小型AIS接收机dAI01可便携可用于无人机

3 AIS 接收机与计算机的连接

3.1 Windows 7、Vista 及 XP 系统

在 Windows 设备上安装 USB 驱动程序时,用户需具备管理员权限。按照以下步骤在 Windows 7、Vista 及 XP 系统中安装所需驱动:

  1. 从我这里获取 USB 驱动程序;
  2. 将压缩包中包含的 USB 描述文件(.inf 格式)解压至计算机的指定文件夹;
  3. 将 AIS 接收机插入计算机空闲的 USB 接口;
  4. Windows 系统会检测到新的 USB 设备,并自动开始搜索驱动程序;
  5. 当系统提示选择驱动程序时,选择 "浏览计算机以查找驱动程序软件",并指定存放.inf 文件的文件夹;
  6. Windows 系统可能会提示该驱动程序未经过数字签名(即来自微软未认证的软件供应商),请确认并忽略此未签名驱动程序的警告提示;
  7. 驱动安装成功后,在设备管理器的 "端口(COM 和 LPT)" 选项下会显示 "AIS Receiver",请记录分配的 COM 端口号;
  8. 在 OpenCPN 软件中,创建一个新的串行连接,数据端口选择上述记录的 COM**(** 代表 Windows 系统分配的端口号),波特率设置为 38400。更多详细操作请参阅下文的 OpenCPN 软件配置章节。

3.2 Windows 8 系统

x3.3 Windows 10 系统

无需额外安装驱动程序,AIS 接收机会自动在 OpenCPN 软件的先联系我。

数据端口下拉菜单中显示为新的 COM 端口。更多详细操作请参阅下文的 OpenCPN 软件配置章节。

3.4 Mac OS X 系统

Mac OS X 系统无需安装驱动程序,AIS 接收机会被识别为 USB 调制解调器。可通过以下步骤查询 AIS 接收机的设备标识:

  1. 将 AIS 接收机插入 USB 接口;
  2. 启动终端应用程序(Terminal.app);
  3. 输入命令 "ls /dev/usb";
  4. 系统会返回 USB 设备列表,设备名称格式类似 "/dev/cu.usbmodemXYZ"(XYZ 为数字);
  5. 将完整的设备名称(如 "/dev/cu.usbmodemXYZ")复制到剪贴板(XYZ 需替换为实际设备对应的数字);
  6. 在 OpenCPN 软件中,创建一个新的串行连接,数据端口粘贴上述复制的设备名称。更多详细操作请参阅下文的 OpenCPN 软件配置章节。

3.5 Linux 系统

x3.6 OpenCPN 软件配置

OpenCPN 是一款海图绘图与导航软件,支持接收 AIS 接收机的输入数据,并在海图上显示船舶位置等信息。如需了解更多关于OpenCPN 软件的信息或下载该软件,可联系我。

AIS 接收机与 OpenCPN 软件配合使用时,需按以下步骤操作:

  1. 打开 OpenCPN 软件的 "选项" 对话框;
  2. 选择 "连接" 图标,添加新的连接;
  3. 连接属性设置为 "串行";
  4. 输入或选择 AIS 接收机对应的数据源端口(具体端口查询请参考上述对应操作系统的章节);
  5. 波特率设置为 38400;
  6. 其他参数保持 OpenCPN 软件的默认设置即可。

3.7 AIS 接收机与其他软件的连接

AIS 接收机在计算机中会显示为虚拟串行端口,具体端口查询请参考上述对应操作系统的安装章节。AIS 接收机的串行通信参数如下:

波特率 38400
数据位 8
校验位
停止位 1
流控制
与不同软件配合使用时,可能需要配置部分或全部上述参数,具体操作请参考对应软件的使用手册。

4 AIS 接收机的使用

AIS 接收机的使用流程简单,只需连接天线和计算机,启动支持 AIS 功能的应用程序即可。设备通电后,会自动进入 AIS 信号接收模式。

4.1 状态指示灯解读

AIS 接收机配备一个双色状态指示灯,可通过指示灯状态判断设备运行情况:

  • 每 5 秒短闪一次绿色:AIS 接收机运行正常,处于接收模式。设备通电后默认进入该模式,通过每 5 秒的短暂绿色闪烁提示运行状态良好;
  • 长亮一次绿色:AIS 接收机成功接收到有效的 AIS 数据包。每接收到一个通过所有错误校验的数据包,指示灯会绿色长亮四分之一秒,同时通过 USB 接口将接收的消息传输至连接的计算机;
  • 长亮一次红色:AIS 接收机接收到无效数据包。设备检测到数据包起始信号,但接收的数据未通过编码标准、校验和等有效性校验,可能是船舶超出接收范围、其他无线电信号干扰或随机噪声导致。即使在最佳环境下,也可能频繁出现红色长亮,属于正常现象,无需担忧;
  • 红色快速规律闪烁:AIS 接收机出现意外系统错误。最常见原因是 USB 连接中断(部分计算机,尤其是 Mac 设备,进入睡眠模式时可能出现此情况)。解决方法:拔掉 AIS 接收机,重新插入 USB 接口。若问题持续存在,可能是设备硬件故障,请联系客服;
  • 指示灯无任何反应:AIS 接收机启动失败或崩溃。解决方法:拔掉设备重新插入。若问题持续,可能是硬件故障,请联系客服;此外,若正在使用调试菜单,设备也可能因未处于接收模式而导致指示灯无反应。

