AIS : Seguridad en la navegación

Peligros en la navegación

Uno de los peligros en la navegación, son las colisiones entre buques, ya sea por baja visibilidad debido a condiciones atmosféricas desfavorables como lluvias o nieblas, en la noche o inclusive durante el día con buen clima debido a errores humanos.

Qué es y en que se basa el AIS?

Por sus siglas en ingles, AIS (Automatic Identification System) significa Sistema de Identificación Automática y brinda seguridad a los usuarios de embarcaciones, para comunicar y tomar conocimiento de la posición y otras informaciones relevantes, para que otros buques o estaciones puedan conocerla. El sistema AIS se basa en la norma UIT-R M.1371-4, la cual fue aprobada por la IMO (International Maritime Organization) u Organización Marítima Internacional en el 2004. Es un estándar obligatorio para los buques sometidos al convenio SOLAS de uso comercial y tienen la obligatoriedad de transmitir su posición, rumbo y velocidad por medio de este sistema. La utilidad más importante es la de evitar colisiones entre buques. El AIS utiliza por canal una trama TDMA (acceso por multiplexación del tiempo) que consiste en dividir un minuto en 2250 intervalos, es decir que la ranura de tiempo que utiliza para difundir su información es de 26,7 milisegundos. A nivel mundial el AIS tiene asignado dos canales VHF de la banda marina: Canal A (87B) en 161.975MHz. Canal B (88B) en 162.025MHz. La Recomendación UIT-R M.1371-4 describe los siguientes tipos de AIS: Clase A (12,5 W) se emplean en buques mayores a 300 toneladas. Clase B (2 W) para barcos de uso recreativo o deportivo.

Escenario AIS

1. Clase A transceiver: Obligado por el IMO para barcos de 300 ó más toneladas, hechos para recorridos internacionales, cargueros de 500 ó más toneladas, y también para barcos de pasajeros. Normalmente transmiten con 12.5W de potencia.
2. Clase B transceiver: Ofrece funcionalidad limitada y está pensado para barcos comerciales no-SOLAS y de recreo. Normalmente transmite con 2W de potencia.
3. Estación base AIS: pensada para las autoridades de navegación para la transmisión de información entre barco y costa, y costa y barco. Las Estaciones Base AIS en red pueden ayudar a proporcionar reconocimientos globales en todo el dominio marítimo.
4. Ayudas a la Navegación (AtoN) transceivers: suponen una oportunidad para transmitir la posición y estado de boyas y luces a lo largo del mismo VDL, que luego pueden facilitar los dispositivos AIS a su alcance.
5. AIS receiver: Sólo recibe las señales AIS y no tiene un trasmisor para enviar señales AIS. Este producto le conviene a embarcaciones de recreo que no necesariamente quieran compartir toda la información de su barco.

• AIS SART: Transmisor de Búsqueda y Rescate que utiliza AIS y puede usarse como ayuda para determinar la posición de un barco en situación SOS. Normalmente se usa en balsas salvavidas.
• AIS en aviones de Búsqueda y Rescate (SAR): se usa en aviones y helicópteros como ayuda en operaciones de búsqueda y rescate.

AIS Clase A versus AIS Clase B

En la siguiente tabla se ilustra una breve comparativa de AIS Clase A y Clase B.

¿Que se informa en el AIS?

Datos Estáticos

• Identificación (ISMM). Identificador de Servicio Móvil Marítimo
• Nombre del barco
• Tipo del Barco
• Identificación del fabricante AIS (opcional)
• Distintivo de llamada
• Dimensiones del barco y referencia de la posición.

Datos Dinámicos

• Posición del barco y estado de integridad.
• Tiempo (segundos UTC)
• Derrotero sobre el suelo (COG)
• Velocidad de desplazamiento sobre el suelo (SOG)
• Rumbo verdadero (opcional).

Datos del Viaje

• Destino
• Fecha ETA (Día Estimado de Llegada)
• Hora ETA (Horario Estimado de Llegada)

Frecuencia de emisiones AIS clase A

Frecuencia de emisiones AIS clase B

Receptor AIS BASE AIS-A5

Receptor AIS de bajo costo que trabaja recibiendo y decodificando todos aquellos mensajes transmitidos por transpondedores AIS (clases A y B) situados en estaciones móviles y estaciones fijas. Su facilidad de instalación y uso lo hace totalmente amigable con el usuario final. No obstante se recomienda que acuda a un instalador idóneo para sortear eventuales dificultades a la hora de la puesta en marcha inicial.

Es la interface ideal para conectarlo entre la antena AIS calibrada en 162 MHz y un plotter, radar, notebook, PC, smartphone o tableta. De utilizar una notebook o PC, es necesario la instalación de algún software de navegación (OpenCPN, OziExplorer, MaxSea) con cartas náuticas para graficar cada embarcación detectada con sus características principales tales como posición, rumbo, velocidad, etc.

