Η παράνομη αλιεία, η πειρατεία, η ακούσια καταπάτηση της φύσης και οι ζημιές σε πλοία είναι μερικά από τα πιο πολυσυζητημένα θέματα για τους εμπειρογνώμονες της ναυτιλίας και της ναυτιλιακής βιομηχανίας.  Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων, η καλύτερη και ακριβέστερη παρακολούθηση των πλοίων είναι ζωτικής σημασίας. Τα συστήματα αυτόματης αναγνώρισης (AIS) μεταδίδουν πληροφορίες σχετικά με την ταυτότητα και τη θέση των πλοίων και παρέχουν μια πηγή για την αναγκαία, ακριβέστερη εικόνα της θαλάσσιας κυκλοφορίας. Αλλά τι ακριβώς είναι το AIS και πώς μπορούμε να επωφεληθούμε από αυτό;

Επίγειο έναντι δορυφορικού AIS

Για να ξεκινήσουμε τη συζήτησή μας, ας εξερευνήσουμε τις διαφορές μεταξύ αυτών των δύο συστημάτων. Οι περισσότεροι πάροχοι δεδομένων δορυφορικού AIS (S-AIS) περιλαμβάνουν μια παράκτια τροφοδοσία ως μέρος της συνολικής υπηρεσίας τους. Όσο πολύτιμο και αν είναι αυτό, μπορεί να δημιουργήσει παραπλανητικές μετρήσεις ποιότητας. Ένας δέκτης συλλέγει παράκτια (επίγεια) δεδομένα, συνήθως τοποθετημένος σε πύργο κοντά σε λιμάνια. Αυτοί οι δέκτες είναι φθηνοί και έχουν διανεμηθεί χιλιάδες σε όλο τον κόσμο. Έθνη, εταιρείες και ιδιώτες αναπτύσσουν δέκτες και δεν υπάρχουν περιορισμοί στη χρήση τους. Πολλές εταιρείες διαθέτουν δίκτυα ιδιωτών που τοποθετούν έναν δέκτη στα σπίτια τους με θέα στη θάλασσα και ενσωματώνουν τα δεδομένα που λαμβάνουν σε μια παγκόσμια απεικόνιση.

Η εμβέλεια των παράκτιων δεκτών ελέγχεται από τρεις παράγοντες:

1. το ύψος της κεραίας,

2. την παρουσία οποιουδήποτε εμποδίου (βουνά, κτίρια κ.λπ.), και

3. την ποιότητα της εγκατάστασης, συμπεριλαμβανομένης της υποβάθμισης που προκαλείται από την έκθεση στα στοιχεία της φύσης με την πάροδο του χρόνου, καθώς και την ποιότητα του εξοπλισμού, των καλωδίων και της αρχικής εγκατάστασης.

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, η ποιότητα των λαμβανόμενων δεδομένων κυμαίνεται από πολύ υψηλή έως πολύ κακή. Με μια εγκατάσταση καλής ποιότητας και με ύψος κεραίας περίπου 30 μέτρα (100 πόδια) όπου μπορεί να δει τον ωκεανό, ο δέκτης έχει οπτική επαφή περίπου 12 μίλια μέχρι τον ορίζοντα. Το AIS χρησιμοποιεί  συχνότητα VHF, η οποία κάμπτεται γύρω από την καμπύλη της γης σε κάποιο βαθμό, και ως εκ τούτου η πραγματική εμβέλεια είναι περίπου 30 έως 50 μίλια. Τα πλοία μπορούν να γίνουν αντιληπτά σε απόσταση 70 μιλίων ή και περισσότερο σε ορισμένες περιπτώσεις, αλλά η ανίχνευση γίνεται διακοπτόμενη και αναξιόπιστη σε μεγάλες αποστάσεις.

Χρήσεις των δεδομένων AIS

Το S-AIS, σε συνδυασμό με τα δεδομένα του παράκτιου AIS, παρέχει στους αναλυτές τη δυνατότητα να παρακολουθούν τα πλοία σε παγκόσμιο επίπεδο ή σε οποιαδήποτε περιοχή ενδιαφέροντος.