4. NMEA 0183 适配器的使用

若购买了可选的 NMEA 0183 适配器,AIS 接收可与海图仪及其他船舶设备连接,连接方式如下表所示:

dAI01 NMEA 适配器接口 海图仪 / 船舶设备接口 说明
NMEA+ NMEA + 或 A RX
NMEA- NMEA - 或 B RX 若设备每个端口仅含一根 RX 线,可无需连接 NMEA - 接口
GND 接地接口 若设备仅含一根 RX 线或使用外部电源供电,必须连接接地接口
9-24V 船舶 12-24V 供电系统 不使用 USB 供电时,为 AIS 接收机提供外部电源

以下为 AIS 接收机通过 NMEA 0183 适配器与设备的连接示意图(支持单线或双线 NMEA 0183 连接)。请注意,线缆颜色可能存在差异,请参考海图仪的安装说明书确认正确的连接方式。

默认情况下,AIS 接收机的输出波特率设置为 38400(NMEA 高速),可通过配置与调试菜单修改为其他波特率。同时,需检查海图仪的配置参数,多数型号需在设置菜单中启用 NMEA 端口,并选择对应的协议(如 NMEA 高速)。

NMEA 0183 协议与 RS-422 兼容,因此 NMEA 适配器也可用于 AIS 接收机与 RS-422 转串行、RS-422 转以太网等 RS-422 兼容设备的连接,可能需要调换 NMEA + 和 NMEA - 接口的接线。

6 AIS 接收效果优化建议

dAI01 AIS 接收机的接收灵敏度较高,通过以下基础措施,可进一步有效提升其接收效果。

6.1 天线选择

在其他条件理想的情况下,可选择1.6米长的大天线,可显著提升接收效果。如果考虑便携或在无人机上使用,可选择短于20厘米的小天线。

为避免损坏 AIS 接收机,天线应与雷达等大功率发射设备或其他甚高频天线安装点保持至少 3 米距离,或避开其发射波束范围。

6.2 安装位置

AIS 信号接收需要视线无遮挡。

接收目标与设备之间若有少量建筑物或树木,可能会影响接收效果,但仍能接收到部分消息;山丘等大型障碍物则可能完全阻挡信号,理想安装位置应能清晰观察到水面及接收目标。

根据实际使用经验,天线相对于海平面(或船舶所在的湖面、河面)的高度是影响接收效果的关键因素。在海滩或船甲板上安装可满足基本使用需求;将天线安装在船桅上,或在游轮的观景台使用,效果会更好;俯瞰港口的山丘是较优选择;在俯瞰海岸的高山上使用,能获得极佳的接收效果。

简而言之:视野越开阔,接收效果越好。

6.3 无线电干扰规避

dAI01 AIS 接收机易受无线电噪声干扰。噪声会导致接收距离缩短、有效数据包接收数量减少。对此,可通过选择干扰较少的安装位置改善:户外环境优于室内(室内存在计算机、电源适配器、无线网络等干扰源);乡村地区优于市中心(市中心存在出租车无线电等干扰源)。

AIS 接收机内置 12 MHz 宽带带通滤波器,可降低 162 MHz 目标频率以外的无线电噪声影响。

7 常见问题排查

问题现象 解决方法
状态指示灯无任何反应 检查 USB 连接是否正常,可尝试更换 USB 线缆
设备处于接收模式,但未接收到有效 AIS 消息(无四分之一秒绿色闪烁) 检查天线连接是否牢固及安装位置是否合适。AIS 信号接收需要视线无遮挡,可在港口等确定有船舶 traffic 的位置测试设备
设备显示接收到有效 AIS 消息(四分之一秒绿色闪烁),但计算机未接收到消息 检查计算机是否识别到串行端口,若未识别可尝试更换 USB 线缆;检查软件的串行通信配置是否正确;可通过 Putty 或 screen 等串行终端程序测试串行通信是否正常
软件能接收到船舶位置信息,但数量未达预期,且 / 或接收距离较短 检查天线连接是否牢固及安装位置是否合适。AIS 信号接收需要视线无遮挡,天线安装位置越高,接收距离通常越远;将天线远离电子噪声源
运行一段时间后,AIS 接收机显示设备错误(红色快速闪烁) 计算机从睡眠模式唤醒时,设备可能无法正常初始化。解决方法:拔掉 AIS 接收机,重新插入 USB 接口
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