新航海技術下的船舶避碰自動化探討

發布時間：2020-12-17所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：目前，我國的現代化飛速發展，自從大航海時代開辟以來，航海技術就成為各個國家重點發展的內容。我國擁有幾千公里的海岸線，大力發展現代化的航海技術，不僅能夠促進我國的國際貿易交流，同時對于國防安全和領海主權的保障也提供有效的支持。盡管目前

　　摘要：目前，我國的現代化飛速發展，自從大航海時代開辟以來，航海技術就成為各個國家重點發展的內容。我國擁有幾千公里的海岸線，大力發展現代化的航海技術，不僅能夠促進我國的國際貿易交流，同時對于國防安全和領海主權的保障也提供有效的支持。盡管目前航海技術和國際海洋規則已經十分完善，但是仍然會發生船舶碰撞事故。尤其是遠洋航行的大型船只，在發生船舶碰撞事故后，則會對船員構成生命的威脅。同時，遠洋航行發生事故，也難以采取及時的救援。如果船舶運輸著化學或石油物品，則會對海洋造成污染。通過對目前船舶碰撞事故的調查情況可以看出，船員不遵守《國際海上碰壁規則》是造成人為事故的主要原因。為了盡可能的減人為因素對船舶碰撞事故的因素影響，船舶避碰自動化技術就顯得十分重要。在科學技術不斷發展的今天，新航海技術下的避碰自動化技術的研究成為重要的內容。

　　關鍵詞：新航海技術;船舶避碰;自動化探討

　　引言

　　船舶在海上航行過程中，如果觸碰到暗礁，或者與其它船只發生碰撞，不僅使船舶無法正常運行，造成嚴重的經濟損失，還會危及到船員的生命安全。通常情況下，船舶出現碰撞事故，多數是駕駛員操作不當引發的。為避免駕駛員由于操作不當引發的碰撞事故，積極應用船舶避碰自動化技術，并且與新型航海技術相互融合，提升船舶安全穩定的運行能力。

　　1船舶避碰自動化研究情況

　　科學技術的應用和發展，對于航海技術產生了很大的影響。進入新世紀以來，眾多的科技成果應用到航海技術中。目前比較先進的計算機網絡技術、大數據云計算技術等，這些先進的科學技術實現了船舶航行中信息化、智能化的展現。這些先進的科學技術，推動了整個航海技術的革命性轉變，實現了船舶航行自動化及避碰技術領域的突破。目前，對于船舶避碰自動化技術的研究，主要是采集和分析水下、水上物目標信息來源為基礎，圍繞信息進行處理并且做出決策，然而由傳感技術來自動控制船舶的操作系統，做出避讓等提示或者措施，來實現自動化避碰效果的。目前來說，寬水域船舶航行中的技術難點是信息的量化處理及自動化生成，同時也是目前航海避碰技術的主要研究內容。所謂的信息良好處理，就是在船舶航行中，能夠判斷與目標船舶或者障礙物的安全距離及航行情況，采取量化處理，從而實現安全距離以內的應變操作，避免產生碰撞。

　　2船舶避碰自動化研究現狀

　　在研究船舶避碰自動化技術時，應收集船舶航行過程中，水上、水下等物標信息，將物標信息作為研究依據，直接應用在船舶操縱系統中，系統一旦發現船舶遇到物標，根據系統內的信息，及時轉變航行路線，降低船舶發生碰撞事故的概率。此外研究船舶碰壁自動化技術，還應獲取更多的信息，其中量化處理寬水域船舶航行信息是重要的組成部分，將該信息納入到避碰自動化技術中，一方面可以使該技術具備判斷功能，主要用于判斷船舶與物標之間的距離，使船舶與物標保持在安全距離，有效防止碰撞情況的發生;另一方面該技術采用多種方法，包括綜合應用神經網絡、專家智能技術等，可以為船舶快速制定避碰決策。船舶發生碰撞事故，多數與人為因素有關，其中駕駛員操作不當，會提升船舶發生碰撞事故的概率。船舶駕駛員應嚴格按照《國際海上避碰規則》操作船舶，并且具備較高的專業素養以及富有豐富的航海經驗，可以準確預測船舶遇到的碰撞風險，或者一旦發生碰撞，可以快速處置，避免船舶無法正常的航行。但是駕駛員在操作船舶過程中，仍存在發生錯誤的情況，需要在船舶內應用避碰自動化技術，同時配合使用先進的可行技術，充分發揮避碰技術的自動化優勢，為駕駛員提供相應的數據，駕駛員根據數據可以快速完成自動駕駛操作，極大地降低船舶發生碰撞事故的概率。

