1、引言
当前社会，随着全球化进程的不断加速，国家之间的贸易量增加，船舶作为海上交通的主要运输工具，其大型化、高速化的发展使得海上交通拥挤程度越发明显，意外事故频繁发生。海上交通是以保障航行安全和航行效率为目的的，为实现这一目的，船舶之间需要掌握彼此的动态和静态的信息。使用雷达虽然能够掌握船的存在和动态信息，但无法识别其船名、国籍等信息，而无线电话则存在沟通上的障碍。船舶自动识别系统(Automatic Identification System)，简称AIS应运而生，它是一种重要的船用助航设备，是在高精度卫星定位技术和甚高频无线通信技术发展而来的，是传统经验航海向数字航海跨越的里程碑。系统的安装和使用可以增强船舶间航行的安全性和效率，可以进行有效的避碰，并能适用于船与船、船与岸、岸与船之间的通信与信息交流。
AIS系统由岸基设施和船载设备共同构成，见图1，岸基设施主要由一系列岸台设备组成网络，形成对海岸线的覆盖，该网络对进入各自水域的船只进行监控，与船载设备之间建立通信，交换船载和水域信息；船载设备则由收发机、接收机、信息处理器、显示设备以及其他外部接口等设备组成。船载设备除具有与岸台系统交换信息的功能外，还能在无人工干预的情况下，自主连续的广播和接收船舶的静态、动态、船次相关数据和安全短报文。系统主要实现的功能是船舶识别、监控、导航和通信。通过船船之间的信息交换，海上航行的船舶对附近船只的标识、位置信息、运动参数和航行状态等与船舶航行安全有关的重要数据有一个迅速、直观的了解，增强了船舶之间的识别能力，通过主动调整达到避免碰撞的结果。通过船岸之间的数据交换，海事管理部门可以对所管辖水域内的所有安装系统的船舶进行监控同时指配工作模式，从而提高了水域内的安全管理效率和海上搜寻救助能力。
图1 AIS系统组成
国际电信联盟（ITU）、国际电工委员会（IEC）等国际组织相继出台了AIS的技术指标、测试检验等多项标准，同时（国际海事组织）IMO修订了SOLAS公约的相关内容，制定了船舶强制安装A类AIS的细则。通过A类AIS的使用，大中型船舶能在电子海图显示系统上可视化其周围船舶的动态及静态信息，有力地増强了船舶的避碰、雷达标绘、VTS船舶报告功能。
鉴于A类AIS在航海上发挥的巨大作用，我国已全面在中小型船舶上推广安装AIS。交通运输部海事局于2010年印发了《国内航行船舶船载B自动识别系统(AIS)设备(SOTDMA)技术要求(暂行)》，原农业部也于次年正式发布了《渔业船舶自动识别系统B类船载设备技术要求》，为B类AIS的推广提供了技术标准。交通运输部海事局还出台了《国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定》，并制定了国内航行船舶配备相应AIS设备的时间表。
图2为从船讯网上截取的2021年8月13日宁波舟山海域AIS分布图。
图2 船讯网上中国宁波舟山海域AIS目标情况
目前，A类AIS和B类AIS在商渔船中已广泛共存，本文旨在通过对AIS通信制式、静态数据报告等5方面的讨论来区分这两类AIS，以更好地理解和使用AIS。
2、通信制式的区别
在AIS系统中，一分钟称为一帧，分为2250个时隙，每个时隙长为26.67ms，可传输256bit的信息，每一个时隙是用0~2249之间的数字表示，所有的时隙都可以被工作在数据链路上的AIS设备使用。一般情况下一个船位报告（动态信息）会占用数据链路上的一个时隙，而其他类型的报文视具体需要而定也可以使用多于一个的时隙，但每份报文所连续使用的时隙数最多不超过5个。
A类AIS采用SOTDMA(自组织时分多址)协议，按照自组织原则，AIS根据通信链路的负载情况实时动态调整时隙的分配，所有台站共享一个共同的时间基准(GPS时间)，以确保其可精确地确定每个时隙的开始时间；每个数据传输包都包含其本身进行后续传输所需要的时隙，以允许台站建立一个“时隙地图”，避免两个台站在同一个范围使用同一个时隙进行数据传输。
B类AIS从中小型船舶的实际需求出发，在不过分增加中小型船舶的成本和不过度影响原AIS网络的前提下拥有A类AIS的基本功能。B类AIS有2种协议，分别是SOTDMA(自组织时分多址)和CSTDMA(载波侦听时分多址)。
B类SOTDMA型AIS与A类AIS的通信协议相同，与A类AIS在同一网络发布接收信息，不会与原AIS发生时隙冲突，但会加大原AIS的网络负担。
B类CSTDMA型AIS采用先侦听后发送技术，其时隙开始时间是基于A类AIS或AIS基站的。它不断地在AIS无线电频道上侦听，当检测到没有其他台站进行数据传输时才发布消息，其旨是在确保SOTDMA传输的优先级不受影响的前提下发布信息，所以其发送时间不长于一个时隙。因其不预约时隙，且发送时隙为1，并对AIS网络负载非常小，所以成为国际上B类AIS的主流模式。
2021年3月，农业农村部渔业渔政管理局启动《渔业船舶自动识别系统（AIS）B类设备技术规范（征求意见稿）》外部征求意见，其中采用的B类AIS采用了CSTDMA通信协议，因此，我国渔船安装的B类AIS设备大都是CSTDMA型。
