船舶自动化导航存在的问题与对策

1、    船舶自动化导航存在的问题与对策    陆立勇 陈建卫摘 要：对于船舶导航来说，最关键、最重要的一个问题就是船舶航行安全，而今后船舶导航发展的方向和趋势就是自动化导航。由于船舶自动化导航的快速发展，使得自动化导航的优越性得以充分体现出来，为航行业的发展带来积极作用。本文从船舶自动化导航的系统组成及自动化导航的方式入手，对船舶自动化导航技术应用过程中存在的问题进行分析，并从导航设备可靠性的提升、船舶驾驶人员操作技能水平的提升以及完善导航设备的配备等方面，提出船舶导航自动化问题的解决对策，期望对船舶自动化导航精度的提升，以及自动化导航可靠性的提升起到一

2、定的参考和借鉴。关键词：船舶；自动化导航；对策中图分类号：u675.7 文献标识码：a 文章编号：1004-7344（2018）30-0293-02最近几年，由于全球經济一体化的深入发展，船舶货运量也在不断的上涨，使得航运业进入高速发展时期，使得航运业的效益也得到了大幅度的提升，在这个过程中，对船舶航行安全的要求也越来越高。对于现代化船舶来说，想要使船舶的航行安全得到有效提升，就要将先进行的自动化导航措施进行应用，使自动化导航精度得以提升，这样才能使船舶航行安全得到保证。1 船舶自动化导航系统的构成和导航方式1.1 船舶自动化导航系统的构成对于船舶自动化导航系统来说，其主要有九个部分组成：航向

3、信息传感器；船位信息传感器；航速信息传感器；目标自动捕捉、跟踪信息传感器；电子海图信息传感器；自动操舵控制系统；主机自动控制系统；信息处理和控制系统；信息显示、打印以及记录，具体见图1。现阶段，对于船舶配置的向位信息传感器来说，主要有三种：数字磁罗经；陀螺罗经；光纤罗经，在今后可能还会将卫星导航罗经进行配置，例如gps罗经等等。可以自动连接将与实时船位信息相类似进行提供的传感器，以卫星导航仪为主，也就是gps或dgps，在这个过程中，还要结合航向、航速等信息来对船位进行推算。在今后，任意一条船配置的船位信息传感器，大多都要有超过2种的卫星导航仪，这样可以使船位信息的可靠性以及船位信息的精度得到

4、有效的保证。航速、航程信息传感器，主要有两个方面构成：多普计程仪，也就是我们所说的声相关计程仪；卫星导航仪，它们能够将船舶对地航速、对地航程、对水航速以及对水航程等进行提供。现阶段，自动了望捕捉、跟踪目标的信息传感器有两种：雷达，也就是arpa；船载自动识别系统，就是ais。在今后，船舶可以将近距离视频自动了望捕捉、跟踪目标的传感器进行安装，从而将船舶航行安全的目标信息进行有效获取，此外，还能够将低轨道地球同步卫星网进行建立，使航区物标信息向航行船舶进行提供。对于电子海图来说，也就是ecdis信息传感器，其功能有五个方面：海图信息；海图数据库；自动更新；信息迭加；航线设计和航行，其与mo标准的

5、海图以及信息显示系统是相符合的。对于自动操舵信息和控制来说，主要是以数字化自动操舵系统为主。对于主机自动控制系统来说，其主要有两个方面的内容：自动化机舱；主机自动控制。对于信息处理和控制系统来说，其有两部分组成：智能软件；计算机，能够计算船舶自动化导航的信息，判定态势，对船舶的自动航行进行自动处理和控制。1.2 船舶自动化导航的方式对于船舶自动化导航来说，其方式主要有四种：（1）船舶航向的自动控制。对于船舶航向来说，其控制是以数字化自动操舵系统为主。对于自动操舵系统来说，其检测、处理信息过程中，可以结合计划航向、风速以及航道的具体情况，对适宜的操舵进行选择，比如操舵灵敏度、舵角大小等等，使船舶

6、航行的航向准确性得以保证。现阶段，现代化船舶在宽阔水域进行航行的过程中，使得对船舶航向的自动化控制得以实现。（2）船舶船位的自动控制。在船舶航行过程中，在计划航线上自动控制船位，使船舶航行的安全性得到确保。现阶段，船舶航行时的船位数据大多是以gps卫星导航仪计算的船位为主，对船舶航行过程中的船位进行控制时，是通过自动操舵系统的自动控制来完成的。在今后，可以对2套或3套卫星定位系统进行同时使用，例如gps和glonass卫星定位；还可以将gps、glonass和北斗卫星定位结合在一起，将船位数据进行提供，对船舶航行过程中的船位进行自动控制，使船舶航行过程中的自动控制船位的准确性、有效性得到提升。

