AIS模拟器无法与ECDIS/雷达通信：系统性网络与端口连接问题排查指南

在船舶航行、系统测试或船员培训中，AIS模拟器是生成模拟AIS目标数据的关键工具。这些数据需要通过网络发送给ECDIS、雷达等终端设备进行显示。当通信中断时，会导致模拟目标丢失，严重影响操作。本文旨在提供一套从简到繁、由软到硬的系统性排查方法。

核心通信原理

在开始排查前，理解通信的基本原理至关重要：

1.通信协议：AIS数据通常通过NMEA 0183（串行，现较少见）或更常见的NMEA 0183 over IP（网络传输）协议传输。后者是我们排查的重点。

2.网络角色：

◦AIS模拟器作为数据服务器（Server），在某个IP地址的特定端口上监听并发送数据。

◦ECDIS/雷达作为数据客户端（Client），主动去连接AIS模拟器的IP和端口以接收数据。

3.三要素：成功的通信必须确保以下三者完全匹配：

◦IP地址

◦端口号

◦数据传输协议（通常是UDP）

系统性排查步骤

请遵循以下“从内到外”的流程，逐步排除问题。

第一步：基础检查（快速确认）

1.物理连接确认：

◦网线：检查连接AIS模拟器电脑与终端设备（或网络交换机）的网线是否插紧、有无损坏。尝试更换一根已知良好的网线。

◦交换机/网络：确认所有设备都连接到同一个局域网（LAN）的交换机上，且交换机电源和端口指示灯正常。

2.软件状态检查：

◦AIS模拟器：确保模拟器软件已成功启动，并且已开启“开始模拟”或“发送数据”功能。检查软件内是否设置了正确的网络适配器。

◦ECDIS/雷达：确认设备已开机，并进入了“模拟器模式”或相应的数据源设置界面。

第二步：网络配置排查（核心步骤）

这是最常见的问题根源。关键在于确保所有设备在同一网段。

1.检查AIS模拟器主机的IP地址：

◦在运行AIS模拟器的电脑上，打开命令提示符（CMD），输入ipconfig。

◦记录下IPv4地址（如192.168.1.100）、子网掩码（如255.255.255.0）和默认网关。

2.检查ECDIS/雷达的IP地址：

◦进入终端设备的网络设置菜单，查看其IP地址（如192.168.1.101）、子网掩码和网关。

◦关键判断：对比两台设备的IP地址和子网掩码。例如，192.168.1.100和192.168.1.101在子网掩码255.255.255.0下处于同一网段（192.168.1.x），可以直接通信。如果一个是192.168.1.x，另一个是192.168.0.x，则无法直接通信。

3.解决方案：统一网络配置

◦最佳实践：将AIS模拟器电脑和所有终端设备的IP地址设置为静态IP，并确保在同一网段。避免使用DHCP自动获取，以防IP变化导致通信中断。

◦示例：

▪AIS模拟器主机IP:192.168.1.200

▪ECDIS IP:192.168.1.201

▪雷达IP:192.168.1.202

▪子网掩码统一为：255.255.255.0

▪网关可留空或设置为正确的网关地址（如192.168.1.1）。

第三步：端口与防火墙排查（常见障碍）

即使IP正确，数据也可能被系统防火墙拦截。

1.确认端口号和协议：

◦查看AIS模拟器软件的设置，确认其发送数据使用的端口号（常见端口如10110,2000,4001等）和协议（UDP或TCP）。AIS数据通常使用UDP协议，因为它对实时性要求高。

2.检查并配置防火墙：

◦临时测试：为快速判断是否为防火墙问题，可暂时禁用AIS模拟器主机上的Windows防火墙（或其它第三方防火墙）。如果禁用后通信恢复，则问题根源在此。

◦永久解决方案：重新启用防火墙，并为其添加入站规则，允许AIS模拟器程序或其所使用的特定端口（UDP）的通信。

▪方法：进入“Windows Defender防火墙”->“高级设置”->“入站规则”->“新建规则”。

▪选择“端口”->协议类型选“UDP”->指定端口号（如10110）->选择“允许连接”->应用规则。

3.使用网络工具测试端口连通性：

◦在一台正常的电脑上，使用telnet命令测试TCP端口不通，因为AIS多用UDP。推荐使用更强大的工具：

◦使用ping命令：在AIS模拟器主机上ping ECDIS的IP，确认网络层是通的。

◦使用网络抓包工具（如Wireshark）：这是最权威的方法。在AIS模拟器主机上运行Wireshark，筛选条件设为udp.port==10110（替换为你的端口）。如果能看到软件在持续发送UDP数据包，证明模拟器工作正常。然后到ECDIS设备端抓包，看是否能收到来自模拟器IP的数据包。如果收不到，问题可能出在网络路径上（如交换机VLAN设置）；如果收得到但ECDIS不显示，问题出在ECDIS的设置上。

第四步：终端设备（ECDIS/雷达）配置排查

数据已经成功发送到网络，但终端设备没有正确接收。

1.检查数据源设置：

◦进入ECDIS/雷达的“传感器设置”、“数据源”或“接口设置”菜单。

◦添加或编辑一个AIS数据源。

◦类型选择“UDP”（或“Network”）。

◦IP地址应设置为AIS模拟器主机的IP地址（192.168.1.200）。

◦端口号必须与AIS模拟器设置的端口完全一致（如10110）。

2.检查数据解析状态：

◦大多数ECDIS/雷达都有数据状态监视页面，会显示是否从指定的IP/端口接收到有效的NMEA语句。查看此页面是否有数据流入。如果显示“无数据”或“断开”，说明配置仍有误。如果显示有数据但目标不显示，可能是NMEA语句格式问题。

第五步：高级与疑难问题排查

1.VLAN隔离：在复杂的船舶网络中，不同的设备可能被划分到不同的VLAN中。确保AIS模拟器电脑和终端设备处于同一个VLAN，或网络已配置VLAN间路由。

2.杀毒软件：某些杀毒软件的网络安全功能可能会阻止程序通信，可尝试暂时禁用其网络保护功能进行测试。

3.NMEA语句有效性：使用Wireshark抓包后，可以检查AIS模拟器发出的NMEA语句格式是否正确（是否以!AIVDM或!AIVDO开头，校验和是否正确）。格式错误的数据会被终端设备丢弃。

排查流程图总结

问题：AIS模拟器与ECDIS无法通信

1.第一步：物理与基础检查

◦✅网线、交换机是否正常？软件是否已启动并开始发送？

2.第二步：IP地址检查

◦✅用ipconfig和终端设备菜单确认IP地址在同一网段？

◦❌如果否->修改IP至同一网段。

◦✅如果是->进入下一步。

3.第三步：端口与防火墙检查

◦✅确认AIS模拟器使用的UDP端口号。

◦✅暂时禁用防火墙测试。通信恢复？

◦❌如果是->添加入站规则后重新启用防火墙。

◦❌如果否->使用Wireshark抓包，看数据是否发出。

4.第四步：终端设备配置检查

◦✅ECDIS/雷达的数据源IP和端口设置是否正确？

◦✅查看终端设备的数据状态页面，是否有数据流入？

5.第五步：寻求帮助

◦如果以上步骤均无法解决，考虑VLAN、网络硬件故障或软件兼容性问题，请联系系统集成商或设备供应商。

通过以上系统性的排查，绝大多数AIS模拟器与终端设备的网络通信问题都可以被定位和解决。记住，耐心和细致是成功排查的关键。