B类SOTDMA型AIS与A类AIS采用相同的通信模式，会与A类AIS争夺频段资源，增加AIS系统的网络负载，造成设备终端的响应缓慢，影响AIS信息的发送和接收。B类CSTDMA型AIS是国际上的通用模式，B类CSTDMA型AIS设备听从AIS网络以确定网络是否处于活动空闲状态，并且只有在空闲时才能发送；还要听从于预留消息且满足这些预留消息的要求。这种礼让的运行模式可以保证B类CSTDMA型AIS可以共同操作但并不会干扰到其他类型AIS设备。
当水域内AIS监控船舶不多时，B类AIS可被看成简化版的A类AIS，在AIS监测容量范围内，各AIS的正常信息的发射和接收基本不受干扰。
当水域内AIS监控船舶接近饱和时，不管是B类SOTDMA型还是CSTDMA型AIS都会影响A类AIS系统。B类SOTDMA会加剧AIS系统的网络负担，造成某些终端的响应慢或得不到支持。而CSTDMA的信号发送优先权低于使用SOTDMA技术的AIS，在水域内AIS监控船舶接近饱和，其信号丢包概率也相对较高。
英国诺丁汉大学安迪诺里斯教授在《自动识别系统–B类设备对A类系统的影响》一文中指出，在同一水域之内，若在安装 A类AIS船载设备的船舶有120艘，安装B类CS型AIS船载设备的船舶有300艘的情况下进行测试，存在发生通信冲突的可能性为20%。
3、动静态信息格式区别
AIS共有27种消息，详见ITU-RM.1371-4相关章节，我们以AIS中最为常用的静态信息和动态信息来说明彼此区别。
静态信息是指与船舶相关的信息，包括唯一标识的呼号、船名、船型（包括长和宽）及定位天线位置等信息，在航行状态一般不会变化。
动态信息包括船舶位置、世界同一时间、对地航行速度、对地航向、转向率等，AIS需要实时向外播发，并且要及时获取外部AIS的信息，才能更好的起到避碰告警、通信等作用，动态信息的发射频率一般高于静态信息。
在静态信息方面：
A级AIS设备通过AIS消息5号周期性发送标准A级静态报告的功能，报告长度为424bit，共占用2个时隙。
B类SOTDMA型AIS设备通过消息19号周期性发送标准B级设备静态报告的功能。消息19号是扩展了B类AIS设备位置报告消息18，增加了船舶类型和大小等信息，可以被其它A级AIS设备识别。由于消息19号占用了两个时隙，报告长度为312bit，所有B类CSTDMA型AIS设备不能使用该消息。
B类CSTDMA型AIS设备通过24号消息发送静态AIS数据报告，24号消息包括24A和24B两部分，24A部分报告长度为160bit，24B部分报告长度为168bit，各占用一个时隙，24A发射1分钟后发射24B。由于24号消息是新增加的，原来的A级AIS设备不能识别该消息，导致一些没有软件升级的A级AIS设备船舶不能识别安装B类CSTDMA型AIS设备船舶。
在动态信息方面：
A级AIS设备一般通过消息1、消息2和消息3来播发自身动态信息。B类AIS设备通过消息18来播发自身动态信息。
4、报告更新率的区别
所有AIS设备的静态信息均是每6分钟或当数据发生变化或发生请求时更新。
在动态信息方面，B级AIS设备与A级AIS设备差别比较大，见下表所示。在静止和慢速情况，A类AIS和B类AIS的动态信息更新时间都在3分钟。而在速度稍大、改变航向环境，A类AIS的更新频率要高于B类AIS，尤其是B类CSTDMA型AIS设备，在速度大于2kn时，更新间隔一直在30s，船位更新速度较慢。
表2 A类、B类AIS动态数据更新率
5、与其他AIS设备通信交互的区别
在AIS协议的27种消息格式中，消息8为二进制广播信息格式，允许AIS设备与其他AIS设备以“短信”方式交互，而且支持中文，最长可传输936bit的文本信息，因此可以进行较长的文字消息的交换，甚至可识别中文，这极大方便了我国用户利用AIS进行中文信息进行通信。
A类AIS和B类SOTDMA型AIS设备均可使用消息8对外通信。而B类CSTDMA型AIS设备不允许这种通信交互。
6、发射功率的区别
按照ITU-RM.1371规范设计要求，A类AIS的发射功率电平是由协议中的数据链路层中链路管理实体决定的，为适应实际应用需要，应设置的最大功率为12.5W，AIS转发器的默认操作应该是在最大功率水平上的。为防止B类SOTDMA型AIS功率过高而使得AIS网络过载，其最大发射功率应为2W。
根据IEC62287-1标准中距离测试的结果可知，B类CSTDMA型AIS若要与A类AIS在7nmile的范围内互通，并且要消除载波侦听机制导致A类操作退化的影响，则需要2W的发射功率。
参考文献：
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[7]sunriver2000,A级与B级区别，https://blog.csdn.net/sunriver2000/article/details/85028193
[8]yundanfengqing_nuc,AIS时隙,https://blog.csdn.net/yundanfengqing_nuc/article/details/78684030
[9]农业农村部渔业渔政管理局，渔业船舶自动识别系统（AIS）B类设备技术规范（征求意见稿），2021年3月