航海技术的发展方向及其挑战探讨

航海技术的发展方向及其挑战探讨

李树宽

武警海警总队辽宁支队，辽宁省大连市， 116113

摘要：航海技术是海上运输领域的重要技术，随着经济全球化水平的提高，世界各国航海技术得到很大进步。近年来我国航海技术软硬件呈现自动化及快速化发展趋势，现代航海技术面临空前发展前景。但技术发展使行业面临诸多挑战，当今环保理念大力推行，如何协调社会经济环境等多个要素关系成为航海技术发展面临的难题。航海技术发展是任重道远的工作，需要航海人不懈努力创新。

关键词：航海技术；发展；挑战；问题；策略

引言

电气自动化技术的发展带动了众多电气相关行业的发展，这其中包括船舶驾驶自动化与航海智能化的发展。而如今对广阔海域的探索需求推动着船舶驾驶技术的有效应用与优化升级，进而使航海工作的效率获得相应提升。但就当前船舶自动化驾驶技术及航海智能化技术的发展来看，其应用水平还存在一定的局限，因而需要针对这2个方面技术进行深入地探索，进而推动航海工作的智能化发展。

1航海技术发展现状

1.1船舶综合自动化技术的应用

船舶综合自动化技术的发展是基于计算机技术的发展所建立起来的，在当前船舶制造领域中，该技术已经日渐发展成熟，并得到了广泛的应用。与此同时，信息自动化技术的有效发展，亦对船舶自动化的发展水平带来了有效的助推作用。通俗来讲，船舶综合自动化技术主要是将船舶中机械自动化、装载自动化、机舱自动化以及航行自动化技术等船舶中多个不同的应用机能进行有机结合，最终将其整合为一种新型的船舶综合自动化技术，进而达到船舶在行驶过程中的自动化性能。

1.2助航设施

助航设施中电子海图设备是由雷达技术结合的设施。如受到地理环境的影响无法对船舶辨认，如假回波出现在显示屏导致侦查员无法分辨真假波形，ARPS标识反射无线电波能力弱导致发生跟踪遗漏问题，通过ALS与ARPA技术结合更好地分析船舶行驶数据信息，分辨船舶发生碰撞的风险。

1.3自动交管技术

在我国船舶运输活动中，AIS系统得到了广泛地应用，实现信息的及时收集与传达，并且具备监控和通信的相关功能，促进航海技术的发展。而在自动交管技术的实际应用中，可以根据数据收集的方式，将其分为静态数据收集和动态数据收集两种不同的类型。在实时数据收取过程中，可以借助静态数据收集方式，加强对船只型号、识别码等相关信息的获取，而通过使用动态数据收集，加强对船只航行方向、航行速度等相关数据信息的收集，实现对船舶货运信息航行信息的实时监控，并且能够按照要求发出相应指令，实现对船舶的有效控制和管理。在实际的航海运输过程中，借助AIS系统能够及时回答出相应的指令信息，加强数据交互，准确下达相应的决策指令，保障船只航行安全。

3现代航海技术面临的挑战

船舶驾驶自动化尽管体现出了各种独特的优势，但实际运行也会面临一些新的问题。首先，如果船舶驾驶自动化得到全面执行，那么当前几乎所有有关船舶驾驶的法律条文及公约必须进行调整，尽管从理念上船舶驾驶自动化能够充分保障安全问题，但借助卫星信号控制船舶本身必然具有一定的延时性，这使得无人驾驶船舶在航行过程中面临突发问题时很容易陷入被动的局面；其次，无人驾驶船舶尽管在一定程度解放了航运公司的人力限制，帮助航运公司实现成本控制，但也会导致大批海员因此失业，因而船舶驾驶自动化还需处理好海员的就业安置问题，否则必然会导致社会出现潜在的动荡及不安定因素；最后，船舶驾驶自动化也意味着货轮上的货物面临无人看管的局面，尽管那种时候的货轮拥有各种自动化武器及安保设施，但一些因环境或货物本身因素导致的货物损失很难算在海盗的头上，这就使得一旦这种情况出现，包括货主与航运公司都将面对巨额的经济损失，而这种问题也会给航运事业造成严重打击，导致社会纷争及矛盾的出现，进而威胁到区域经济发展状态。

4航海技术挑战的应对措施

4.1 合理运用自动化航海技术

船舶自动化驾驶技术发展弱化船员的安全意识，要求船员合理使用自动化技术，计算机系统大量应用于船舶中，船员利用定位仪、自动控制技术，配合数字驾驶舱使船舶向自动化航海发展，为提升航海自动化技术应用安全性，需科学制定航行计划，船员需要使用气象导航，根据海域气象资料选择航线。利用气象预报、导航设备等完成航行中气象预报，借助航线计划对数字航线开展综合设计及曲率半径参数，保证航行计划等信息顺利传输至航线控制系统。要合理使用航迹控制自动化系统，使船舶按既定航向展开自动化控制，使用雷达显示屏对航迹进行自动化干预。要正确使用雷达系统，利用ARPA收集来船信息，对雷达扫描防止船舶行驶发生碰撞事故。

4.2强先进技术的应用，强化安全意识

在航海技术发展过程中，通过加强先进技术的使用，以科学合理的使用自动化驾驶技术，保障其整体工作能够更加高效稳定实施，不断强化工作人员的安全意识。而在具体工作中，需要船员能够综合科学技术的发展，借助计算机系统和通信卫星的优势，有效打破传统的工作模式，使得航海技术能够向着自动化的方向逐渐发展。而在具体工作中，通过制定科学的航行计划，加强气象导航的使用，根据相应气象资料，选择合适的航行路线。在实践操作活动开展过程中，还可以借助航线计划，实现对数字航线操作系统的综合设计，加强对航线转向点及曲率半径等相关参数的处理工作，加强航行设计，保障相应数据信息能够及时地传输到雷达装置当中。通过实现航迹控制自动化，借助自动化的控制操作，将相应的信息显示到雷达屏幕上，并进行自动化干预，加强航行轨迹的控制工作。

4.3教学课程改革

在航海技术新工科建设体系下，强调学科交叉和融合，结合“20规则”对实操评估考试要求的变化，适当调整培养方案。在满足主管机关对航海专业理论与实操课要求前提下，近期可结合专业研究前沿开设船舶自动避碰与路径规划、航迹控制、船舶运动建模与控制、导航技术和传感器技术等选修课程，远期根据智能船舶发展情况增加信息技术、自动控制、网络工程和人工智能等方面的基础理论课程，可以将人工智能导论作为必修课，同时选取自动控制、应用数学、机器学习和计算机编程等课程作为专业选修课和公共选修课。这些理论知识也能帮助学员适应后疫情时代船舶工作模式的变化。有条件的学校可以发挥多学科优势，联合其他专业的学院（系）开设交叉学科课程。

结束语

在航海领域的发展过程中，智能化、自动化技术对航海领域的发展以及智能化船舶的制造具有非常重要的现实意义，并且可有效推动航海领域的发展速度。因此，相关研究人员在开展对船舶驾驶自动化以及航海智能化的研发过程中，首选应当强化船舶驾驶功能的应用，并且以其为基础开展深入的技术研究，最终使船舶无人驾驶、航海智能化的目标离我们不再遥远，亦是航海领域未来发展的大势所趋。

参考文献

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