臺灣博碩士論文加值系統

以往各國的船舶交通服務系統(Vessel Traffic Service, VTS)最主要以自動雷達測繪系統（Automatic Radar Plotting Aids, ARPA）及超高頻無線電（Very High Frequency, VHF）作為監測及通訊的工具。而國際海事組織（International Maritime Organization, IMO）於2002年修正海上人命安全國際公約（Safety of Life at Sea, SOLAS），規定2004年底500總噸以上所有船舶都應安裝船舶自動識別系統（Automatic Identification System, AIS）後，現今各VTS中心可用ARPA及AIS作為獲取近岸航行船舶的基本資料與動向，但何者較為準確或豐富便是操作人員選用的重點。
本研究以海洋大學商船大樓假設為VTS中心，將校區北方二十五浬為半徑之半圓內海域，作為主要目標資料蒐集區域。以VTS的立場用實驗的方式做出兩者在涵蓋率以及準確度上的差異。研究結果顯示ARPA目標涵蓋率由於受到附近地形地勢的影響遠不及AIS的1/5。在精確度方面，ARPA平均誤差在3.9公尺內，而AIS則在一般GPS的使用上可接受的10公尺範圍內。在操作便利性上，ARPA在操作時仍需由人工選定目標再交給電腦進行追蹤與解算，過程中有可能遭遇到天候或陰影的影響而使得後續的回跡無法確認。比起能自動連續顯示目標位置、資料的AIS相較之下粗糙許多。因此建議在AIS與ARPA結合的VTS系統內，將AIS所顯示的數值作為目標資料的最優先參考，但基於近岸海域內還有許多非公約船舶（港勤船、漁船、軍事艦艇等），ARPA系統仍是監測所不可或缺的設備。

During the past twenty years, Automatic Radar Plotting Aids (ARPA) and Very High Frequency (VHF) were the primary equipment in Vessel Traffic Service (VTS) for surveillance and communication. In 2002 International Maritime Organization amended the International Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS). Currently all ships of 500 gross tonnage and over have installed Automatic Identification System (AIS). VTS center can use both ARPA and AIS to catch basic information and movements of target ships sailing within coastal waters. Which information is more accurate and useful becomes a new problem for VTS operators.
An experiment of comparing accuracy and coverage between ARPA and AIS was carried out in this study. The Merchant Marine building in National Taiwan Ocean University was assumed as a VTS center, and the northern sea waters within 25 nautical miles of the building was surveyed by the two equipment to catch target ships. Results firstly reveal that the coverage of ARPA is less than one fifth of that of AIS. Secondly, the average error of ARPA is within 3.9 meters on position accuracy, and that of AIS is ten meters but within acceptable limitation of GPS received. Thirdly, compared with automatic and continuous displays of target positions and information in AIS, those in ARPA are more rough and inconvenient because the targets have to be acquired by manual first and then traced and calculated by computer processor. Some echoes can not be identified due to effects of weather or shadows. Consequently this study suggests the AIS information has the priority for VTS operators. ARPA is still kept in a traditional role because there are many non-convention ships like harbor craft, fishing boat, naval ship, etc. within waters and cannot be detected by AIS.

摘要 I
ABSTRACT II
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1. 1 研究背景與動機 1
1. 2 研究目的 3
1. 3 研究範圍與限制 4
1. 5 研究內容與流程 5
第二章 船舶自動測繪雷達（ARPA）之效能 7
2. 1 雷達發展沿革 7
2. 2 ARPA工作原理 7
2. 2. 1 雷達測定目標距離之方法 8
2. 2. 2 雷達測定方位之原理 9
2. 3 ARPA系統架構 10
2. 4 ARPA特性與限制 12
2. 4. 1 影響雷達最大探測距離的因素 12
2. 4. 2 影響雷達方位準確度之因素 13
2. 5 ARPA設備之規範 14
2. 6 ARPA系統應用於VTS之功能 15
第三章 船舶自動識別系統（AIS）之效能 18
3. 1 AIS發展沿革 18
3. 2 AIS工作原理 22
3. 3 AIS系統架構 26
3. 4 AIS基本功能 29
3. 5 AIS功能之特性 30
3. 6 AIS系統應用於VTS之功能 33
第四章 實驗方法與步驟 37
4. 1 研究架構的建立 37
4. 2 實驗一的觀測步驟 39
4. 3 實驗二的觀測步驟 44
4. 4 實驗資料整理 47
4.4. 1實驗一的資料整理步驟 47
4.4. 2實驗二的資料整理步驟 50
第五章 實驗資料的比較及分析 52
5. 1 涵蓋率分析 52
5. 2 精確度分析 59
5. 3 ARPA與AIS的比較 60
第六章 結論與建議 62
6. 1 結論 62
6. 2 建議 63
參考書目 65
中文部份 65
外文部份 67
網頁部份 69
附件 1 70
附件 2 83

中文部份
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網頁部份
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