Tutto ciò che devi sapere sugli AIS

Tutto quello che c’è da sapere sull'AIS

L'AIS viene utilizzato già da molti anni per evitare collisioni in mare nella navigazione commerciale, ma, grazie ai suoi numerosi vantaggi, sta diventando sempre più popolare anche nella navigazione da diporto. Scopri di più sui vantaggi di un dispositivo AIS, perché è un utile complemento ad un dispositivo radar, quale transponder AIS scegliere e come installarlo a bordo.

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AIS Marinetraffic

Dati della mappa da www.marinetraffic.com

Che cos'è l'AIS?

L'abbreviazione AIS sta per Automatic Identification System. I dispositivi AIS sono costituiti da un ricevitore GPS e da una radio dati. Il sistema AIS consente alle imbarcazioni di tutto il mondo di identificarsi a vicenda e di trasmettere dati importanti alle altre barche, ma anche alle stazioni terrestri e ai centri di traffico sulla costa. Per garantire che i dati AIS siano utilizzabili in tutto il mondo, l'Unione Internazionale delle telecomunicazioni ha definito tipi di messaggi o telegrammi standard che ogni apparecchiatura AIS deve essere in grado di ricevere e/o inviare, sempre che il tipo di apparecchio sia consentito per il rispettivo telegramma. I tipi di telegramma più importanti sono i dati della barca, la posizione, la velocità e la rotta.

A cosa serve l'AIS?

Il sistema AIS è stato originariamente sviluppato per la navigazione commerciale con lo scopo di evitare collisioni in mare. L'AIS a bordo offre una migliore pianificazione e un processo decisionale più facile. Grazie all'AIS è possibile monitorare dinamicamente l'attuale situazione del traffico in acqua. I cambiamenti di rotta e di velocità delle imbarcazioni circostanti vengono visualizzati automaticamente ed è possibile calcolare la distanza attuale tra due barche e il tempo impiegato per percorrerla, evitando così per tempo collisioni in mare. Le manovre necessarie possono essere facilmente organizzate via radio marittima grazie alla trasmissione dei numeri MMSI (Maritime Mobile Service Identity) Quando utilizzi un plotter cartografico o un trasmettitore di allarme compatibile AIS, gli allarmi possono essere impostati per avvisare l'utente se, ad esempio, una nave ad un miglio di distanza si sta avvicinando o se potrebbe verificarsi una collisione alla stessa velocità e sulla stessa rotta in un tempo prestabilito.

Tramite la trasmissione delle posizioni AIS Live delle imbarcazioni alle stazioni a terra e ai centri di traffico sulla costa, il traffico navale può essere monitorato e guidato. Per quanto riguarda gli Stati costieri, l'AIS offre anche la possibilità di monitorare la pesca illegale attraverso i dati sulle barche e sul carico.

Perchè l‘AIS sulle imbarcazioni da diporto?

L'AIS viene sempre più utilizzato su piccole imbarcazioni senza obbligo di attrezzatura, ad esempio nella navigazione da diporto. Con un ricevitore AIS a costo ridotto è possibile visualizzare i dati della barca, la posizione, la rotta e la velocità delle navi circostanti. La propria posizione non viene visualizzata. L'AIS offre un modo pratico per "guardare dietro l'angolo", ad esempio nelle zone trafficate, evitando collisioni o manovre pericolose. Oltre ad una maggiore sicurezza in mare, l'AIS permette anche di pianificare meglio l'uso delle chiuse e degli ormeggi.

Come funziona l'AIS?

Invio dei dati AIS

I dati AIS sono trasmessi dall'imbarcazione utilizzando trasmettitori AIS su due frequenze VHF riservate (AIS 1: 161,975 MHz, canale 87 B e AIS 2: 162,025 MHz, canale 88B) in un arco di tempo fisso tramite il protocollo dati HDLC. In totale al minuto sono disponibili 4500 slot di tempo - 2250 slot per canale -, a cui viene sincronizzato un dispositivo AIS tramite il ricevitore GNSS integrato.

