论雷达和AIS在航海中的综合运用

2015-03-23 21:04付德刚
河南科技 2015年22期
关键词:杂波航行雷达

付德刚

(青岛远洋船员职业学院,山东 青岛 266071)

论雷达和AIS在航海中的综合运用

付德刚

(青岛远洋船员职业学院,山东青岛266071)

随着全球经济的一体化程度越来越高,国际间的贸易量大幅增长,推动着海上运输迅猛发展,船舶数量急剧增加,与此同时海难、海损事故也随之增加,给广大海员的生命安全、国家财产和海洋环境造成严重威胁,雷达和AIS 作为船舶目前两种重要的助航仪器,对船舶安全航行起到至关重要的作用。本文分析雷达和AIS各自的优缺点,论述了在远洋航行时综合使用雷达和AIS的必要性,提出了综合运用雷达和AIS保障船舶安全航行的注意事项和基本方法。

雷达;AIS;避碰;综合运用

1 船用雷达的功能和特点

雷达作为船舶避碰的主要助航仪器,一直发挥着重要的作用,雷达是自主式导航设备,可以扫描到海而上的具有一定大小的目标并将其回波显示在雷达显示器上,使目标和本船的相对位置关系一目了然,操作者通过对目标船的人工标绘或是使用雷达的自动标绘(Auto Radar Plotting Aid--ARPA),可以判断目标和本船是否存在碰撞危险,更可以进一步求取避让措施,核实避让行动的效果。

1.1雷达优点:

1.1.1观测距离远;

1.1.2雷达观测不受黑夜、雾、烟和其它不利于目力观测等因素的妨碍,即不受能见度的限制;

1.1.3雷达观测能够十分方便和准确地测定目标的距离和方位,从而确定目标的位置;

1.1.4现代雷达具有很高的分辨率,能够从复杂的背景中对目标做出较详细的图像;

1.2雷达局限性:

1.2.1雷达不能识别某些被陆地或其他障碍物遮挡的船舶;

1.2.2雷达系统获得的数据精度不高;

1.2.3雷达信号的检测、录取与跟踪一般在海浪、雨雪等杂波千扰背景中进行,其性能受杂波干扰的影响;

1.2.4由于采用的是低亮度显示,只提供原始视频显示回波图像,杂波处理简单、图像质量差,因而难以确保在杂波干扰背景中可靠识别相遇船舶的回波;

2 AIS的功能和特点

2.1AIS的功能

船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)是一种新型的基于GPS定位的辅助导航设备。只需要在船舶上安装1部AIS设备,该系统无需人工维护和参与,就能够在 VHF 波段上向配置相应装备的岸台、其他船舶及航空器自动提供船舶动态信息(船位、航速、航向等船舶)、船舶静态信息(船名、呼号、吃水及危险货物等船舶识别)、航行有关的信息和与安全有关的信息,同时能自动接收此类信息,监视和跟踪船舶,与岸基设施交换数据,使邻近船舶及岸台能及时掌握附近所有船舶资讯,得以互相通话协调,以便迅速地采取必要避让措施。

2.2AIS优点:

2.2.1定位精度高,AIS是基于卫星定位的设备,精度高于雷达,精度稳定在5-30米;

2.2.2AIS不存在盲区,且不因目标距离和方位变化而变化。

2.2.3AIS通信可靠性高,自动发射和接收船舶识别和航行相关信息,不受气象海况等因素影响,不会因杂波干扰而丢失小物标信号;

2.2.4覆盖范围广,可以扩大到河道和水流弯曲处以及障碍物之后等雷达无法探测到的区域;

2.2.5AIS能自动识别船舶,信息量大,大大提高船舶在复杂条件下安全航行的能力;

3 船用雷达和AIS的综合应用

雷达作为船舶的必要导航装备,在安全航行方面发挥着重大作用。AIS作为一种新型导航系统,具有其他导航设备不可比拟的优势,但是综上所述,雷达与AIS各自具有明显的局限性,单纯使用雷达或AIS都不能达到理想效果,综合运用AIS和雷达形成优势互补是保证船舶海上安全航行的重要途径。驾驶人员在航行时特别在避让时应结合两者各自的优点,综合使用雷达和AIS,保障船舶安全航行和航行各项任务。

3.1用AIS协助雷达跟踪目标,可以变换雷达量程大、小来改变探测远近范围,加强远、近水域、狭窄和拥挤水域的了望,增强雷达的可靠性和雷达信息的参考价值,提高雷达的性能和观测效率,加强雷达预报危险的功能,避免或减少海上紧迫局面和碰撞事故的发生,保证海上航行安全。

3.2通过信息融合技术,将AIS跟踪的目标的信号显示在雷达显示器上,从而可以使ARPA跟踪的目标的船名等信息显示在雷达显示器上,让驾驶员可以非常直观的看到本船周围其它船舶的信息,进而根据船名等信息直接用VHF电话和来船进行语言交流,协调避让行动,保证航行安全。

3.3在船舶密集区域,AIS图标信息可能使屏幕显示符号繁杂而影响止常的雷达观测。这就需要驾驶员暂时将AIS目标置于休眠状态或屏蔽AIS目标的显示,以获得最佳的雷达观测效果。

3.4特别是对于那些没有安装AIS的小型船舶和渔船以及碍航漂浮物,这时候正确使用雷达尤为重要,通过观测雷达,可以快速、准确地锁定目标,同时根据目标的危险程度,运用观测经验,采用人工录取方式录取危险目标并跟踪。

4 结语

综上所述,船舶雷达和船载AIS都是重要的助航仪器,而且随着科技的发展,其功能会不断改进和完善,但是船舶驾驶人员应当十分明确,雷达、AIS等助航设备都具有各自的缺点和局限性,不能片面地依赖这些设备,作为航行安全最重要因素的值班人员,应该在熟悉各种助航设备前提下,在航行中严格执行避碰规则,对各种助航设备灵活和综合运用,取长补短,通过多渠道获得周围船舶的信息,做出准确和全面的判断,这样才能确保引航安全。

[1]王小金.船载AIS和导航雷达在使用中应优势互补航海技术 2002(6)

[2]关正军、刘彤.航海仪器.大连海事大学出版社,2009

E91;TN958

A

1003-5168(2015)11-098-01

付德刚(1976.6-)男,汉族,青岛远洋船员职业学院讲师。

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