　　3新航海技術下的船舶避碰自動化探討

　　3.1船舶自動識別系統應用分析

　　新式船舶自動識別系統(AIS)技術的應用，提高了人與船、船與船之間的信息交流效率，間接改善了信息互動的質量，促進了船舶航行技術的進一步研究與開發交流，逐漸成為一種新型船舶航行技術。船舶自動識別系統可以在短時間內對周邊目標和障礙物的距離進行測算，并為船舶的避碰工作提供多樣化信息。傳統避碰系統依據雷達本身探測到的信息進行決策，管理人員在進行避碰操作時，經常會發現信息存在一定程度的錯誤和混亂。同時，避碰工作依賴于船員本身對信息的分析以及其本身的經驗、專業水平，在這個過程中可能由于人為因素的誤判，導致船舶發生碰撞事故。而采用船舶自動識別系統，可以對雷達的數據進行檢測和處理，從而對船舶的航行提供可靠、準確的信息，其還能夠與周邊的其他船舶進行信息交流，實現相互避撞效果。自動化防撞系統需要深度利用AIS技術，積極提高船舶避碰的自動化水平。AIS技術的出現，為船舶避碰自動化的發展增添濃重的一筆。同時，AIS能夠對船舶碰撞進行信息研究，利用船舶之間的信息交換，對相關航行路線熱度進行分析，并結合周邊天氣以及航行路線規劃情況，生成有效的指導對策，實現幫助管理人員做出正確航行決斷的目標。同時船舶自動識別系統可以減少人為參與判斷的過程，有效解決雷達信息混亂等問題，彌補雷達所無法觸及到的領域，增加船舶避碰的自動化程度。但是，在當前海面船舶航行的時，仍然有大量的船舶沒有安裝AIS，而是僅僅依靠雷達采集信息進行避撞決策。這種情況下，AIS無法與這些船只進行交流，導致相關決策可能會出現漏洞，需要管理人員介入處理。AIS屬于自動避碰系統的一種，能夠通過動態修正信息源，進行船只信息互動，輔助雷達導航，優化避撞的科學性和合理性。因此，AIS技術能夠為自動化避撞提供新的應用局面，有利于未來自動化的深入實施。

　　3.2海圖信息數字化的應用

　　船舶在寬水水域航行過程中，在避碰系統中應用海圖信息數字化技術，可以提升避碰系統自動化運行能力，并且有效消除傳統避碰系統受到的限制，防止船舶在航行中發生碰撞事故。應用海圖信息數字化技術，應充分發揮海圖信息數字化技術的優勢：可以快速獲取船舶的靜態信息;將靜態信息與動態避碰信息相互融合，提高避碰系統處理避碰信息的能力。海圖信息數字化技術可以包括多種系統，分別為聲吶探測系統、信息系統以及電子顯示系統等，通過不同系統，擴大船舶收集避碰信息的范圍。此外增強海圖信息數字化的應用價值，可以在系統中配置ECDIS模塊，利用該模塊為船舶提供避碰決策，并且以該模塊為基礎，建立動態和靜態信息交換與處理平臺，在平臺內進一步研究避碰問題，在研究中獲取解決避碰問題的數據。

　　結語

　　在船舶避碰自動化系統發展過程中，傳統的航海技術已經悄然發生改變，逐步形成新型航海技術，提高了船舶的安全航海能力。在應用避碰自動化技術時，技術人員應根據船舶的航行狀態，對避碰自動化系統進行優化和完善，尤其是基于AIS建立船舶避碰系統，將該系統與不同模塊相互連接，有效拓展和協調接口服務，擴大接口收集信息的能力，一方面拓展避碰自動化技術的應用范圍，提高獲取避碰信息的能力;另一方面合理應用海圖信息數字化技術，進一步提升船舶處理避碰信息的能力，使船舶處于安全穩定的運行狀態，并且有效降低駕駛員的操作強度，避免由于駕駛員操作失誤而導致碰撞事故的發生。——論文作者：王振邦

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