Ricezione dei dati AIS

I dati AIS possono essere ricevuti e valutati senza costi dai ricevitori AIS. Per la valutazione e l'uso utile dei dati AIS è necessario un display adeguato. Può essere un chartplotter con carta nautica elettronica, un dispositivo radar con software AIS o un programma per PC adatto. Il collegamento ad un chart plotter può essere effettuato tramite NMEA0183 o NMEA2000, a seconda del dispositivo. Se decidi di utilizzare il PC per la valutazione, è utile un ulteriore ingresso NMEA per i dati GPS - alcuni trasmettitori AIS trasmettono la propria posizione GPS insieme ai dati AIS ricevuti.

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AIS

Quali dati vengono trasmessi tramite il sistema AIS?

A seconda che un ricetrasmettitore AIS sia installato su una barca da diporto o su una barca commerciale, i dati trasmessi possono essere molto diversi. La trasmissione dei seguenti dati è generalmente possibile tramite AIS, ma viene sfruttata al massimo nell’ambito commerciale. Nella navigazione da diporto, il numero MMSI, il nominativo, la posizione, la rotta e le dimensioni della barca sono di solito sufficienti.

Dati statici

  • Nome della barca
  • Nominativo
  • Numero MMSI e indicativo di chiamata internazionale
  • Numero IMO
  • Tipo di imbarcazione (da diporto, rimorchiatore, nave da carico, petroliera, nave passeggeri, SAR)
  • Dimensioni della barca

Dati dinamici

  • Posizione della barca (LAT, LON)
  • Velocità su terra (SOG)
  • Rotta su terra (COG)
  • Tempo della posizione della barca in secondi (UTC)
  • Stato della navigazione
  • Direzione di rotta (Headling)
  • Tasso di variazione rotta (ROT)

Dati relativi al viaggio

  • Pescaggio attuale statico massimo in dm
  • Porto di destinazione (UN/LOCODE)
  • Orario di arrivo previsto (ETA)
  • Specificazione della categoria di carico (classe di merci pericolose)

Diversi tipi di dispositivi AIS – Qual è l‘AIS giusto per me?

Prima di tutto è necessario distinguere tra i ricevitori AIS, detti anche AIS Receiver e i ricetrasmettitori AIS, detti anche transponder AIS.

Con i ricevitori AIS è possibile vedere i dati delle imbarcazioni circostanti, ma non è possibile trasmettere i propri dati. Se acquisti un ricevitore AIS, è necessario verificare se si tratta di un ricevitore a 1 o 2 canali. I dati AIS vengono inviati alternativamente su due canali. L'aggiornamento di un ricevitore AIS a 1 canale richiede più tempo rispetto a un ricevitore a 2 canali. Sono disponibili da acquistare quasi solo ricevitori a due canali.

I transponder AIS ricevono i dati AIS delle imbarcazioni circostanti e inviano allo stesso tempo anche i dati della propria imbarcazione. A seconda dell'ambito di utilizzo del ricetrasmettitore AIS, dati molto diversi possono essere importanti. Esistono quindi diversi tipi di ricetrasmettitori AIS, il cui utilizzo si divide principalmente nei settori della navigazione commerciale e della navigazione da diporto.

Nave container vs. Barca da diporto

Ricetrasmettitori di classe A

Le imbarcazioni internazionali di stazza lorda superiore a 300 e alcune imbarcazioni passeggeri sono soggette alla convenzione SOLAS. Queste navi devono essere dotate di ricetrasmettitori di classe A. I ricetrasmettitori AIS di classe A con una potenza di trasmissione fino a 12,5 W hanno una potenza di trasmissione superiore rispetto alle apparecchiature di classe B utilizzate sulle imbarcazioni da diporto. I ricetrasmettitori di classe A possono quindi trasmettere e ricevere dati su lunghe distanze. Anche i dati AIS vengono trasmessi con maggiore frequenza rispetto ai ricetrasmettitori di classe B. La frequenza esatta dipende dalla velocità dell’imbarcazione e dallo stato delle manovre e varia da ogni 2 secondi a ogni 3 minuti.

I ricetrasmettitori AIS di classe A sono dotati di un'interfaccia dati, la cosiddetta Pilot Port, la quale, ad esempio, consente ai piloti di accedere alle condizioni del traffico e ai dati di navigazione.

