新型航海技术对船舶避碰自动化的影响

张玉来

船舶避碰自动化能有效的保证船舶航行安全，降低安全事故的发生几率，从根本上降低船舶的航行风险。新型航海技术的应用，能加快船舶避碰自动化的发展，最终实现航海自动化的目的，基于此，作者结合自身的工作经验，对新型航海技术对船舶避碰自动化影响进行详细的分析研究，以供相关工作人员参考。

随着时代不断发展，我国的航运业逐渐兴起，导致我国的海上交通日益复杂，船舶搁浅、碰撞、触礁事故频发，严重影响我国的航海事业发展。当前，船舶的避碰问题是当代航海研究人员首要解决的问题，也是新世纪航海自动化的基础要求，因此，本文重点分析我国船舶避碰自动化的发展、研究以及当前的问题。

一、航海自动化间简介

航海自动化是指，结合当前时代的先进技术，经过发展研究而形成的自动化控制系统，从而实现船舶的自动行驶、自动定位以及自动停靠等。在我国的船舶自动化研究发展历程中，主要包含五个阶段，当代研究正处于第五阶段，并由此发展历程可以将船舶的自动化系统分为三部分，一部分是船舶机场自动化；另一部分是船舶的船体自动化；最后一部分是船舶航海自动化。

二、航海自动化的功能与构成

（一）功能

航海自动化的功能是保证船舶行驶安全，在船舶实际运输过程中，相关工作人员对子系统的相关信息进行判断分析，利用航海自动化制定安全经济的航行线路，并设计有效的航速与航向计划。在实际设计过程中，应将船舶操作自动化的输入作为参考依据，同时在实际运行过程中，制定相应的船舶维護计划，从而避免船舶在行驶过程中发生安全事故。

（二）构成

航海自动化的实现是以各系统组合协调为基础，由自动定位系统、最佳编制系统、自动碰壁系统、船舶综合管理系统以及航线自动控制系统构成，其中，最佳编制系统是指，结合实际的运输环境、任务以及其他因素等，编制最便捷、安全和经济的运输路径。

三、新型航海技术的发展现状与问题

（一）发展现状

在船舶避碰自动化技术发展过程中，主要涉及到水面与水下的信息采集分析，并对相关信息进行处理，以此来实现船舶避碰自动化。当前，我国研究的船舶避碰自动化技术主要是对是宽水域中船舶航行信息的量化处理，从而在宽水域中实现船舶避碰自动化。航行信息的量化处理是指，对船舶航行情况进行量化处理以及判断安全距离，以此为基础，形成有效的避碰控制。当代，智能化技术在船舶中的应用，可以有效降低船舶航行时发生的碰撞几率，保证船员的自身安全，从而减少经济损失。

（二）问题

当前，船舶宽水域航行的避碰决策问题还需进一步完善，将性能中存在的不足之处不断更新，同时加快研究水上与水下物体信息的探测技术，使我国的船舶避碰技术逐渐趋于成熟。并且，在船舶航行过程中，对于水域的信息主要通过导航雷达系统获取，但当前的导航雷达在实际使用过程中还存在一定的局限性，因此，应加快对声纳探测系统的研究，以保证我国船舶航行安全。

四、新型航海技术加快船舶避碰自动化研究

（一）ECDIS技术的应用

随着不断的研究发展，ECDIS技术在我国船舶避碰自动化系统中的应用范围不断扩大，为船舶避碰自动化系统的发展奠定坚实的基础。ECDIS是指，电子海图显示与信息系统，在船舶避碰自动化中被广泛应用，例如，ECDIS能有效为船舶提供相关的船舶位置、航向以及航速等航行信息，还可以提供海底危险物的实际情况、相关的水深数据以及船舶离岸距离等，在船舶的避碰自动化系统制定时，能有效的检测避碰方案的可行性，从而显示出船舶是否在可航行海域中。例如，在某次海上搜救过程中，当时水流速度大约为2.6m/s，救援船顺水船速为15km/h，逆水船速为9km/h，两条救援船与被困人员距离相同，但一条船装有ECDIS系统，结果达到救援地点的花费时间仅为未装有该系统船舶所花费时间的一半，从根本上提升了搜救效率。ECDIS技术的应用，使船舶的交通服务系统逐渐向数字化的导航广播服务方向快速发展，利用该技术，能有效显示出其他船舶的运动情况与位置，从而避免在狭小水域中出现通信目标混乱现象。ECDIS还可以应用在港口引航与船舶调度管理中，例如，利用电子海图显示，相关工作人员能快速的查询船舶的动态信息，并进行有效的船舶调度，提升工作效率。当前ECDIS的性能标准、数据标准、海图显示规范以及相关的硬件标准设备标准均已确立，自身的标准化问题得到有效的解决，将全面取代纸质海图，从根本上提升船舶的航行安全。例如，下图是我国安装有电子海图的船舶，如图1所示。

