新型航海技术对船舶避碰自动化的影响研究

王仙水 江衍煊

福建船政交通学院 福建 福州 350007

在船舶运行过程中,避碰事故的出现会造成严重的经济损失和人员伤亡问题,同时还会对海洋造成严重污染。在对现有航海事故的研究中发现,绝大多数的事故都是因为船员在航海运行过程中没有严格按照《国际海上避碰规则》进行船舶驾驶。所以要想切实降低船舶碰撞事故,就需要认识到船舶避碰自动化技术提升的重要性问题,从而在科学技术的稳定发展背景下,为新型航海船舶避碰自动化技术提供重要帮助。

一、船舶避碰自动化研究现状

在对船舶避碰自动化工作进行研究的环节中,需要对水上、水下的物标信息源进行准确分析,从而为后续工作的开展提供有效的参考价值,确保船舶操作系统可以精准实现自动化决策分析[1]。在当前的船舶避碰自动化问题的研究环节中,涉及的主要内容就是对宽水域船舶航行信息进行量化分析,为决策制定更为科学和全面的工作依据,实现自动化信息的分析。对避碰信息的量化内容主要指的就是对安全距离进行量化分析、对目标船舶的航行情况进行量化,按照工作中获取的信息进行避碰决策的构建,在这项工作开展过程中通过对神经网络方法和专家智能技术等多种量化手段的应用,更好的实现工作方向的调节和优化。在船舶的航行过程中,人为因素也会造成船舶碰撞,所以在实际驾驶环节中,船员需要严格按照《国际海上避碰规则》进行传播操作,这不仅需要船员具备专业的综合素质,同时还应该具备丰富、全面的驾驶经验,只有这样才能在遇到问题的时候及时进行处理,避免船舶碰撞事故的发生[2]。与此同时,如果只能借助人为手段避免传播碰撞事故的发生,必然会存在较为显著的落后性,所以更应该加强对船舶避碰自动化技术的有效研究,通过对先进科学技术的研究和应用,有效实现船舶避碰自动化水平的提升,这也是避免船舶碰撞事故发生的重要手段。

二、船舶避碰自动化发展现状

航海自动化功能的实现需要借助多个系统的作用达成,比如编制和自动定位系统,航线的自动控制和自动避碰系统等等。航海编制系统主要就是按照运输任务和环境情况进行运行,从而借助最安全和最经济的方式进行自动控制,为确保船舶行驶的安全性,需要对子系统的信息进行综合分析。在对一条安全经济的航线进行设计环节中,工作人员更需要针对实际情况制定合理计划,确保航行方向和速度的合理性,只有这样才能为自动航行提供更为精准的数据信息,保证船舶维护计划的准确性。在船舶行驶过程中,避碰系统的出现可以大大降低船舶碰撞或是触礁意外[3]。

要想对船舶间的碰撞和船舶搁浅触礁问题进行显著划分,一般会将其划分为避礁系统和避碰系统,但是在某种程度而言,这两个系统有属于不可分割的有机整体,船舶航行是否能保证顺利和安全都与这两个系统的平稳性有着直接联系。当前在宽水域航行中,船舶避碰决策问题已经基本实现了有效解决,但是仍然需要对其性能进行完善。在水上物标信息源的问题上分析,船舶在航行过程中获取信息的主要方式就是导航雷达,但是在实际应用环节中,船舶应用的导航仍然存在明显局限性,无法精准进行水上物标信息源的确定,此种方式必然会大大降低可靠性。在上世纪八十年代开始,为了更好的水下物标信息源进行收集,航海工作人员逐渐开始在海上暗礁声纳探测仪系统应用于船舶上。在船舶的航行过程中,水中雷达可以更准确的对船舶和水上障碍物位置进行分析,从而在系统运算中进行事故预警或是危险评估。但是研究中发现,这一系统目前只被应用在了少数船舶中,这一系统的最远探测距离也只有1000米,在应用中仍然需要对其局限性问题进行解决[4]。

三、船舶避碰自动化的实际应用

(一)船舶避碰自动化中对AIS的应用。基于目前人们对船舶避碰自动化技术的研究逐渐深入,人们对船舶识别和信息交换等重要性问题也有了进一步认识,因此也认识到了当前船舶通信导航及时中的问题和不足。在此种情况下,AIS技术逐渐兴起。AIS本身具备近距离的传播优势,受到天气和环境的影响较小,可以绕过障碍物进行信息传播,但是这一技术作用下所提供的信息量庞大,必然会大大增加值班人员工作量。AIS中最关键的信息参数就是目标的相对运动参数,这类参数主要就是在雷达探测中的应用。雷达探测在实际工作中很容易出现信息混乱的问题,并且雷达探测获取的信息需要驾驶员借助自身丰富的驾驶技术对其进行分析,造成工作的局限性明显。而AIS的优势在于可以及时改进雷达探测系统中的缺陷,作为一种雷达导航的辅助信息源,不仅能对雷达探测信息的准确性和有效性进行提升,还可以为相关的船舶提供避让信息,此种方式可以进一步强化船舶之间的协调合作,在船舶安全避让危险的同时,还能大大降低事故的发生概率[5]。

(二)海图信息数字化。在近年来专业工作人员的努力研究和探索下,当前宽水域船舶自动避碰决策技术也获得了较为显著的成绩,这也是当前船舶避碰自动化系统的重要技术支撑。在之前的工作中,水域范围有限,所以船舶运行中为了互相避让,很可能引发其他的避碰事故,所以在船舶避碰事故的解决过程中,我们也应该加强对相关问题的研究和分析。其一,保证静态信息获取的正确性和及时性,其二,保证静态和动态避碰信息之间的紧密结合。在对海图信息数字化的应用过程中,可以在电子海图显示系统、信息系统等多个系统的应用过程中,为船舶避碰问题的解决提供了更多研究的方向和思路[6]。海图信息数字化在航海股从衡中的应用可以有效实现对避碰问题的解决,之后利用海上航行数据可以对更好的实现信息之间的动态和静态交换,这也是解决船舶避碰问题的重要环节。

结束语

综上所述,在我国科学技术水平全面提升和发展背景下,航海领域中对先进技术的应用也更为全面和广泛。在新型航海技术中,船舶避碰自动化的出现更是为船舶航行的安全性提供了不可忽视的重要保障。在这一工作中,工作人员更应该加强对船舶避碰自动化技术的研究,只有这样才能保证船舶在航行中更准确和有效的发现问题,从而制定更具针对性的问题解决方案,确保船舶航行中对避碰事故的最大化控制,为国家安全发展和工作人员的生命安全进行有效保障。虽然目前这项工作的开展仍然存在一定问题,但是希望在研究和创新中能更好改进问题,实现技术的稳定发展。