Ricetrasmettitori classe B

Non sono obbligatorie apparecchi ricetrasmittenti AIS per le imbarcazioni da diporto o da pesca. Tuttavia, poiché un ricetrasmettitore AIS a bordo presenta molti vantaggi, esistono i cosiddetti ricetrasmettitori AIS di classe B. I ricetrasmettitori AIS di classe B sono generalmente meno costosi dei ricetrasmettitori di classe A perché i requisiti di prestazione sono meno rigorosi. I ricetrasmettitori di classe B si limitano ai dati più importanti. Spesso vengono trasmessi solo il numero MMSI dell'imbarcazione, la posizione attuale, la rotta e le dimensioni dell'imbarcazione. Questo rende i ricetrasmettitori di Classe B molto facili da usare. Il nome e le dimensioni della barca devono essere programmati una sola volta, dopodiché il ricetrasmettitore AIS è pronto per l'uso. I ricetrasmettitori AIS di classe B hanno un tasso di segnalazione inferiore rispetto ai ricetrasmettitori di classe A. La loro potenza di trasmissione massima è di 2W. Mentre i ricetrasmettitori di Classe A utilizzano un sistema complesso (SOTDMA = Self Organising Time Division Multiple Access) per coordinarsi con altri ricetrasmettitori circostanti per occupare le frequenze di trasmissione, i ricetrasmettitori di Classe B di solito usano semplicemente gli slot di tempo liberi per trasmettere i loro dati (CSTDMA = Carrier Sense Time Division Multiple Access). Tuttavia, esistono anche transponder AIS di classe B che utilizzano la tecnologia SOTDMA. La frequenza di trasmissione dei dati AIS per i ricetrasmettitori di classe B dipende dalla velocità della barca e dal carico di frequenza e varia da ogni 5 secondi a ogni 3 minuti.

Frequenza di invio segnale AIS Velocità di navigazione e stato delle manovre dell’imbarcazione
2 Sekunden Velocità superiore a 23 kn Velocità 14-23 kn + Cambio rotta
3 1/3 secondi Velocità fino a 14 kn + Cambio rotta
6 secondi Velocità 14-23 kn
10 secondi Velocità fino a 14 kn All'ancora o ormeggiata + più veloce di 3 kn
3 minuti All'ancora o ormeggiata + non più veloce di 3 kn
Frequenza di invio del segnale AIS Velocità di navigazione e stato delle manovre dell’imbarcazione
5 secondi Velocità superiore a 23 kn (bassa frequenza)
15 secondi Velocità superiore a 23 kn (alta frequenza) Velocità 14-23 kn (bassa frequenza)
30 secondi Velocità 14-23 kn (alta frequenza) Velocità 2-14 kn
3 minuti Velocità fino a 2 kn

Altri tipi di ricetrasmettitori AIS

Oltre ai ricetrasmettitori AIS di classe A e B per imbarcazioni commerciali e da diporto, esistono anche altri tipi di ricetrasmettitori AIS. Ad esempio, esistono ricetrasmettitori AIS inland che corrispondono ai ricetrasmettitori di classe A, ma che hanno ulteriori opzioni per la navigazione interna e per l'invio di altri dati. Le stazioni base AIS vengono utilizzate dai centri di traffico terrestre per il monitoraggio del traffico navale. I ricetrasmettitori AtoN (Aids to Navigation) vengono installati su boe e altri segnali di navigazione. Inviano informazioni su tipo, denominazione e posizione. Le cosiddette AtoN virtuali sono utilizzate per la marcatura di aree soggette a restrizioni o di impianti idraulici con un'area estesa. Un trasmettitore AIS attivo deve essere installato su una boa per trasmettere la posizione anche di tutte le altre boe di limitazione nell'area. Anche gli aerei e gli elicotteri di soccorso coinvolti nel SAR (Search & Rescue at Sea) utilizzano speciali ricetrasmettitori mobili AIS.

