关于船舶引航系统的研究

赵迪

摘 要：当前世界国际贸易日益发展繁盛，国际的航船运营市场也随之大力发展，天津港是我国水运交通枢纽的其一，竞争也越来越激烈。想要在竞争中脱颖而出，巩固自己的地位，不仅仅要加强港口自身的基础建设，还要加紧船舶引航系统的研究，为过往的船只提供优质的引领服务，促进天津港口快速发展，成为世界上一流的水陆运输港口。本文就天津港的船舶引航系统展开分析探究，对其技术进行探析，提供自己的一些想法以供参考。

关键词：天津港 船舶引航系统 研究

引航就是引领来来往往进出港口的船只使它们安全快速的进出港口，这是港口日常运行工作的一个重要环节。引航要保证船只来往进出航行的安全性，也要提高港口运行的效率，通过有效引领减少船舶停靠的时间提高效率，由此可见引航对于一个港口的发展十分重要。因此天津港需要加紧对船舶引航系统的研究，促进自身的发展提高自身竞争力成为世界一流港口。

1.船舶引航系统的发展

船舶引航系统是在电子海图系统上再开发的第二个系统，引用了很多先进的技术，如自动识别（AIS）技术、GPS导航技术以及无线技术等等。通过船舶引航系统，引航员可以随时随地准确掌握周边海域的情况，有多少船只以及潮汐情况等等都了若指掌，能够在天气恶劣环境不好的时候也能安全引领船只进出港口，提高港口运行效率。自从E航海战略被提出以后，船舶引航领域就快速发展，不断开发创新引航设备，引航系统也不断成熟，具有简单方便准确安全的优点，并且能够在天气恶劣环境不好的情况下正常运行。

2.船舶引航系统引用的先进技术

2 .1 A I S自动识别技术

船舶引航系统中的一大重要先进技术即自动识别技术。AIS就是船舶之间与停靠岸之间能够自动进行通信识别、识别船舶信息的体系，它有很多功能，比如自动识别处理船只运动的信息，在船只还在远处航行时就将船与停靠岸之间相距的距离，船的航行速度，航行方向等数据信息提供给引航中心方便其做好引航工作。AIS技术能够提高港口与船舶之间的通信质量，和检测船舶航行信息的质量，因为其自动识别处理信息的显著功能，在引航中得到了重要应用。AIS技术使船只之间数据通讯更简单方便，因此在船舶数据传输这一领域得到应用；AIS能够自动识别船舶的位置，其航行速度等，能够有效避免各船只在航行中意外碰撞，提高航行安全性，因此在船舶避免碰撞这一领域得到应用；AIS还能辅助船舶安全航行，降低航行危险系数，因此在船舶职能辅助领域也得到应用。AIS技术能够自動识别处理信息提供船舶航行信息为引航人员提供准备可靠的信息，有效保证了船舶进出港口的安全并提高了港口的运行效率，基于AIS技术的先进性与适用性，现目前许多航运公司都实现AIS技术的普及，天津港的引航系统也要依赖AIS技术，保证引航的安全和效率。

2.2DGPS电子导航技术

DGPS电子导航技术，使用电脑控制数字海图和船舶导航仪器，开启定位功能，帮助引航员完成对进出船只的引领，并且能够在天气恶劣的环境下也能让船舶安全进出而不是像以往一样在外面等候，DGPS技术能够提高船舶进出的安全性也能减少船舶在外等候的时间提高港口运行效率，增大港口的竞争力。DGPS是以GPS为基础，使用差分技术来获得比GPS更加精确的定位结果。差分技术也分为了两种，一种是伪距差分，另一种是相位差分，我国现阶段最普遍使用的是伪距差分。伪距差分就是以一个指定位置的GPS接收机作为基准，当它接收信号以后，再通过计算算出GPS接收机和卫星之间相距的距离，将计算的结果与实际测量并不准确的结果进行对比分析，再通过特定仪器科学计算分析求出两者之间的偏差，将这样的过程应用到所有卫星，并将所有的最后结果统一发给某个用户，用户再通过这个测量距离的误差来修正测量的伪距，然后再通过科学计算分析消除误差，达到提高定位准确度的目的。我国目前也添置了许多伪距差分技术的设备，来进行DGPS定位导航，通过这般高精度的定位分析获取十分准确可靠的定位数据信息，从而保证引航的安全性。