Los chartplotters y radares (aquellos que acepten AIS) ya cuentan con el software adecuado para tal fin y entrada para datos AIS. Para smartphones y tablets, se encuentran disponibles aplicaciones que sirven tanto para la navegación como para ver el tráfico marítimo y fluvial a través de un AIS-A5 vía Bluetooth y/o WiFi. Este receptor lo protege cuando usted se encuentra navegando dentro de su embarcación, ya sea de noche, de día con condiciones climáticas desfavorables tales como neblina o lluvias intensas o en cualquier otra condición de navegación y en ríos sinuosos donde el AIS-A5 viendo más allá del horizonte, preserva su embarcación y tripulación.

El receptor AIS-A5 releva el tráfico marítimo y fluvial, y por ello resulta determinante para evitar colisiones entre embarcaciones ya que sus excelentes prestaciones de sensibilidad junto con una correcta elección y colocación de antena, permite detectar barcos en un radio mínimo de 20 millas náuticas, logrando alcances por encimas de 50 millas náuticas con condiciones de propagación de ondas de radio muy favorables.

Conexión a la PC o Chart Plotter

Conexión a través de la interfaz eléctrica RS-232

Usar cable con conectores DB9 para la conexión serial RS232. Conectar un extremo del cable al conector DATA OUTPUT y el otro a la PC o al puerto del Chart Plotter. Si la PC no tiene un puerto serial, se puede adquirir en cualquier casa de computación un adaptador Serial a USB e instalar el driver que este adaptador trae consigo. El sistema de navegación o plotter deberá estar configurado a 38400 baudios cuando conecte el AIS-A5.

Configuración serial del puerto COM:
· Baud rate: 38400 baudios
· Data bit: 8
· Parity: None
· Stop bits: 1.

ATENCION: ante cualquier duda pida asistencia a un profesional calificado.

Las imágen que ilustra la recepción de datos AIS en software (OpenCPN) para PC o notebook a continuación se detalla.

Conexión a través de la interfaz eléctrica RS-422

Este tipo de conectividad se encuentra en plotters o radares que reciban y decodifiquen datos AIS a través de NMEA0183 HS. Por lo general (sino en la totalidad de los casos) vienen provistos con su conector correspondiente indicando cada cable a través de su color que tipo de puerto se accede (de entrada o RX y de salida o TX) y la velocidad de comunicación. Tener en cuenta que esta conectividad es balanceada (tierra flotante) o sea habrá para el puerto de entrada un cable RX+ y otro RX–. De manera similar para el puerto de salida: TX+ y TX–. De acuerdo al modelo de plotter puede haber uno o más puertos de entrada o salida. Además ciertos puertos tienen ya especificados su uso y velocidad. En todos los casos referirse al manual del plotter en cuestión para configurar sus puertos y menú de opciones de visualización de datos AIS (display de objetivos AIS sobre carta de navegación y/o buffer de entrada de sentencias AIS, listados de barcos localizados, datos de cada embarcación detectada, etc).

Conexión USB

Una vez instalado (de ser necesario) el driver USB en su PC o notebook, al conectar el AIS-A5 con el cable USB provisto se lo reconocerá inmediatamente. Buscar dentro del Administrador de dispositivos y observar en que COM asignado por el S.O. se halla instalado. Es ese mismo COM el que se deberá configurar en el software de navegación (dentro de la solapa Conexiones) a la velocidad de 38400 b/s para comenzar a recibir los objetivos AIS.

Conexión al Smartphone o tableta

Conexión Bluetooth

Detección del AIS-A5 en el dispositivo portátil

Este procedimiento se hace por única vez. En el dispositivo portátil ir a Configuración - Bluetooth. Dentro del mismo, presionar el botón “Búsqueda de dispositivos” y luego de unos segundos debe aparecer la leyenda BASE-AIS. Selecciónela. A continuación solicitará que se ingrese una clave, la cual es “1234”. Al ingresarla, el Smartphone y/o Tableta almacenará al AIS-A5 como un nuevo dispositivo Bluetooth. Ante dudas de como configurar Bluetooth, referirse al manual de usuario de su dispositivo smart.

Apareo con el Smartphone o Tableta

Ingresar al software de navegación y buscar el nuevo dispositivo detectado AIS-A5 en la configuración Bluetooth. Ahí se podrá seleccionar el BASE-AIS y se deberá esperar unos segundos hasta que el led de STATUS BLUETOOTH deje de parpadear rápidamente para hacerlo de manera lenta, esto significa que el AIS-A5 se ha apareado con el dispositivo móvil. Inmediatamente se empezarán a recibir los mensajes AIS.