（一）AIS技术的应用

AIS是指，通用船舶识别系统，该技术在船舶避碰自动化中的应用，能有效提升船舶在航海过程中，获取相关海域信息的能力，以此来保证船舶航行安全。在实际应用过程中，AIS技术在船舶数据传输系统中的应用范围较广，当船舶航行时，需要与相关的港口、附近的其它船舶保持良好的数据通讯联系，以此来提升运行安全。但受海域影响，港口与船舶、船舶与船舶之间的距离较大，并且存在一定的信号盲区，基于此，为保证相关的数据信息顺利通讯，必须构建船舶数据传输系统，而在传输系统的构建过程中，AIS技术起到至关重要的作用。利用AIS技术，从根本上实现了远距离的数据传输、数据接收以及数据发射等功能，极大程度的提升了船舶自身的通讯质量。同时，AIS技术还被充分应用在船舶智能控制系统中，在船舶运行过程中，智能控制系统发挥着危险预警、保证船舶航行安全以及降低船舶安全事故几率的作用，从而保证船舶正常运行，AIS技术的应用，优化了船舶智能控制系统的自身功能，提升了系统的工作效率。并且，AIS技术还应用在船舶避碰控制系统中，帮助系统进行精准定位，从而保证船舶获取准确信息，安全行驶。

（二）LRIT技术的应用

LRIT是指，远程识别跟踪系统，对船舶进行全球识别与跟踪，其根本目的是识别全球海域航道中的船舶身份，并进行快速追踪，以此来保证船舶安全。当前，LRIT技术被广泛应用在国际海事卫星系统中，用于搜救、环保、反恐以及航行安全等方面。在船舶避碰自动化系统中，LRIT技术可以与其它系统相结合，进行优势互补，从而提升系统的自身功能。例如，LRIT技术与船舶识别系统AIS相互配合，进行优势互补，可以使船舶得到全面的动态数据信息，甚至形成覆盖全球的船舶动态监控系统。并且，AIS具有无费用特点，但通常情况下，该技术只能应用在A1海区，超出海区时，系统的覆盖面积会不足，导致相关数据不全面，而与LRIT技术相结合，能有效扩大海区的覆盖范围，获取全面的数据信息，同时降低通信系统的成本支出，提升经济效益。LRIT技术还可以与船舶报告系统相结合，利用该技术的精度，提升船舶的船位监控精度。当LRIT技术与海上遇险安全系统相结合时，将传统的通信盲点进行更新，覆盖全球所有的航海区域，从根本上保证了船舶的航行安全。例如，下图是安装LIRT的系统结构的船舶，如图2所示。

（三）DVR技术的应用

DVR是指，船载航行数据记录仪，其自身的作用是记录收集船舶航行时的关键数据，并进行保存，当船舶发生安全事故时，为事故的分析提供信息。当前，DVR技术在传播避碰自动化中的应用主要分为三个方面：第一点，为相关的海事调查提供准确的法律依据；第二点，监控船舶主机的状况和节能情况，从而提升船舶管理水平；第三点，监控相关船员的技术操作情况，判断技术水平是否符合标准，甚至为船员提供技术培训。在实际应用过程中，DVR技术能有效优化船舶主机的运行数据，并进行更详细的记录，同时对主机进行监控，保证船舶安全。例如，在船舶遇险时，要求DVR产品质量符合相关要求：能承受260℃火灾10小时，承受1100℃的火灾1小时，承受压力相当水下6000米的水压，承重300公斤的测试物品从3.5米高处落下的冲击力，并且记录时间满足12小时。

五、结论

综上所述，新型航海技术在船舶避碰自动化中的应用，能有效提升船舶航行的安全，从而保证船舶正常航行，降低安全事故的发生几率。因此，相关技术人员应加大力度对船舶避碰自动化技术的研究与应用，使船舶在航行过程中，能及时发现海域中存在的安全隐患，同时采取有效的安全措施，保证船舶航行安全。

（作者单位：舟山航海学校）