JST-2008 Session 6. Le système d'identification automatique (AIS) appliqué à la signalisation maritime.

Transcription

1 JST-2008 Session 6 Le système d'identification automatique (AIS) appliqué à la signalisation maritime. L AIS AtoN est une nouvelle aide radioélectrique à la navigation (ARN) au même titre que les balises répondeuses RADAR (RACON).Les représentations sont différentes mais certainement complémentaires. Dans le cas de l'ais les navigateurs verront l'affichage d'un symbole représentant un établissement de signalisation maritime sur leur ensemble de visualisation des données de navigation (ECDIS), sur leur cartographie électronique (ESC) ou sur simple afficheur de données AIS (Minimum Shift Keyboard). De nombreuses visualisations RADAR équipées de l'aide au pointage rapide (ARPA) intègrent également l'affichage des pistes AIS. A la différence des balises RACON, ces aides sont identifiées comme un navire par un numéro MMSI (Maritime Mobile Service Identification), qui est utilisé dans le cadre du SMDSM (Système Mondial de Détresse et de Sécurité en Mer). Pour la France c'est l'agence Nationale des Fréquences (ANFR) qui délivre les MMSI. Pour les affaires maritimes c'est la mission fréquence du CETMEF qui sert d'interface avec l'anfr. 1. Il faut distinguer trois cas d utilisation du balisage AIS ainsi que deux types d'identification (AISM R-A126-4 et I'UTR ) L'AIS en tant qu'aide à la navigation réelle. La bouée est équipée d une balise AIS qui s'intègre dans le format AIS en mode autonome à accès aléatoire (RATDMA balise de type 3) ou en mode à créneaux fixes, réservés par une station de base (FATDMA balises de type 1 ou 2). Dans les deux cas la balise transmettra à intervalles réguliers des comptes rendus. Les navires en portée VHF verront s afficher sur leurs visualisations un symbole représentant l ESM, son identification, des informations sur son état et sa position réelle. Un indicateur particulier situé dans le message AIS avertira les utilisateurs et les services gestionnaires en cas de déradage. Le message formaté "Aid to Nav" ( MSG 21) sera émis en principe toutes les 3 minutes alternativement sur le canal AIS1 et AIS2 pour la balise de type 1 ou 2 et sur un seul canal pour la balise de type 3. La représentation est identique dans les deux cas pour l'usager.

2 Dans Le cas d'un balisage AIS réel, l'identificateur (MMSI) obligatoirement propre à la bouée et de la forme : - 99 MID 1 XXX - 99 : préfixe pour les aides à la navigation (Aid to Nav), - MID : indicatif national, 227 ou 228 pour la France, - 1 : AtoN réelle, - XXX : trois chiffres pour le numéro d'ordre. fourni par L'ANFR, sera Dans le cas ou l'on utilise une balise de type 1 celle-ci devra être en bonne couverture VHF de la station de base qui lui réserve ses créneaux d'émission. Exemple de balisage réel réalisé sur une bouée dans le goulet de Brest dans le cadre de l'évaluation des AIS AtoN 1.2. L AIS en navigation synthétique. S il n est pas possible d installer sur un ESM existant la balise AIS à cause de l énergie ou d un environnement particulièrement hostile, le message "Aid to Nav" sera émit par une station de base. Comme dans le premier cas le navigateur verra un symbole représentant l ESM s afficher sur sa cartographie électronique. Bien entendu dans ce cas on ne pourra pas avoir d information sur un éventuel déradage ou sur l'état de l'esm. A priori ce type de balisage sera réservé à des ESM fixes, il est déconseillé pour les ESM flottants (AISM A ). Le MMSI sera un numéro propre à l'esm si le balisage synthétique est durable (identique au 1.1.), il est également à demander à l'anfr.

