93
- Thiết bị AIS thiết kế theo lớp B (Class B): Các bộ thu phát lớp B nhỏ hơn,
đơn giản hơn và giá thành thấp hơn bộ thu phát lớp A. Mỗi bộ gồm có một bộ phát VHF, hai bộ thu VHF sử dụng công nghệ đa truy cập phân chia thời gian hướng sóng mang (CSTDMA), cả hai kênh luân phiên thu thông qua bộ gọi chọn số DSC và một anten GPS tích cực. Mặc dù định dạng dữ liệu ngõ ra hỗ trợ thông tin mào đầu, nhưng thông tin này hiếm khi được truyền. Tốc độ dòng dữ liệu AIS tiêu chuẩn là 38.4Kb/s định dạng giao tiếp RS232 hay NMEA. Để tránh quá tải băng thông sẵn có cơng suất truyền được giới hạn 2W bao phủ phạm vi từ 5-10 hải lý. Hình 4.6 là các thiết bị AIS lớp A và lớp B.
- Các trạm cố định (Base station): Bộ thu phát AIS trên bờ hoạt động sử dụng
SOTDMA. Trạm gốc có một phức hợp các chức năng và đặc tính trong tiêu chuẩn AIS, có thể kiểm sốt hệ thống AIS và tất cả các thiết bị hoạt động trong phạm vi kiểm sốt của nó. Có khả năng thẩm vấn bộ thu phát để thu thập các thông tin trạng thái hay thay đổi tần số phát.
- Trợ giúp hàng hải (Aids to Navigation- AtoN): Các trạm thu phát được đặt
trên bờ hoặc phao sử dụng đa truy cập phân chia thời gian cố định (FATDMA) được thiết kế để thu thập và truyền các thông tin về điều kiện trên biển và thời tiết cũng như chuyển tiếp thông tin để mở rộng vùng phủ.
- Bộ thu phát tìm kiếm và cứu nạn SART: Thiết bị AIS chuyên biệt được tạo
ra như là một đèn hiệu bị nạn khẩn cấp hoạt động sử dụng đa truy cập phân chia thời gian thông báo trước PATDMA. Thiết bị này sẽ chọn ngẫu nhiên một khe thời gian để truyền và sẽ truyền một loạt 8 thơng điệp để tối đa hóa xác suất truyền thành công. Một SART được yêu cầu để truyền xa đến 5 dặm và truyền một định dạng dữ liệu đặc biệt được nhận dạng bởi các thiết bị AIS khác. Thiết bị này được thiết kế để sử dụng định kỳ và chỉ trong trường hợp khẩn cấp do kiểu hoạt động PATDMA của nó với những khe thời gian đặc biệt.
- Các bộ thu phát AIS chuyên biệt: Mặc dù IMO/IEC công bố những đặc điểm
chuyên biệt cần có của hệ thống AIS, một số cơ quan chức năng đã cho phép và khuyến khích sự phát triển của các thiết bị AIS. Các thiết bị này vẫn duy trì tính
94
tồn vẹn của cấu trúc truyền cốt lõi của hệ thống AIS và thiết kế để đảm bảo độ tin cậy hoạt động, đồng thời thêm vào các tính năng và đặc điểm để phù hợp với những yêu cầu chuyên biệt. Bộ nhận dạng thu phát AIS là một ví dụ, thiết bị sử dụng cơng nghệ cốt lõi CSTDMA của lớp B để thiết kế và đảm bảo thiết bị truyền phù hợp hồn tồn với các đặc tính kỹ thuật của IMO nhưng có một số thay đổi để hoạt động bằng nguồn pin, giảm giá thành và dễ dàng hơn để cài đặt và triển khai với số lượng lớn. Thiết bị như vậy sẽ khơng có chứng chỉ quốc tế, thơng thường cơ quan chức năng sẽ thực hiện đánh giá kỹ thuật chi tiết của riêng mình và kiểm tra để đảm bảo rằng các hoạt động cốt lõi của thiết bị này không gây tổn hại cho hệ thống AIS quốc tế.