Smartphone o tablet come ricevitore AIS

I dati AIS possono anche essere visualizzati da tutti tramite il MarineTraffic & Vesseltracker. Grazie all'App MarineTraffic, il tablet o smartphone diventa anche un chart plotter con funzione AIS. Tutto ciò di cui hai bisogno è una copertura mobile e un'opzione dati. Tuttavia, MarineTraffic si basa sul lavoro di volontari di tutto il mondo che inviano i dati ricevuti tramite la loro stazione di ricezione a marinetraffic.com. Questo può portare a delle lacune. A seconda della qualità della trasmissione mobile dei dati al momento, i dati recuperati possono essere già vecchi di qualche secondo al momento della ricezione. Questo li rende poco affidabili.

Che cos‘è esattamente SOTDMA

SOTDMA sta per Self Organising Time Division Multiple Access. Questo metodo ha origine nei ricetrasmettitori di classe A, ma viene utilizzato sempre più spesso anche nei trasmettitori AIS di classe B. Rispetto ai ricetrasmettitori CSTDMA di pura classe B, che di solito hanno una potenza di trasmissione di 2 watt, i ricetrasmettitori SOTDMA di classe B funzionano solitamente con una potenza di trasmissione di 5 watt. Anche la trasmissione dei segnali AIS viene accelerata con i trasmettitori SOTDMA e avviene nel migliore dei casi ogni 5 secondi invece che due volte al minuto come nei tradizionali transponder CSTDMA.

Un altro vantaggio dei transponder AIS con tecnologia SOTDMA è la partecipazione attiva al processo degli slot di tempo. Ciò è particolarmente vantaggioso nelle zone ad alta densità di traffico, in quanto i transponder SOTDMA e i trasmettitori AIS di classe A sono in grado di riservare gli slot di trasmissione, mentre i transponder CSTDMA di classe B devono sempre attendere un tempo di trasmissione libero.

AIS o radar?

Il vantaggio di un dispositivo AIS rispetto ad un radar di bordo è che la ricezione dei segnali AIS non è ostacolata da lingue di terra, edifici o isole. Anche per gli utenti inesperti è più facile identificare gli obiettivi rispetto a un'immagine radar.

Tuttavia, un dispositivo AIS non può sostituire un sistema radar. I dati AIS non sono sempre affidabili. Da un lato, non tutte le imbarcazioni sono dotate di un dispositivo AIS o non è acceso. Le barche più piccole, in particolare, spesso non hanno un ricetrasmettitore AIS e alcuni veicoli militari non trasmettono i segnali AIS. D'altro canto, le informazioni sulle posizioni delle navi si basano sulla tecnologia GPS. Questi sono trasmessi a intervalli regolari, il che può comportare lievi differenze dalla posizione effettiva della nave.

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Che portata hanno i segnali AIS?

La portata dei segnali AIS dipende dall'altezza dell'antenna. Per i collegamenti nave-a-nave, il raggio è di circa 20 miglia nautiche (37 km). Le stazioni costiere ricevono i segnali in un raggio di 50-100 km, a seconda dell'altezza dell'antenna.

Segnali AIS

Quale antenna per l’AIS?

Qualsiasi antenna VHF disponibile in commercio può essere utilizzata per ricevere dati AIS. Quando installi l'antenna, assicurati che la posizione sia ad almeno 3 m dall'antenna VHF della radio, in modo che le antenne non interferiscano tra loro.

Se vuoi evitare una seconda antenna a bordo, è possibile utilizzare l'antenna della radio per la ricezione AIS utilizzando uno splitter d'antenna (detto anche splitter AIS o interruttore Duplexer). Uno splitter AIS assicura che la radio e il ricevitore AIS siano accoppiati correttamente. Mentre la radio trasmette, il ricevitore AIS non riceve e viceversa. Non collegare mai il ricevitore AIS e la radio VHF alla stessa antenna in parallelo, cioè senza splitter! Il trasmettitore della radio può essere danneggiato. Nelle radio che trasmettono a 25 W, il ricevitore AIS può anche prendere fuoco.

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Come installo un transponder AIS con uno splitter esterno?

Molti trasponder AIS di nuova generazione hanno già uno splitter VHF integrato, rendendo superfluo l'acquisto aggiuntivo di uno splitter per antenna AIS.

Come installo un dispositivo AIS con splitter integrato?

Per evitare di avere due antenne a bordo, al posto di uno splitter per antenna puoi scegliere una radio VHF con ricevitore AIS integrato.

Scritto dagli esperti SVB (tecnica, motori)

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