Conexión WiFi

Detección de la red BASE-AIS en el dispositivo

Desactivar los datos móviles. En el dispositivo portátil ir a Configuración - WiFi. Ahí dentro, presionar el botón “Buscar” y luego de unos segundos debe aparecer la red BASE-AIS. Selecciónela. A continuación solicitará que se ingrese una clave, la cual es “12345678”. Al ingresarla, el Smartphone y/o Tableta se conectará a la red BASE-AIS que la verá como Punto de Acceso. Ante dudas de como configurar una red WiFi, referirse al manual de usuario de su dispositivo smart.

Configuración del software de navegación en el Smartphone o Tableta

Ingresar al software de navegación y seleccionar la opción AIS vía WiFi dentro de Conexiones, Settings, etc. Configurar la conexión WiFi de la siguiente manera: Dirección IP: 192.168.4.1 Puerto: 2222 Tipo de conexión: TCP

Antena AIS

Instalar la antena AIS en la mejor posición disponible abordo (cuanto más alejada de otras antenas y equipos mejor). Utilizar la menor longitud de cable posible y de haber un excedente no debe ser enrollado. Los conectores PL259 deberán ser correctamente soldados al cable coaxial para prevenir pérdidas de potencia y luego sellarlos con cinta autovulcanizante para prevenir el ingreso de humedad en los mismos. Pérdida de potencia y/o humedad en los conectores no colaboran con el correcto funcionamiento del AIS-A5. El AIS-A5 no está diseñado para un solo tipo de antena, ya que los requerimientos para la antena y el cable pueden ser diferentes según el tipo de instalación. Tener presente que la antena AIS es necesaria para que el receptor AIS trabaje correctamente. El cable coaxial que al menos debería usarse es un RG58 de 50 ohm de impedancia. Usar conectores PL259 para cable RG58. Una mejor opción es usar cable coaxial RG213 (50 ohm con bajas pérdidas) y conectores PL259 para cable RG213.

La antena AIS debería estar instalada lo más alto posible con las separaciones ya mencionadas con respecto a cualquiera de las antenas de transmisión abordo. Cuanto mayor sea la altura donde quede instalada, mejor será el alcance de recepción. La antena deberá ser del tipo estándar marítima. Polarización vertical. Calibrada en 162 MHz. Impedancia de 50 ohms. Se aconseja el uso de la antena Slim Jim, por el bajo ángulo de su lóbulo de radiación, o similar.

Antena AIS dedicada o antena VHF compartida?

Cuando se decide instalar un receptor o transpondedor AIS en el barco, surge la duda de qué antena es la mejor opción y cómo instalarla. En el mercado hay antenas VHF y antenas AIS dedicadas específicamente a este sistema. El AIS opera en los canales 87B (161.975MHz) y 88B (162.025 MHz) que están incluidos dentro del rango de frecuencias del VHF marino (156.0 a 162.025 MHz) y por lo tanto, una antena VHF puede ser utilizada para recibir y transmitir datos AIS. Las antenas dedicadas para AIS ofrecen su mayor ganancia centradas en 162 MHz. Las antenas VHF están diseñadas para dar la máxima ganancia centrada en la frecuencia del canal 16 (156,8 Mhz).

Al instalar un receptor AIS en el barco, básicamente hay dos opciones:

1. Utilizar dos antenas independientes, una para el VHF y otra antena dedicada exclusivamente para el AIS.
2. Compartir la antena VHF para la recepción de la señal VHF y AIS. En este caso, será necesario un divisor de señal (divisor de potencia o splitter).

Si se opta por instalar dos antenas independientes tener presente:

1. No deben ser colocadas en un radio menor a los 2 metros (preferiblemente a distintas alturas), debido a que las transmisiones del radio VHF en su máxima potencia (25 W) serían recibidas en toda su intensidad por la antena AIS pudiendo dañar el receptor AIS.
2. Al igual que con la antena VHF, el mejor lugar para colocar la antena AIS es instalarla en la parte más alta del barco. En un velero, ese lugar es la punta del mástil, y el problema radica en que ese lugar ya está ocupado por la antena VHF. La antena AIS podría ser ubicada en el arco radar o balcón de popa. En una goleta, se instala sin problemas una antena en cada palo. En un barco a motor, podremos situarlas en el extremo de cada una de las bandas (a estribor y babor) y siempre en la parte más alta de la cabina que sea posible, separándolas a una distancia mínima de 2 metros.

Si se comparte la antena de VHF para la recepción de radio y de AIS, se debe instalar imprescindiblemente un divisor de potencia especializado para AIS. Ya que el AIS y VHF comparten frecuencias, es necesario que durante todo el tiempo que se esté transmitiendo por VHF, el divisor (splitter) esté bloqueando cualquier posible recepción AIS, evitando que la alta potencia del emisor VHF dañe al receptor AIS. Un divisor de antena AIS puede manejar estas interrupciones momentáneas en la recepción del AIS y permite operar sin problemas el radio VHF y el receptor AIS usando la antena VHF ya existente.