Hiên tại ở Việt Nam, Công ty TNHH MTV Thông tin điện tử hàng hải Việt
Nam (Vishipel) hiện đang cung cấp giải pháp giám sát, quản lý tàu thuyền ven biển AIS cho công ty vận tải biển để quản lý đội tàu thuyền hoạt động trong vùng hoạt động cách bờ trong phạm vi khoảng 30 hải lý.
AIS trang bị trên tàu thuyền có chức năng tự động phát tới các tàu khác và tới Đài Thông tin dun hải các thơng tin của tàu mình bao gồm:
- Thông tin cố định, như Mã nhận dạng dịch vụ lưu động hàng hải MMSI, số
IMO, hô hiệu và tên tàu; các kích thước chiều dài, chiều rộng,... của tàu (các thông số này được cài đặt cố định cho AIS trên mỗi con tàu tại thời điểm trang bị).
- Thông tin động, bao gồm tọa độ vị trí tàu, hướng và tốc độ di chuyển, tốc độ
quay trở tức thời (các thông số này được AIS thu thập từ các thiết bị hàng hải khác như máy định vị toàn cầu GPS, la bàn điện, tốc độ kế,...).
- Dữ liệu về hành trình: Đích đến, dự kiến thời gian đến đích ETA, mớn nước, loại
hàng hóa, thơng tin an tồn (do người sử dụng trên tàu nhập vào trước mỗi hành trình).
- Báo hiệu hàng hải AIS là trạm AIS đặc biệt được thiết lập nhằm chủ động
cung cấp thông tin: tên báo hiệu, loại báo hiệu, chức năng báo hiệu (cài đặt sẵn), tọa độ vị trí (thu nhận từ GPS), trạng thái hoạt động của thiết bị đèn, ắc-quy, thơng tin khí tượng thủy văn... (thu nhận từ các cảm biến thích hợp) đến các phương tiện đang hoạt động trong khu vực và Đài Thông tin duyên hải của nhà quản lý.
95
4.3.3. Hệ thống kiểm sốt lưu thơng tàu thuyền VTS
VTS là hệ thống thông tin phức hợp để hỗ trợ việc theo dõi và điều khiển tàu thuyền ra vào một vùng nước một cách chính xác và an tồn nhất, ứng dụng cơng nghệ hiện đại, công nghệ số. Được lắp đặt trên cảng hoặc bến tàu, hệ thống này tương tự như hệ thống điều khiển không lưu cho máy bay trên các vùng trời. VTS sử dụng các thiết bị như Radar, Camera giám sát (CCTV), sóng điện trên tần số cực cao VHF và hệ thống nhận dạng tự động AIS để theo dõi và bám vết về sự di chuyển của phương tiện, từ đó cung cấp các thơng báo thơng tin đơn giản cho tàu, chẳng hạn như vị trí của các phương tiện giao thơng khác hoặc cảnh báo nguy cơ khí tượng, góp phần đáp ứng và đảm bảo an toàn hàng hải trên các luồng và vùng biển. Bên cạnh đó, hệ thống cịn có khả năng cung cấp thơng tin ngừng hoạt động của đèn Hải Đăng.
Dịch vụ kiểm sốt lưu thơng tàu thuyền VTS được ứng dụng để cung cấp thông tin dẫn đường hàng hải trong các luồng và vùng biển an toàn và hiệu quả, an toàn sinh mạng trên biển và bảo vệ môi trường. VTS không được đề cập cụ thể trong Cơng ước Quốc tế về An tồn sinh mạng trên Biển SOLAS 1974, nhưng tại kỳ họp thứ 20, ngày 27/11/1997 VTS được quy định tại Chương V Khuyến nghị 12 (Regulation 12) cùng với sự hướng dẫn về các dịch vụ của VTS tại Giải pháp số A.857 đã được thông qua bởi tổ chức hàng hải quốc tế IMO. Chương V của SOLAS sửa đổi về An tồn Giao thơng đã được thông qua vào tháng 12 năm 2000 và có hiệu lực vào ngày 1 tháng 7 năm 2002. Quy định rõ Dịch vụ kiểm sốt lưu thơng tàu thuyền VTS góp phần đảm bảo an tồn sinh mạng trên biển, an tồn hàng hải và bảo vệ mơi trường biển, các khu vực ven bờ, cơng trình và các cơng trình ngồi khơi khỏi các tác động xấu có thể xảy ra của giao thơng hàng hải.
