(Canhsatbien.vn) - 

Bài viết giới thiệu tổng quan về hệ thống nhận dạng tự động AIS (Automatic Identification System), đánh giá những ưu và nhược điểm của hệ thống. Qua đó, đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng AIS trong các hoạt động quản lý, giám sát tàu thuyền trên biển cho các Lực lượng tàu Cảnh sát biển.

Sơ đồ cấu trúc tổng quát hệ thống AIS.

Giới thiệu hệ thống AIS AIS là hệ thống tự động thu, phát, truyền tải thông tin bổ trợ hàng hải hoạt động trên các dải tần sóng VHF, nó cho phép các tàu trao đổi thông tin về nhận dạng vị trí, hướng và tốc độ với nhau. Hệ thống AIS còn giúp trao đổi với các trạm bờ như đài thông tin duyên hải, các trạm VTS (hệ thống quản lý lưu lượng tàu thuyền), cơ quan quản lý hàng hải… Đối với thiết bị AIS trang bị trên tàu, có 2 loại là thiết bị AIS lớp A (class A) và AIS lớp B (class B). Theo quy định của Tổ chức Hàng hải quốc tế (IMO) và Cục Đăng kiểm Việt Nam yêu cầu tất cả các tàu chở khách và các tàu 300GT (Gross Tonnage - Tổng dung tích tàu) trở lên bắt buộc phải trang bị AIS lớp A khi tham gia các chuyến đi biển, hệ thống phải được tích hợp màn hình hiển thị, công suất phát 12.5W, có khả năng hiển thị nhiều tàu cùng lúc và có các lựa chọn chức năng, đặc tính tinh vi. Hệ thống lớp B cung cấp chức năng hạn chế, chủ yếu dành cho các tàu vỏ gỗ hoặc kích thước nhỏ hơn. Hệ thống AIS hoạt động chủ yếu trên hai tần số chuyên dụng hoặc các kênh VHF: Thiết bị AIS class A: hoạt động trên 161.975 MHz - kênh 87B; Thiết bị AIS class B: hoạt động trên 162.025 MHz - kênh 88B. Ngoài ra còn có các hệ thống AIS lắp đặt tại trạm bờ giám sát, quản lý tàu trong vùng biển (AIS Base Station) và hệ thống thu nhận AIS từ vệ tinh (SAT-AIS).

Hoạt động của hệ thống nhận dạng tự động AIS

Hệ thống nhận dạng tự động AIS bao gồm một bộ phát VHF, hai bộ thu VHF TDMA, một bộ thu VHF DSC và một liên kết thông tin liên lạc điện tử hàng hải tiêu chuẩn với cảm biến và hiển thị trên tàu. Hệ thống có chức năng tự động phát tín hiệu tới các tàu khác và các trạm bờ các thông tin của tàu như: Thông tin cố định: số nhận dạng hàng hải (MMSI), số IMO của Tổ chức Hàng hải quốc tế (IMO), tên tàu và số hiệu, kích thước chiều dài và rộng của tàu; Thông tin động: tọa độ tàu, hướng và tốc độ di chuyển, tốc độ chuyển hướng, tình trạng vận hành; Thông tin liên quan đến hành trình: đích đến, dự kiến thời gian đến đích (ETA), mớn nước, loại hàng hóa, thông tin an toàn, thông báo ngắn liên quan đến an toàn.

Một số ưu và nhược điểm của hệ thống AIS

Ưu điểm: - Theo dõi và tránh va chạm: AIS được phát triển ban đầu nhằm mục đích giúp tàu thuyền tránh va chạm trên biển. Chỉ cần thiết bị AIS được bật, tàu có thể gửi và nhận dữ liệu liên tục. Do đó, bất kể thời tiết xấu hay có các chướng ngại vật như tàu thuyền, đảo, địa hình gấp khúc, người vận hành vẫn có thể biết được những gì đang ở phía trước khi nhìn thấy bằng mắt thường. AIS cũng hoạt động tốt vào ban đêm nên cũng tăng đáng kể độ an toàn khi vận hành vào ban đêm.

- Lưu trữ dữ liệu dài hạn: dữ liệu AIS cũng được thu thập qua các vệ tinh và truyền về các trạm mặt đất, nơi dữ liệu được lưu trữ và phân loại. Dữ liệu này có thể được tham chiếu lại để xác minh hành trình.

- Ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết xấu: AIS vẫn hoạt động trong điều kiện thời tiết xấu, tầm nhìn hạn chế do mưa lớn, sương mù, mây dày hoặc giông bão… điều mà radar truyền thống đôi khi gặp khó khăn.

- Tự động hóa và dễ sử dụng: AIS rất dễ sử dụng, chúng tự động gửi tín hiệu và thu thập dữ liệu vị trí cùng các thông tin khác của tàu thuyền mà hầu như không cần can thiệp thủ công trong thời gian thực. Vẫn cần nhập một số dữ liệu trước chuyến đi vào AIS nhưng khối lượng công việc này là khá nhỏ.

Nhược điểm:

- Dữ liệu có thể không chính xác: Đôi khi, một tàu có thể hiển thị điểm đến sai hoặc thậm chí không xuất hiện trên hệ thống AIS. Nguyên nhân chủ yếu thường là lỗi nhập liệu thủ công, ví dụ sự nhầm lẫn của người nhập dẫn đến sai thông tin hoặc quên cập nhật dữ liệu sau thời gian thả neo, nằm cảng dài ngày.

