIMA INTERNACIONAL
(OMI) de gobiernos contratantes del SOLAS celebrada entre el 9 y 13 de diciembre de
2002, se acordó que los tiempos de instalación y operación deben estar concluidos antes
de diciembre de 2004.
¿Qué ventajas / desventajas se vislumbran en su uso?
La ventaja más significativas además de todas las enunciadas, es que la información
además de ser representada en radar, permite su incorporación en los sistemas de
cartografía de navegación electrónica. En cuanto a desventajas las que se vislumbran son
aun implícitas por falta de experiencia práctica pero las podemos resumir en los aspectos
cercanos al control del mar ya que poseen las vulnerabilidades de todos los sistemas
radioeléctricos y podemos enunciarlas como:
a) Error por información incompleta. A menos que todos los usuarios civiles, (incluidos
barcos de placer y pesqueros) estén obligados a portar un SIA u algún otro medio
para proporcionar datos de nombre y posición a una estación, la base datos de
vigilancia y la representación operacional siempre contendrá algún tipo de error. Si al
menos se produce una ausencia en la base de datos, la autoridad de control tendrá
errores en la identificación y en el control.
b) Errores introducidos en forma inocente o deliberada por los mismos usuarios.
Cualquier sistema que dependa de la intención humana y sea un sistema de múltiples
componentes, los datos nunca están libres de error ya sea por omisión o por mal
funcionamiento de los equipos, o por elección deliberada por parte de terroristas,
contrabandistas o por pescadores que no desean informar posición (ej.: apagado de
equipos SIA)
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c) El SIA es un sistema abierto que permite fácilmente visualizar a todos los blancos en
cualquier de los usuarios facilitando las contramedidas por parte de terroristas y otros.
d) Errores deliberados, por interferencia, engaño de datos, etc.
e) Otros inconvenientes: La reciente resolución de OMI, adelantando la fecha de
equipamiento pone en dudas la capacidad para proveer los equipos a todo la
comunidad marítima que los necesite. Esta tecnología esta disponible y aparece como
un núcleo de oportunidad para que empresas del ramo intenten desarrollar estos
sistemas, sin duda contribuyendo a que los valores de los equipos aun muy elevados
disminuyan sus costos.
Conclusiones
Los respondedores SIA ofrecen nuevas posibilidades para reforzar la seguridad y eficacia
del transporte marítimo.
- Su empleo esta regulado por la convención SOLAS 74 sin embargo su potencialidad ha
superado las expectativas mínimas y su aplicación se esta extendiendo en el mundo a
usuarios y operadores públicos y privados que administran algún tipo de vía navegable y
espacios marítimos.
- Su utilización debe efectuarse como complemento de otros sistemas y no como un todo,
a los efectos de la confirmación de información o la falta deliberada de datos en el SIA.
- Sin duda, el sistema como ayuda a la navegación a bordo de un buque, y cuando estén
todas las unidades SOLAS, equipadas (diciembre 2004) cumplirá con creces las
expectativas de diseño para evitar abordajes en el mar. Pero se vislumbran otras
capacidades colaterales como el control del mar, con las ventajas y desventajas ya
enunciadas.
- Dentro del campo de las ayudas a la navegación, estas complementaran y en algunos
casos reemplazaran a las señales convencionales existentes.
- En aguas interiores la correcta conjunción del SIA, SIVCE y RADAR pasa a constituirse un
desafío para la ingeniería en cuanto al diseño de sistemas operativos.
- Los principales transportes de nuestras vais importantes de navegación serán usuarios
obligatorios del SIA a partir de diciembre 2004.
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Noticia del AIS
El Puerto de Huelva está instalando un sistema de identificación automática de buques
17/10/2005 - Evita la colisión entre embarcaciones y facilita la explotación y la operativa portuaria
En los próximos días la Autoridad Portuaria de
Huelva dispondrá de una nueva herramienta
tecnológica que aumentará la seguridad de la
navegación marítima en el puerto onubense. Se
trata del llamado Sistema de Identificación
Automática de Buques (AIS), un dispositivo cuya
función es evitar la colisión entre buques y cuya
instalación en tierra abre un nuevo campo de
aplicaciones en el ámbito de la señalización
marítima y ayuda a la navegación.
Los dispositivos AIS permitirán conocer en tiempo real los buques, que
cuenten con este sistema, que transitan por las aguas del litoral atlántico
de la Península Ibérica a una distancia aproximada de 20 millas náuticas,
unos 37 kilómetros, además de aportar otras informaciones útiles. La
aplicación de esta tecnología, que nació para evitar la colisión entre
buques, no sólo ayuda a la navegación marítima en aras a una mayor
seguridad, sino que se trata de un sistema que facilita la explotación y la
operativa portuaria.
La Organización Marítima Internacional (OMI) ha declarado obligatoria la
implantación progresiva del uso de dispositivos AIS en los buques.
Para la puesta en marcha de este sistema se está instalando una
estación base en el Centro Portuario de Coordinación de Servicios del
Puerto de Huelva y de dos estaciones remotas, una en el Faro del
Picacho de Mazagón y otra en la Boya de Recalada situada a la entrada
de la Ría de Huelva.
Este proyecto se encuadra dentro de las actividades de innovación
tecnológica desarrolladas por el Ente Público de Puertos del Estado que,
en esta ocasión, y en colaboración con el Instituto Portuario y del
Transporte Marítimo de Portugal, está instalando estos dispositivos en
los puertos andaluces y gallegos de la fachada atlántica de la Península.
Esta iniciativa forma parte del proyecto hispano-luso Interreg, que
supondrá una inversión de dos millones de euros, de los que cada país
aportará un millón.
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Los sistemas automáticos de identificación de buques permiten a las
autoridades portuarias tener una información anticipada objetiva de la
llegada de los buques y, por ejemplo, reordenar el tráfico marítimo a
partir de esa información. Igualmente los dispositivos AIS no sólo
ayudan a la navegación marítima, sino que también aportan otro tipo de
información de interés como la hidrográfica y meteorológica.
El sistema AIS se basa en el Sistema de Identificación Automática de
buques para realizar el control y la gestión de tráfico marítimo en una
zona de navegación determinada. Se trata de un sistema que cuenta con
especiales ventajas frente a los sistemas clásicos basados en radares,
tales como ausencia de zonas de sombra por obstáculos, inexistencia de
falsos ecos, valores reales (no calculados) de los parámetros de
navegación de los blancos, etc.
Estas ventajas permiten una identificación automática y completa de
todos los buques equipados con transpondedor AIS; una representación
de imágenes de tráfico sobre cartas electrónicas de las zonas marítimas
a controlar, y un control de las maniobras de los blancos de manera
inmediata, precisa y fiable.
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Fotos
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