Hệ thống VTS có thể giám sát bằng hình ảnh về tồn bộ lưu lượng giao thơng, nhờ đó các yếu tố mà ảnh hưởng đến giao thông trên biển (chướng ngại vật) cũng như thông tin về các tàu thuyền là luôn sẵn sàng, và được theo dõi, đánh giá và xử lý tương ứng.
96
Nhằm tăng cường khả năng cung ứng dịch vụ cho các tàu thuyền người ta thiết kế thêm các Trạm lặp (Repeater) tại các điểm thích hợp để tăng khoảng cách truyền nhận thơng tin giữa tàu và bờ, khi đó thơng tin từ tàu sẽ được thu nhận và chuyển tiếp tại trạm lặp về đến Bờ.
Trong hệ thống VTS này gồm có:
- Dịch vụ thơng tin: là dịch vụ đảm bảo rằng các thông tin cần thiết phải sẵn sàng kịp thời để ra các quyết định về lái tàu kịp thời. Các thông tin này được cung cấp bằng cách phát quảng bá rộng rãi vào các thời điểm với chu kỳ cố định hoặc theo yêu cầu của tàu thuyền và có thể bao gồm cả các thơng báo về vị trí, nhận dạng và các dự định của tàu khác, thông tin về luồng, thông tin thời tiết, các nguy hiểm, các thơng tin có thể ảnh hưởng đến việc quá cảnh của tàu …
- Dịch vụ tổ chức lưu lượng giao thông: là dịch vụ để ngăn sự phát sinh tình huống lưu thơng hàng hải nguy hiểm và cung cấp cho an toàn, di chuyển hiệu quả của của các tàu thuyền. Dịch vụ này liên quan đến quản lý khai thác lưu thông và chuyển tiếp các thông tin về di chuyển của tàu để ngăn chặn sự tắc nghẽn và tình huống nguy hiểm và có liên quan đến mật độ lưu thông cao hoặc khi sự di chuyển của phương tiện mà ảnh hưởng lớn đế lưu lượng giao thông trên biển. Dịch vụ này cũng bao gồm việc thiết lập và vận hành hệ thống để đảm bảo thơng thống lưu lượng hoặc kế hoạch di chuyển hoặc cả hai để đặt ưu tiên cho việc di chuyển, phân bổ khoảng trống (space), thông báo bắt buộc về di chuyển, tuyến phải theo, giới hạn về tốc độ và chuẩn bị các phương tiện khác phù hợp được xem xét và chỉ huy bởi cơ quan VTS. Dịch vụ này đặc biệt quan trọng trường hợp thời tiết hoặc dẫn đường khó. Dịch vụ này đáp ứng yêu cầu của tàu hoặc bởi Cơ quan quản lý hệ thống VTS thấy cần thiết phải thực hiện.
Để hệ thống hoạt động chính xác và hiệu quả, nhân viên vận hành hệ thống VTS, theo yêu cầu của IMO khai thác viên phải có trình độ và bằng cấp cũng như phải được đào tạo để thực hiện các công việc tại hệ thống VTS. Nội dung được đào tạo cũng như khối lượng kiến thức đã được IMO quy định để đảm bảo đáp ứng vận hành hệ thống VTS.
