2019年01月04日

在沒有道路分界線和交通指示燈的大海上,特别是在夜間或惡劣天氣航行時,如何避免艦船相撞,看上去似乎是一道難題。事實上,在海上避碰規則日臻完善和導航技術高度發達的今天,如果不是故意撞擊,即便是在惡劣的海況下,也是可以做到不發生碰撞事故的。


艦艇标配——陀螺羅經


羅經是海軍艦艇上普遍裝備的、用于保證航行和作戰的重要導航設備,也是曆史較為久遠的導航設備之一。羅經是由羅盤發展演變而來的。由于羅經原理簡單、使用方便且可靠性高,無論是水面艦艇還是潛艇,都配備有這種導航設備。


羅經一般分為兩類,一類是陀螺羅經,也稱電羅經,另一類是标準羅經,也稱磁羅經。與磁羅經相比,陀螺羅經結構較為精密,不受鐵磁幹擾,指向精度高、使用方便,因此海軍艦艇上經常使用的羅經為陀螺羅經。但使用陀螺羅經的前提是必須有電,當艦艇供電系統發生故障時,雷達導航等其他用電的導航設備也會失效,此時需啟用磁羅經應急。


陀螺羅經導航原理是根據陀螺儀的定軸性和旋進性,利用地球自轉和重力實現導航功能。由于陀螺羅經的主要功能是用于航線校正,不能顯示迫近艦艇的信息,因此單靠羅經導航并不能防止碰撞事故,還需要輔助以雷達導航、聲呐導航等主動型探測與導航裝備。


無形之手——導航雷達


導航雷達屬于主動型導航設備,在實現自身定位的同時,可以及時發現航線附近的危險接近物,因此是現代艦艇主要的海上避碰裝備。艦艇導航雷達通過天線發射一定頻率的電磁波來探測本艦周圍的海面情況,以測定目标方位、距離,實現避碰、定位和進行導航。雷達導航主要用于引導艦艇出入港口、通過狹窄水道、沿岸航行和海上避碰,也可用于監視或尋找錨位、海上救援搜索和氣象預報。


導航雷達在海上避碰中扮演的角色雖然重要,但受雷達電磁波直線傳播特性影響,雷達對目标的探測存在陰影區。另外,受雷達天線高度與垂直波束寬度的限制,以及雷達發射脈沖寬度與收發開關恢複時間的限制,雷達觀測還存在盲區。特别是對近距離目标、遮擋物後的目标探測能力有限,對于反射信号較弱的目标在發現方面亦存在欠缺。


上帝之眼——導航衛星


船舶上使用的衛星導航系統通常是集衛星定位、身份識别和通信聯絡于一體的綜合系統,而非單一的導航衛星信号接收器。通常将該綜合性系統稱為“船舶自動識别系統”。該系統将船舶航速、位置、目的地、航向及航向改變率等動态參數,使鄰近船舶及岸台能及時掌握附近海面所有船舶的動靜态信息,以便迅速互相通話協調,采取必要的避讓行動。


船舶自動識别系統的首要功能是船舶識别,此外它還能提供更多的信息使雙方清晰了解對方的操縱意圖,使避讓更為及時有效。國際海事組織強制要求所有300噸及以上的國際航行民用船舶、500噸及以上的非國際航行民用船舶,以及所有客船都要配備船舶自動識别系統,以減少海上碰撞風險。


土豪必備——綜合艦橋


綜合艦橋系統是在組合導航系統的基礎上發展而來的船舶航行自動化系統。它利用計算機、網絡、現代控制和信息融合等技術,将各種導航傳感器、艦船操控、避碰雷達等設備有機結合起來,實現艦船航行自動化。該系統具有完善導航、自動駕駛、自動避碰、通信和航行管理控制等多種功能,提高了航行安全性。


海軍艦艇綜合艦橋系統除具備民船艦橋的基本功能外,還能夠進行精确的航向、橫移、平移、減搖控制,并與作戰系統高度協調統一,實現了海軍艦艇航行相關功能的一體化集成,是21世紀海軍導航的主要發展方向。


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高科技海軍導航系統,避免海上碰撞

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