2.3电子海图技术和卫星影像显示技术

电子海图技术分为海图管理、海图显示、海图操作等功能。船舶引航系统使用的是符合国际相关标准的电子海图，并且充分考虑港口实际引航的情况，适应该港口引航特征等。海图管理就是船舶引航系统为使用者提供的一些对海图进行导入导出、编辑、删除等功能，通过海图管理可以按照所需使用电子海图，十分方便快捷实用。海图显示则是很关键的，船舶引航系统采用国际相关标准的电子海图，其有很多模式选择，比如白昼模式、显示模式等等，使用者根据情况选择最符合需求的模式。另外海图中的船只、海水深度、船只型号、航标等等都是按照国际相关标准来展现的。使用者可通过展现的海图了解到海域周围的种种情况，十分安全可靠。海图操作则是一些对海图进行的基本操作，比如放大缩小海图以适应观看者的需要，平移海图、对距离进行测量等。举个例子，当海图被缩小到一个较小的状态不能占据屏幕影响观看时，这时可以将很多张海图进行拼图使它们凑到一起。拼接海图时，将所需的海图作为主要的海图，其他的海图则按情况调节大小比例，以便观看。这只是很小的一个操作，电子海图还有很多优势好处。船舶引航系统还支持以卫星影像为背景图来显示。以卫星影像作为显示背景图的时候，因为其中包含的数据信息量太多，不可能清晰完整地呈现一整张图的全部内容，因此可以将一些航道、航标、水深点进行叠加，使之成为一幅更加清晰的别样的“电子海图”，为引航工作人员提供引航的帮助，提高引航安全性和效率。

2.4数据通信技术

船舶引航系统主要采用三种常见的网络通信方式即广域网、局域网和WIFI无线网。互联网即日常我们生活中的网络，分为局域网和广域网，在船舶引航系统中通过局域网或者广域网来接收来自AIS的信息，以及一些天气潮汐的信息，然后以供使用者查询。WIFI无线技术则是近些年来发展的新的网络技术，它能够将电脑和手机等设备无线连接，信息传输方便快捷并且稳定。船舶引航系统通过WIFI无线技术接受来自无线AIS设备的一些信息并通过相关解析转换为可识别的信息供引航工作人员查看，也通过WIFI无线技术接收DGPS的相关信息再通过解析转换为可识别的信息，将AIS、DGPS的信息都能得到充分利用，辅助引航工作。

3.船舶引航系统实现的作用

AIS自动识别技术，DGPS电子导航技术， WIFI无线网络技术等等在船舶引航系统中的完美应用，辅助引航工作人员安全引领各种船舶进出港口，减少船舶等候时间，减少船舶碰撞的可能性，为船舶和港口都提供了优质服务，提高了港口效率。同时该系统能够方便引航员查询船只航行信息、准确定位信息、潮汐信息等促进工作；系统能够根据风速天气等环境因素进行评估是否适于船舶靠泊，如果不适合则会进行警报提示，也能根据船舶靠泊速度等因素评估是否安全，如果不安全则也会拉响警报一次避免造成一些意外事件。

4.结语

综上所述，引航系统为船舶提供引航工作，其中包含了开始引航，引航途中显示或者隐藏矢量线、引航过程回放等等操作，帮助船舶安全靠岸。船舶引航系统做到了引航安全、引航高效性、为现代科学引航管理提供了充分有力的技术支持。天津港船舶引航系统发展前景可观，应该充分设计应用，提高港口运输效率，为天津港口成为世界一流港口贡献力量。

参考文献：

[1]胡波.船舶引航系统设计与应用[J].中国水运（下半月），2016，（08）：16-17.

[2]陈翰飞.船舶引航决策系统的实现[J].珠江水运，2008，（06）：48-50.

[3]苑光仁，杨家轩，刘良柱.船舶引航系统中提高船位可靠性与精度的方法[J].中国水运（理论版），2007，（04）：31-32.

[4]冯锡炜，贾传荧，朱祥贵.船舶引航管理系统设计与实现[J].大连海事大学学报，2006，（02）：24-26+30.endprint