航海知识连载9当代航海科学技术

　　20世纪下半叶，伴随整个科学技术的迅猛发展，航海科学技术的进步日新月异，其重要标志如下。	
　　1》 船舶大型化	
　　在20世纪60年代，1万载重吨的船就可称为＂万吨巨轮＂，2000年末世界上拥有10万载重吨的超大型油轮（VLCC）数百艘，还有50万载重吨的特大型（ULCC）油轮。目前最大的散货船为30多万载重吨。集装箱船近年来也越来越大，从几百到1000、3000、5000标准箱的集装箱船已有许多；我国已有8500标准箱的集装箱船投入运营，而1万标准箱（TEU）左右的超大型集装箱船正在开发建造中。大型豪华客轮达到14万总吨级。	
　　2》 船舶专业化	
　　过去的海洋运输船舶主要是客船、普通货船和油船。近20年来，集装箱船、滚装船（Roll-Roll）、液化气船（LNG、LPG）等专业化特种船舶迅速增多。 	
　　3》 船舶高速化	
　　为了与高速公路、高速铁路运输竞争，近20年来，30节（1节为每小时航行1海里，1海里等于1.852公里）以上的小型高速气垫船、水翼船、水动力船、喷气推进船快速研制并大量投入使用。当前的集装箱船速度可达25-30节，大约比过去的普通货船快一倍。	
　　4》 船舶自动化	
　　20世纪70年代计算机在船上广泛应用，从船舶在机舱设置集中控制室到出现无人值班机舱和驾驶台对主机遥控遥测，船舶机舱自动化成为趋势。随后驾驶台的自动化仪器设备不断研发和应用近10年来建造的新型船舶基本上都可称之为驾机合一的自动化船舶，其中一部分自动化程度高的船舶被称之为＂高技术船舶＂。	
　　5》 导航定位电子化	
　　当前，传统的陆标定位、天文定位方法已成为特殊情况下的补充手段，无线电导航定位方法经过了无线电测向仪（1921）、雷达（1935）、罗兰A（1943）、罗兰C（1958）、卫星导航系统（1964）、全球定位系统（1993）的发展历程，进入高精度卫星导航定位时代。全球定位系统《GPS》可在全球范围内全天候为海上、陆上、空中和空间用户提供连续的、高精度的三维定位、速度和时间信息，使船舶、飞机和汽车等运载工具的导航与定位发生了划时代的变革。	
　　6》 避碰自动化	
　　为在能见度不良情况下发现来船而进行避碰，船用雷达发挥很大作用。20世纪70年代研制出的自动雷达标绘装置（APPA）和雷达的结合被称之为自动避碰系统。该系统可自动采取和跟踪目标，以及自动显示来船的位置、航向、航速、相对运动和碰撞危险数据。避碰自动化进一步得到发展是20世纪末开发了船舶自动识别系统（AIS），可连续向其他船舶传送船舶自身数据，并可连续接收其他船舶的数据，有利于减少因船舶识别和避碰决策失误引起的船舶碰撞事故。	
　　7》 海图电子化	
　　传统的纸质印刷海图已不适应船舶自动化和航海智能化的发展要求，电子海图显示与信息系统在近十几年研发成功并不断完善。该系统不但能很好地提供纸质印刷海图的有用信息，而且取代了传统的手工海图作业，综合了GPS、APPA、AIS等各种现代化的导航设备所获得的信息，成为一种集成式的航海信息系统，被称为是航海领域的一场技术革命。	
　　8》 航海资料数字化	
　　航海所需的各种图书资料原都采用纸质印刷形式。随着计算机技术和互联网技术的发展，航海通告潮汐表、灯标表等出现了电子版和网络版。海员可购买光盘或在网上查询与下载。这有利于航海图书资料中内容的迅速更新，避免了海员对纸质图书资料的手工更正，使用也更加方便。	
　　9》 通信自动化	
　　无线电报、无线电话、电传和传真在船上采用，比船舶采用手旗与灯光进行通信已是很大的进步。1957年第一颗人造卫星升空，拉开了卫星通信的序幕。1979年国际海事卫星组织（Inmarsat）宣告成立，1982年开始提供全球海事卫星通信服务，Inmarsat可以为海陆空提供电话、电传、传真、数据、国际互联网及多媒体通信业务。船舶通信自动化的另一重要标志是船舶使用了全球海上遇险与安全系统（GMDSS），使船与船、船与岸台全方位和全天候即时沟通信息。一旦发生海上事故时，岸上搜救当局及遇难船或其附近船舶能够迅速地获得报警，GMDSS还能提供紧急与安全通信业务和海上安全信息的播发，以及进行常规通信。GMDSS在船上的使用导致了驾驶与通信合一，传统的船舶报务员已被取消。	
　　10》 航行记录自动化	
　　为了在船舶发生海上事故后查明事故原因，从中吸取教训，采取针对性防范措施，原由海员手工记录的航海日志、车钟记录簿等，现正被俗称为船舶＂黑匣子＂的航行数据记录仪（Voyage Data Recorder，VDR）代替。VDR系统由主机、传感器、数据存储器、专用备用电源和回放再现系统等构成。船上有了VDR，就大大有利于海上事故原因分析。	
　　航海服务与支持系统	
　　自从无线电报开始用于船岸之间的通信，船公司、岸基航海服务机构和管理部门就开始通过无线电通信影响、协助和控制船舶的航海活动。	
　　1》 无线电航行警告系统（Radio Navigational Warning）	
　　航行警告系统和航行通告，是将有关海区和水域内发生的或将要发生的，可能影响航行和作业安全的任何情况变化，及时准确地通知所有船舶，使之采取适当措施或保持戒备，以确保船舶航行和作业安全。各国海上安全主管部门专设的海岸电台用无线电发布这类公告称为无线电航行警告。1977年国际海事组织（IMO）正式建立了世界无线电航行警告系统。该系统将全球分成16个播发航行警告的区域。每个区域由一个国家作为协调人，负责将搜集到的资料进行核对、整理和编辑，再播整个区域的航行警告。	
　　2》 船舶定线制（Ship Routing）	
　　在过去上千年的航海实践中，船舶的航行路线都是由船长自行确定的。为防止船舶在雾中碰撞，1859年世界上实行了第一个分道通航制，1875年又采用了躲避浮冰的船舶定线制。到目前全世界已有100多个船舶定线制。定线制旨在减少海难事故的单航路或多航路和或定线措施，它包括分道通航制、双向航路、推荐航线、避航区、沿岸通航带、环行道、警戒区和深水航路，这些定线措施可根据实际情况结合起来使用。 	
　　3》 船舶报告系统（Ship Report System）	
　　全球性的船舶动态报告制度是在18世纪初由英国劳埃德首先在全球重要地点建立的通讯网，搜集船舶动态资料。自1930年起，有些船公司规定，出海船舶必须定时向公司报告其船位、航向和航速。1958年美国海岸警卫队发起建立商船自动报告制以改进船舶搜寻和救助。现行的船舶报告系统是由IMO采用的，要求船舶通过无线电报告提供、搜集或交换信息，用于搜救、交通服务、天气预报和防止海上污染等目的。	
　　4》 船舶交通服务（Vessel Traffic Services）	
　　船舶交通服务（VTS）是负责增进海上交通安全、提高交通效率及保护海洋环境的主管机关所实施的服务系统，其范围从向船舶提供简单的信息到广泛管理一个港口或水道的船舶交通，其功能包括数据搜集、数据评估、信息服务、协助航行、组织交通和支持联合行动等。