3 Remarque : le codage du MMSI étant identique l'usager ne peut pas faire la différence entre un balisage synthétique ou réel L AIS et le balisage virtuel. Cette fois ci L ESM n existe pas physiquement et l'on diffuse à partir d une station de base, le message "Aid to Nav" comme dans le cas du balisage synthétique. cette possibilité peut être intéressante en cas de balisage temporaire, après un échouage par exemple. En quelques minutes il sera possible de réaliser un plan de balisage virtuel, visible naturellement que par les navires équipés d une visualisation AIS. Cette fonctionnalité peut être aussi utilisée de façon permanente pour signaler un danger à un endroit ou il n'est pas possible de mouiller une bouée, profondeur, courant, abordages fréquents. Le navigateur sera prévenu par un indicateur qu il s agit d un ESM virtuel ainsi que par le codage pariculier du MMSI. La recommandation ne précisant pas les conditions d'émission et les canaux à utiliser, on configurera à priori la station de base pour émettre comme une balise de type 1. Dans le cas d'un balisage AIS virtuel, l'identificateur (MMSI) fourni par L'ANFR, sera de la forme : - 99 MID 6 XXX : - 99 : préfixe pour les aide à la navigation (Aid to Nav), - MID : 227 ou 228 pour la France, - 6 : AtoN Virtuelle, - XXX : trois chiffres pour le numéro d'ordre. (L'ANFR propose que les deux premiers chiffres représentent le MMSI de la station qui émet le message). Dans le cas du balisage virtuel souvent réalisé dans l'urgence, l'anfr propose de pré-attribuer des numéros MMSI à chaque station de base pour activer cette fonction. Enfin, bien entendu, l'ais utilise le support VHF et dans le cadre du balisage virtuel ou synthétique le lieu à baliser doit être largement couvert au niveau radioélectrique, par la station de base émettant les messages Aid to Nav (MSG 21).

4 Exemple de balisage virtuel réalisé sur l'épave du ICE PRINCE par le CROSS Jobourg. 2. Les recommandations prévoient deux modes d'accès pour les AtoN au protocole AIS. Ces deux modes d'accès ainsi que les matériels associés sont fondamentalement très différents Le mode à d'accès à Créneaux fixes, transpondeurs de type 1 ou 2. C'est le mode le plus simple, Le mode FATDMA. (Fixed Accès Time Division Multiple Accès), ou accès multiple partagé dans le temps à accès fixé. Ce mode est beaucoup plus simple, les créneaux réservés par une station de base située à proximité sont programmés dans l AIS. L équipement émettra toujours dans ces créneaux en principe toutes les trois minutes et alternativement sur les deux canaux AIS. La balise réveille le GPS entre 15 et 30 secondes avant les créneaux d émission programmés pour caler le GPS et se synchroniser sur le réseau, puis après l émission la balise passera aussitôt en mode veille jusqu à l émission suivante. C est le système qui consomme le moins d énergie, c est également le moins coûteux car la balise est beaucoup plus simple à réaliser au niveau matériel et logiciel (pas de récepteur et pas d'analyse des séquences AIS). Ce mode de fonctionnement nécessite d'être en couverture radio d'une station de base.

5 2.2. Le mode à accès aléatoire ( Random Acces Time Division Multiple Acces) Ce mode est obligatoire quand l ESM n est pas en couverture VHF d une station de base qui normalement réserve des créneaux d émission pour l AIS de l ESM. Le principe de l accès en mode RATDMA est en fait assez simple. L AIS écoute une séquence du format (1 minute), crée une carte des créneaux libres dans un des canaux AIS et à la séquence suivante, émet dans deux créneaux adjacents réputés libres de façon aléatoire. Dans ce mode de fonctionnement le transpondeur n'émet que sur un des deux canaux AIS Ce mode de fonctionnement est gros consommateur d énergie, il conduit également à la conception de matériels assez complexes et coûteux généralement développés à partir de stations de navires. Ce mode doit être réservé aux ESM qui n ont pas de problème d énergie et qui ne sont pas couvert par une station de base. 3. Les services supplémentaires offert par les AIS AtoN. Les recommandations prévoient également la possibilité de transmettre pour les AtoN, des messages binaires adressés et des messages binaires diffusés Le message de type 6. Ce message binaire adressé à une station de base située à proximité, permet de transmettre l'état de fonctionnement de l'esm. Le contenu de ce message n'est pas formaté, c'est en fait un messages de type propriétaire destiné à télésurveiller un ESM. Ce message n'est pas décodable par les navigateurs Le message de type 8. Le message de type 8 est destiné à transmettre à tous les navigateurs des éléments concernant la météorologie et l'hydrologie. Ce message est formaté et de type diffusé, il est donc lisible par tous les navigateurs en porté VHF.