AIS Ontvangstsysteem

Inleiding
Automatic Identification System (afgekort AIS) is een systeem waarbij schepen hun positie aan elkaar doorgeven en ook aan kuststations waar het scheepsverkeer wordt begeleid.
Het transpondersysteem wordt gebruikt als aanvulling op en verbetering van de bestaande verkeersbegeleiding. Het transpondersysteem geeft automatisch de identiteit, positie, snelheid, koers en nog enkele andere gegevens door aan andere schepen en walstations.
Een transponder is een elektronisch apparaat dat automatisch berichten zendt en ontvangt.
AIS is ter ondersteuning van de scheepsradar, omdat radiosignalen “om een hoekje kunnen kijken” en draagt zo bij aan de veiligheid van het scheepsverkeer.
Op dit moment is AIS verplicht voor schepen en objecten op vaarwegen groter dan 18 meter.

Een AIS systeem bestaat uit een zender, twee VHF (Very High Frequency) ontvangers en een GPS (Gobal Position System) ontvanger.
Via de zender worden gegevens als identiteit, positie, snelheid, koers verstuurd, maar kunnen ook extra gegevens worden meegezonden. Dit kunnen gegevens zijn van sensoren met informatie over de techniek in het schip, maar ook meteorologische gegevens. Het is aan de eigenaar van het schip of (offshore) object wat deze allemaal wil beschikbaar stellen, maar de basis is gedefinieerd en verplicht.
De gegevens worden verzonden op basis van het NMEA (National Marine Electronics Association ) protocol. Dit is een protocol dat gebruikt wordt om gegevens van instrumenten op schepen met elkaar uit te wisselen.
Ook de GPS gegevens worden op basis van dit protocol verstuurd.

Project
Het MarineTraffic project is in 2007 gestart als onderzoek project van de University of the Aegean in Griekenland.
Inmiddels wordt er door veel radioamateurs en scheepvaart enthousiasten in meer dan 140 landen een vrijwillige AIS ontvangst bijdrage geleverd om het scheepverkeer, maar ook andere objecten op zee (boeien, windparken, olieplatforms) zichtbaar te maken op een kaart. MarineTraffic is een Open Community project en de gegevens zijn deels publiek toegankelijk en voor de zakelijke (nautische) toepassing tegen een vergoeding.
In dit project worden over de hele wereld AIS gegevens verzameld om daarmee onderzoek te doen onder andere naar:
• Scheepstelecommunicatie
• Propagatie van de radiosignalen, ontvangen data en weersomstandigheden
• Scheepsdrukte in vaarwegen en haventoegangen
• Algoritmes van de verwachte koers van het schip
Voor extra informatie kan men kijken bij de FAQ van MarineTraffic

Opstelling

In de Meteotoren is een ontvanger geïnstalleerd van het merk Comar type SLR350NI. Deze AIS ontvanger is gebaseerd op een Raspberry Pi3 en daarop is de ontvanger gemonteerd. Op de ontvangerprint zitten twee AIS ontvangers die op een frequentie van 161.975 MHz en 162.025 MHz (marifoon kanalen 87 Hoog en 88 Hoog) het signaal van de schepen en boorplatforms ontvangen. Als antenne wordt een 3 elements Yagi van het merk Kathrein (K53182) gebruikt welke vertikaal is bevestigd in de meetmast op circa 40 meter boven NAP.

Daar in dezelfde mast ook het 144 MHz radiobaken van PI7CIS zit zijn ter onderdrukking van dit signaal zowel in de ontvangstantenne van de SLR350NI als in de zendantenne van het baken Cavity filters aangebracht.
Voor het 144 MHz radiobaken is dit een Kathrein model K641221 dual cavity bandpass filter met een onderdrukking van 90 - 100 dB op 162 MHz.
Bij de ontvanger is gebruikt gemaakt van een dual cavity filter uit een oude ATF1 mobiele telefonie zender welke ook nog zo'n 20 dB signaalonderdrukking verzorgd.

Cavity filter bij de zendantenne	Boven: Cavity filter uit een oude ATF1 systeem Onder: de oorspronkelijke SLR300N ontvanger

Kathrein Cavity filter	144 MHz onderdrukking met behulp van het dual cavity filter bij de ontvanger

De AIS opstelling op de Meteotoren draagt bij aan dit Open Community project met gegevens van schepen en andere objecten over een gebied van circa 12.000 - 14.000 km² Noordzee.
De beschikbaarheid van het station is over een jaar 99,8%.