- Dễ bị thao túng: Cách đơn giản nhất để thao túng AIS là tắt bộ phát đáp. Khi thiết bị bị tắt, tàu sẽ không còn gửi hay nhận dữ liệu AIS, cho phép tàu hoạt động “ẩn danh”. Một phương pháp thao túng khác là giả mạo tín hiệu AIS (AIS spoofing), phát ra tín hiệu giả với vị trí không đúng sự thật nhằm che giấu hành trình thực tế. Kỹ thuật này rất hữu ích với các tàu chở hàng cấm, vi phạm pháp luật muốn lẩn tránh lực lượng chức năng.

- Khó khăn trong diễn giải dữ liệu: Khi biết dữ liệu AIS đôi khi có thể không chính xác hoặc bị giả mạo, thì việc đánh giá tính đúng đắn của sự kiện trở nên rất khó khăn.

Một số giải pháp nâng cao hiệu quả ứng dụng hệ thống AIS

Để phát huy hiệu quả việc sử dụng hệ thống AIS và khắc phục các nhược điểm như trên, chúng tôi xin đề xuất thực hiện một số giải pháp sau:

Một là, nâng cao nhận thức và hiểu biết toàn diện, hiểu rõ khả năng và giới hạn của hệ thống AIS cho lực lượng tham gia làm nhiệm vụ. Hệ thống AIS có thể cung cấp thông tin nhanh chóng, tự động và liên tục thông tin vị trí và nhận dạng tàu (tên, MMSI, số IMO, quốc tịch…), qua đó phát hiện mục tiêu và hỗ trợ tránh va. Tuy nhiên, nó cũng có thể bị tắt hoặc giả mạo thông tin. Vì vậy, phải luôn có ý thức và bắt buộc thực hiện hành động đánh giá dữ liệu nhận được khi có nghi vấn.

Hai là, kiểm tra đối chiếu AIS với quan sát thực tế. So sánh dữ liệu AIS với quan sát bằng mắt và các phương tiện quan sát, trang bị hàng hải khác. Nếu phát hiện không có tín hiệu AIS nhưng lại phát hiện tàu thực tế (quan sát mắt, hoặc xuất hiện trên radar…) hoặc có các dấu hiệu bật/tắt bất thường, thông tin mâu thuẫn, hành trình bất thường thì cần đặt mục tiêu vào diện nghi vấn, cần tiến hành kiểm tra.

Ba là, xây dựng quy trình cụ thể và tuân thủ nghiêm ngặt việc sử dụng AIS khi thực hiện nhiệm vụ tuần tra, kiểm soát. Kiểm tra thông tin AIS, nhận diện các dấu hiệu bất thường, tính toán phương án tiếp cận mục tiêu dựa trên dữ liệu AIS, ghi lại dữ liệu AIS làm bằng chứng.

Bốn là, đề nghị lắp đặt bổ sung hệ thống AIS trạm bờ trên khu vực trọng điểm như quần đảo Trường Sa và các đảo ven bờ thuộc khu vực các Bộ Tư lệnh Vùng Cảnh sát biển quản lý. Lắp đặt thiết bị AIS theo tiêu chuẩn AIS class A tích hợp với radar hàng hải, hải đồ điện tử cho lực lượng tàu tuần tra giúp sĩ quan Cảnh sát biển trực quan hơn trong theo dõi mục tiêu và đánh giá dữ liệu thu thập được.

Năm là, do hệ thống AIS có ưu điểm là hoạt động tương đối ổn định trên dải tần VHF và ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết, môi trường. Từ đó, chúng ta cần phải tiến hành nghiên cứu phát triển các phần mềm để khai thác triệt để giá trị hệ thống AIS mang lại. Thiết bị AIS truyền dữ liệu ra dạng NMEA 0183 qua cổng RS-232, RS-422 hoặc USB dễ dàng kết nối với máy tính. Sử dụng các thông tin AIS cung cấp làm dữ liệu đầu vào, thông qua các thuật toán xuất ra các chỉ số theo nhu cầu sử dụng một cách nhanh chóng, hỗ trợ tốt cho người chỉ huy ra các quyết định trong tránh va, tính toán tiếp cận, tìm kiếm, cứu nạn.

Có thể nói, trong bối cảnh an ninh, an toàn hàng hải ngày càng phức tạp, chúng ta tuyệt đối không được chủ quan hay hoàn toàn tin tưởng vào dữ liệu AIS, bởi thông tin này có thể bị nhập sai hoặc cố tình làm giả. Để khắc phục những nhược điểm của hệ thống AIS, bài viết đã đưa ra các giải pháp như trên nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng AIS. Đồng thời, cần có sự kết hợp giữa phân tích AIS với quan sát thực tế và kinh nghiệm chuyên môn để đảm bảo độ chính xác. Việc ứng dụng sâu rộng hệ thống AIS một cách thận trọng, hiệu quả sẽ góp phần quan trọng giúp cho Lực lượng Cảnh sát biển Việt Nam nâng cao năng lực trong việc bảo vệ chủ quyền, duy trì trật tự, an toàn trên các vùng biển của Tổ quốc.

Trung tá, ThS. TRẦN MINH TIẾN;

Thiếu tá, ThS. NGUYỄN VĂN NAM

Khoa Hàng hải/Học viện Hải quân

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

[1] Phạm Trung Hiếu, Giáo trình máy vô tuyến điện hàng hải, Học viện Hải quân, 2024.

[2] Đặng Đình Hạnh, Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động nhận dạng (AIS) quản lý, giám sát hoạt động tàu thuyền, nâng cao hiệu quả công tác bảo vệ chủ quyền tại quần đảo Trường Sa cho lực lượng Cảnh sát biển, Luận văn Thạc sỹ Đại học Giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh, 2021.