Πολλές χρήσεις του S-AIS έχουν προκύψει με την πάροδο του χρόνου. Ο παρακάτω κατάλογος παρουσιάζει συνοπτικά τις σημαντικότερες χρήσεις των δεδομένων εντοπισμού πλοίων σήμερα:

Ένα βασικό ζήτημα είναι, για κάθε εφαρμογή, η κατανόηση της σημασίας της ακρίβειας και της επικαιρότητας των δεδομένων. Για πολλές εφαρμογές, έχει σημασία αν οι πληροφορίες θέσης και τα δεδομένα υποστήριξης αποφάσεων που προκύπτουν από τις θέσεις είναι σωστά όταν λαμβάνονται οι αποφάσεις.

Όταν χρησιμοποιούν AIS ή S-AIS, οι χρήστες σπάνια ενδιαφέρονται για όλα τα πλοία παντού. Αντίθετα, υπάρχουν περιοχές ενδιαφέροντος (AoI) και σκάφη ενδιαφέροντος (VoI). Οι χρόνοι ενδιαφέροντος (ToI) θα πρέπει επίσης να θεωρούνται στοιχεία. Με τη δορυφορική θαλάσσια κυκλοφορία AIS, τα πλοία ανιχνεύονται περιοδικά, ανεξάρτητα από τον αριθμό των δορυφόρων που συμμετέχουν. Η διαλείπουσα ανίχνευση συμβαίνει ακόμη και με τα παράκτια δίκτυα AIS όποτε τα πλοία βρίσκονται σε απόσταση πέραν των 30 μιλίων από το σταθμό βάσης. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα AIS για ένα πλοίο είναι πάντα παλιά και συχνά παρωχημένα.

Εάν ασχολείστε με οποιαδήποτε από τις προαναφερθείσες εφαρμογές, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε την πραγματικότητα της ηλικίας των δεδομένων που χρησιμοποιείτε για τη λήψη αποφάσεων. Οι περισσότεροι προμηθευτές δεδομένων θα παρέχουν τη δυνατότητα να βλέπετε τον χρόνο της ανίχνευσης που παρουσιάζεται. Περιλαμβάνεται πάντα στις ροές δεδομένων και στην πρόσβαση σε δεδομένα API. Παρόλα αυτά, οι παρουσιάσεις χαρτών συχνά απαιτούν από τον χρήστη να κάνει κλικ σε ένα πλοίο για να εμφανιστεί η ηλικία του μηνύματος, και συχνά εμφανίζεται στο κάτω μέρος μιας μακράς λίστας μεταδεδομένων σχετικά με το πλοίο.

Ο συγχρονισμός ώρας είναι κρίσιμος

Για πολλές εφαρμογές, οι χρήστες πρέπει επίσης να προβλέψουν τη θέση εντοπισμού του πλοίου στο μέλλον, να εκτιμήσουν τον εκτιμώμενο χρόνο άφιξης (ETA) ή να προγραμματίσουν να συναντήσουν την κίνηση του πλοίου σε μια συγκεκριμένη ώρα. Για αυτές τις χρήσεις, η λεπτομερής κατανόηση των χρονικών παραγόντων είναι απαραίτητη. Για να μεγιστοποιηθεί η αξία των δορυφορικών δεδομένων AIS, είναι απαραίτητη η εκπαίδευση όλων των αναλυτών σχετικά με τον τρόπο ερμηνείας των δεδομένων που παρουσιάζονται.

Ένας αναλυτής θα διαβάσει μερικές φορές λανθασμένα έναν χάρτη που φαίνεται να δείχνει τις θέσεις των πλοίων σε μια περιοχή και μπορεί να λάβει δαπανηρές αποφάσεις με βάση τα δεδομένα που παρουσιάζονται. Για το λόγο αυτό, οι αναλύσεις μπορούν να κάνουν τεράστια διαφορά, καθώς αφαιρούν από τον αναλυτή την ανάγκη να κάνει χειροκίνητους υπολογισμούς.