7、此外，还可以通过陀螺罗经航向和计程仪航速航迹对船位进行估算，将其当成是对船位进行自动控制的依据。（3）船舶转向的自动控制。在船舶航行过程中，进行转向自动控制时，要与ecdis的计划航线的预设航路点进行结合，还可以与gps卫星导航仪存储的计划航线的预设航路点进行结合，将卫星定位船位和计划航线的预设航路点进行对照，对自动转向的时机进行确定，对自动操舵系统控制船舶的自动转向进行控制。（4）船舶避让的自动控制。对于船舶避让来说，最主要的就是自动搜索、跟踪船舶航行周围的目标，同时对目标的动态进行持续的判断，影响船舶航行的安全性。现阶段，重点是结合雷达来自劝搜索、跟踪本船周围的目标，对数据进行判断，ais

8、可以对船舶周边目标传输的目标动态信息数据进行接收，船舶自动导航的信息处理系统，会对想要避让的目标想要实施的措施进行判断，也可以通过主机自动控制系统来将变速措施进行实施，从而使船舶的自动避让得以实现。在今后，可以将近距离自动视频了望仪等设备进行增加，对船舶周围的目标进行探索、跟踪，将避让数据进行提供，使得船舶自动避让得以实现。2 船舶自动化导航技术应用过程中存在的问题2.1 导航仪器的可靠性问题（1）导航仪器的可靠性这一问题是一个非常现实的，在船舶行驶时，不可靠的设备使得安全性受到很大的威胁。陀螺罗经设备是自动化导航设备中的一种，这一设备的结构不简单，原理十分复杂，而且指向性不清晰。因为存在这些

9、不足之处，使得船舶想要以正确的、精准的航线进行航行是不可能的。在使用时，这一设备出现故障的概率也是非常大的，这样会使船舶陀螺向位获取的信息不正确，使自动导航受到影响。（2）定位系统不精确，使得确认船舶航行的航线时受到影响。船舶自动化导航可以将船位信息进行获取，它大多是由gps卫星来实现的，然而人为干预会影响gps卫星的信息，也可能会使机器出现故障，这样会损害船舶导航仪器的稳定性。倘若信号探测时使用雷达，就会影响到自身性能。2.2 船舶驾驶人员的操作、使用不正确问题尽管船舶自动化导航是导航技术之一，然而这一技术和其它导航技术进行比较，是完全不一样的，它对员工的要求是非常高的，对技术人员的操作水平

10、的要求也是非常高的。船舶自動化导航的要求高一些，是由于其自身的特点是数字化导航，操作设备多一些，原理结构也要复杂一些，信息更加多样。倘若技术人员的技术水平不足，进行操作的过程中就会产生操作不正确的情况，使得设备的正常作用不用有效发挥，使得导航目的以及精准性无法实现。同时，驾驶人员的操作出现错误时，人对船舶航线的选择产生影响，会对船舶的安全性产生影响，甚至会使事故出现。2.3 自动化导航设备的更新、完善问题对于船舶自动化导航系统来说，对于自动化导航设备的要求也越来越高。使得设备的可靠性会对船舶自动化导航的精确性产生影响，同时，设备的完善也会对其产生影响。对于系统来说，它实现并不是只有一个、两个设

11、备，因此，要使船舶自动化导航的精准性得到保障，就要将相应的导航设备进行完善。此外，就是更新设备的问题，由于科技的不断发展，设备的更新速度越来越快，使得一些设备在对船位信息进行获取时可能会有不准确的问题，也可能会出现一些故障。3 船舶自动化导航问题的解决对策3.1 使导航设备的可靠性得到提升要将相应数量的陀螺罗经的主罗经进行配备，也可以改造设备，能够与新型数字磁罗经在结合在一起进行使用；对于数字磁罗经来说，其特点就是具有准确的指向，从而可以使陀螺罗经的不足之处进行弥补，使设备的可靠性得到提升。对于gps定位系统来说，对于问题和雷达定位问题来说，能够同时完善2个或2个以上的设备，对外界条件的影响进

12、行避免，使设备的可靠性得到提升。3.2 使船舶驾驶人员的技术水平得到提升对于船舶驾驶人员技术水平问题来说，最有效的办法就是对驾驶人员进行专业技术培训。对于船舶驾驶人员的能力来说，是非常不便于把控的，他们能力的不足，可以利用强制的办法来进行训练，将相应的机制进行建立，通过制度来对员工的技术水平提升进行激励，使驾驶人员的操作水平提升。3.3 完善导航设备，更新设备想要使设备得以完善，对2台或2台以上的设备进行同时使用，对导航设备的可靠性进行提升，通常来说，还要将近距离了望传感器进行配备，从而可以对arpa、ais的缺陷进行有效的弥补。在对设备进行完善时，要结合具体的情况，结合具体问题将设备进行配置，使效果达到最佳。设备完备后，要定期检测设备，有效更新设备，从而使设备的功能得以完善，从而可以使船舶自动导航的精准性得到有效提升，使安全性得到保障。4 结 语对于船舶自动化导航来说，已经是未来船舶行业发展的主要方向。在科技发展的过程中，船舶自动化导航技术的推广越来越深入，同时要完善、改进这些技术，将技术中存在的问题进行解决，使船舶产业的发展得以推进，明确今后发展趋