Ogni singola stazione base AIS costiera (AIS ground base station) è strutturata e può essere funzionalmente suddivisa in tre segmenti (con riferimento alla figura proposta di seguito):
• Sezione remota, che comprende, seguendo la nomenclatura degli standard internazionali, la parte fisica della stazione AIS costiera [PSS];
• Sezione di gestione e controllo con server dati, che comprende la parte logica della stazione AIS costiera [LSS];
• Sezione di comunicazione tra le due sezioni precedenti (Data Link in Ponte Radio)
Nella figura 2.3 è schematizzata la struttura di un’intera stazione di terra AIS suddivisa in due parti. Da un lato la sezione dedicata alla trasmissione/ricezione vera e propria, installata presso siti elevati che garantiscano un’adeguata copertura VHF. Dall’altro lato troviamo il server dedicato alla raccolta, memorizzazione e visualizzazione dei dati, che gli pervengono dal sito remoto mediante collegamento in ponte radio a 900 Mhz.
Figura 2.3 stazione di terra AIS.
La sezione remota comprende i seguenti dispositivi:
• Transponder AIS di terra (primario) mod. Elman ABT-1103
• Transponder AIS di terra (riserva) mod. Elman ABT-1103
• Antenne GPS (n. 2)
• Antenna VHF
• Unità di commutazione primario-riserva mod. Elman CSU-1103
• Multiplexer e ponte radio UHF (mod. Elman PRU-3107) per la connessione verso il sito di controllo.
elevata, deve essere in visibilità radio con il rispettivo sito di gestione e controllo, in modo da potergli trasmettere i dati ricevuti.
La sezione di gestione e controllo è generalmente installata presso gli uffici periferici degli enti responsabili delle attività di sorveglianza del traffico marittimo, essa comprende i seguenti dispositivi:
• Computer server con la funzione di:
1. acquisizione e memorizzazione dei dati AIS;
2. gestione amministrativa della AIS Base Station (Controllo dei transponder AIS, eventuale loro upgrade, controllo dei ponti radio e dei multiplexer, ecc.);
3. connessione con eventuale rete LAN/WAN; tale connessione permette una molteplicità di funzioni, prima fra tutte la gestione centralizzata del sistema AIS da un unico server nazionale e la condivisione delle informazioni con altri utenti connessi in rete (es. VTS).
• Computer Workstation cartografica, con la funzione di rappresentazione delle informazioni AIS a favore degli operatori al servizio di sorveglianza marittima.
• Multiplexer e ponte radio UHF per la connessione verso il sito remoto.
I componenti delle sezioni remote e di controllo possono essere rivisti attraverso una diversa visione, ovvero una suddivisione logica che si ottiene raggruppando i singoli elementi nei “contenitori logici” Phisical Shore Station e Logical Shore Station, così come riportato nella figura 2.4.
Figura 2.4 suddivisione logica per una stazione AIS.
L’insieme delle PSSs e LSSs vanno a costituire quindi la rete AIS, nel caso italiano la stazione logica viene realizzata mediante dei server periferici che fanno capo ad un server centrale, ubicato presso il Comando Generale della Guardia Costiera, che svolge la funzione di ASM.
Mentre il collegamento tra PSS e LSS viene effettuato mediante trasmissioni in ponte radio, le singole LSS inviato i dati all’ASM mediante una WAN della pubblica amministrazione (nello specifico la SPC, “servizio di pubblica connettività”), che connette tutti gli uffici periferici del Corpo delle Capitanerie di Porto.
Figura 2.5: rete di PSS e LSS coordinate dall’ASM.
Gli obiettivi principali del server AIS nazionale (e in parte dei server AIS periferici) sono di:
- raccogliere, - visualizzare, - memorizzare
i dati AIS relativi alle stazioni costiere connesse. Quindi la struttura generale può essere schematizzata come segue:
Raccolta di dati
• Raccolta dei dati e filtraggio
• Distribuzione in tempo reale dei dati AIS (verso altri utilizzatori)
Memorizzazione
Recupero e analisi
• Lettura dei dati memorizzati
• Analisi e presentazione dei dati memorizzati in rapporti predefiniti, presentazioni grafiche e correlate con informazioni cartografiche e di posizionamento (GIS) • Accesso ai dati attraverso browser web
• Autenticazione e accesso per gli utenti autorizzati ad usufruire dei dati AIS.
2.3.1 Raccolta dati.
I dati in ingresso (flusso dati AIS) dalle singole stazioni costiere sono raccolti continuamente online attraverso connessioni di rete instaurate mediante protocollo TCP-IP.
I servers AIS (nazionale o periferici) ricevono i flussi di dati, rimuove i dati duplicati ed è in grado di distribuire i dati AIS globali in tempo reale ad ogni utente connesso.
Come illustrato nel precedente capitolo il formato per lo scambio dei dati è stabilito nella IEC 61993-2 e si basa sull'incapsulamento in stringhe NMEA dei messaggi radio specificati dalla ITU-R M.1371.
L’eventuale filtraggio dei dati è effettuato secondo le esigenze operative e solo gli utenti autenticati (username e password) possono avere accesso ai dati visualizzabili su apposita workstation.
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2.3.2 Memorizzazione dei dati.
La memorizzazione dei dati AIS ricevuti è effettuata ad intervalli prestabiliti e per un tempo indefinito dipendente esclusivamente dalle risorse hardware (spazio di memoria disponibile) prima di procedere ad un attività di backup, effettuata periodicamente.
Il DBMS utilizzato nei server periferici è SQL Server 2005 Express Edition, una versione gratuita, facile da usare, leggera e dotata di potenti funzionalità, come l’SQL Server Management Studio Express, che permette una completa gestione del database. Unica limitazione consiste nella quantità di record memorizzabili, che non possono superare una capienza pari a 4 Gb di informazioni.
2.3.3 Visualizzazione e analisi dei dati.
La visualizzazione dei dati AIS è possibile in tempo reale, ma anche a posteriori attraverso interrogazione del database e visualizzazione in funzione replay. Tale operazione è comunque effettuabile solo dall’amministratore del sistema che, su specifiche richieste da parte degli operatori, può generare rapporti tabellari specifici dei dati AIS memorizzati mediante apposite query di selezione sul database.
I dati AIS memorizzati ed analizzati possono essere mostrati graficamente in diagrammi e sinottici secondo diverse stratificazioni statistiche (filtri temporali, tipologia di carico, aree geografiche determinate, ecc.) ed è possibile mostrarli in contesti geografici (correlati con i dati di posizione) all’interno di sistemi GIS.