Μια τεχνολογία που παρέχει ένα χρονικά συγχρονισμένο σύνολο θέσεων πλοίων σε οποιαδήποτε περιοχή είναι το TimeCaster™, που παρέχεται από την  Maerospace. Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους μηχανικής μάθησης, το TimeCaster™ παρέχει προβολή API ή web μέσω της ροής δεδομένων. Αυτή η προσέγγιση έχει αποδειχθεί ότι παρέχει συνολική ακρίβεια δεκαπέντε φορές (15x) βελτίωση σε σχέση με τη χρήση των ακατέργαστων δεδομένων της θαλάσσιας κυκλοφορίας AIS και των παράκτιων δεδομένων. Οι χρονικά συγχρονισμένες θέσεις για όλα τα πλοία μπορούν να παρέχονται σε βάση NowCast® (από το "τώρα" και στη συνέχεια οι θέσεις των πλοίων ενημερώνονται κάθε 10 λεπτά) ή για το μέλλον για οποιοδήποτε σύνολο πλοίων ή περιοχή ενδιαφέροντος. Οι δυνατότητες FutureCast™ μπορούν να παρέχουν αυτή τη χρονικά συγχρονισμένη προβολή για πολλές ώρες ή ημέρες στο μέλλον. Σε όλες τις περιπτώσεις, ο αναλυτής έχει πρόσβαση στην αρχική κίνηση AIS καθώς και στις προβλέψεις.

Παρακολούθηση και προειδοποίηση

Η λήψη αποφάσεων έχει να κάνει με την υλοποίηση πραγμάτων στο μέλλον. Κάθε φορά που απαιτείται μια απόφαση για την υποστήριξη οποιασδήποτε από τις περιπτώσεις χρήσης που παρουσιάζονται παραπάνω, ο χρήστης πρέπει να εκτιμά πού θα βρίσκεται το πλοίο όταν η απόφαση τίθεται σε εφαρμογή, είτε σχεδιάζει να παραλάβει φορτίο, να απαγορεύσει τη θέση ενός πλοίου, να κατευθύνει τη θέση ενός πλοίου σε ένα νέο λιμάνι ή να προβλέψει τις τιμές των εμπορευμάτων με βάση τις βραχυπρόθεσμες ροές.

Όταν οι προβλέψεις θέσης γίνονται χειροκίνητα, η διαδικασία γίνεται αργή και υπόκειται σε σφάλματα. Με ένα αυτοματοποιημένο σύστημα παρακολούθησης και ειδοποίησης, όπως η υπηρεσία ADVISOR® της Maerospace, οι αναλυτές μπορούν να επικεντρώσουν το χρόνο και την προσπάθειά τους στο βασικό πρόβλημα που προσπαθούν να λύσουν.

Σχετικά με την Maerospace

Αυτό το blog μοιράστηκε όσα έχει μάθει η Maerospace σχετικά με την πραγματικότητα του παγκόσμιου AIS και του δορυφορικού AIS. Την τελευταία δεκαετία, η ομάδα της Maerospace έχει συνεργαστεί με κάθε προμηθευτή δορυφορικού AIS και με χρήστες και αναλυτές από όλο τον κόσμο. Στο έργο τους για την παροχή μιας εξαιρετικά βελτιωμένης τροφοδοσίας δεδομένων για την επίγνωση του θαλάσσιου τομέα με τη χρήση προηγμένων αναλύσεων, έχουν αναπτύξει βαθιά κατανόηση του τι συμβαίνει στο πολύπλοκο παγκόσμιο δίκτυο αισθητήρων που υποστηρίζουν το AIS. Στόχος αυτού του άρθρου ήταν να μοιραστούν όσα έχει μάθει η Maerospace με την ελπίδα ότι αυτός ο πολύτιμος πόρος μπορεί να συνεχίσει να βελτιώνεται. Με την κατάλληλη κατανόηση του συστήματος AIS, αυτός ο μοναδικός παγκόσμιος πόρος μπορεί να αποτελέσει ένα κρίσιμο εργαλείο για τη διάσωση ζωών, τη φύλαξη των συνόρων, την προστασία του περιβάλλοντος και την ενίσχυση του εμπορίου.