97
Với hiểm họa trên biển ln rình rập từ bão tố, sóng lớn, gió to tiếng nói con người thật là nhỏ nhoi và hạn chế, nhìn thấy nhau từ xa mà khơng thể trao đổi thông tin được nhau. Có ngư dân được cứu nạn trở về kể lại: Khi tàu bị phá nước, tàu chìm tất cả các thuyền viên chỉ biết bám vào mảnh gỗ cịn lại của tàu lênh đênh trơi dạt theo sóng biển, nhìn thấy tàu bạn từ xa di chuyển, tất cả thuyền viên đồng thanh gọi mà tiếng gọi chìm trong tiếng sóng và sự mênh mơng biển, lúc đó ước ao giá có thiết bị nào “nhìn” được điều này trong phạm vi cho phép. Biết được điều này IMO đã yêu cầu các chính phủ thành viên cần phải trang bị hệ thống thiết bị VTS để giám sát các vùng biển.
Do giám sát được chặt chẽ lưu lượng giao thông trên luồng và các vùng biển; phòng tránh va chạm; hỗ trợ dẫn đường hàng hải, hệ thống VTS cịn có chức năng nhận dạng và theo dõi các tàu trong khu vực tìm kiếm và cứu nạn. Chức năng tìm kiếm cứu nạn sẽ cho phép các cơ quan chức năng yêu cầu một dịch vụ được gọi là SAR (Search And Rescuce) cung cấp thông tin về hiện trạng cục bộ (giới hạn trong đặc điểm và vị trí của tàu) trong một khu vực xác định (đường trịn hay hình chữ nhật). Nhờ vào thơng tin này, có thể quản lý tốt hơn hoạt động tìm kiếm và cứu nạn trên biển.
4.3.4. Hệ thống tìm kiếm và cứu nạn Quốc tế COSPAS-SARSAT
COSPAS-SARSAT là hệ thống tìm kiếm và cứu nạn Quốc tế dựa vào liên lạc vệ tinh, được thành lập bởi Canada, Pháp, Mỹ và Nga. Bốn Quốc gia đã cùng nhau phát triển phao vơ tuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp qua vệ tinh (EPIRB) 406Mhz, là một phần của hệ thống GMDSS được thiết kế để hoạt động với hệ thống COSPAS-SARSAT. Những EPRIB tự động kích hoạt này được thiết kế để phát tới trung tâm điều phối cứu nạn một thơng tin nhận dạng và vị trí chính xác của tàu ở bất cứ nơi nào trên thế giới.
EPIRB là thiết bị phao vô tuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp, được thiết kế để nâng cao khả năng cứu sống nạn nhân bị tai nạn, bằng cách thơng báo vị trí chính xác tai nạn xảy ra tới hệ thống Đài TTDH và các cơ quan tìm kiếm cứu nạn, cho dù tai nạn xảy ra ở bất kỳ đâu trên thế giới. Ngoài việc thuyền viên cần trang bị và mặc
98
áo phao, thì tàu thuyền nhất thiết cần trang bị thêm thiết bị EPIRB phòng khi tai nạn xảy ra. Thiết bị EPIRB có thể phát tín hiệu cấp cứu lên vệ tinh tự động hoặc nhân cơng.
- Phát tín hiệu cấp cứu tự động: khi tàu chìm xuống độ sâu khoảng 2-4m, dưới áp lực của nước khóa của bộ nhả thủy tĩnh được bật tung ra, làm phao được giải phóng ra giá đỡ và nổi lên trên mặt biển. Nước biển lúc này sẽ làm dây dẫn điện ngắn mạch phao, làm phao kích hoạt, tự động phát tín hiệu cấp cứu lên vệ tinh.
- Phát tín hiệu cấp cứu nhân cơng: trong các trường hợp cấp cứu, khẩn cấp có thể gây nguy hiểm tới sự an tồn của người và phương tiện cần phải có sự trợ giúp từ các cơ quan tìm kiếm cứu nạn, thuyền trưởng có thể chủ động kích hoạt thiết bị phát tín hiệu cấp cứu bằng tay.