20世紀(jì)下半葉,,伴隨整個(gè)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,,航海科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步日新月異,,其重要標(biāo)志如下:船舶大型化在20世紀(jì)60年代,,1萬(wàn)載重噸的船就可稱(chēng)為“萬(wàn)噸巨輪”,,2000年末世界上擁有10萬(wàn)載重噸的超大型油輪(VLCC)數(shù)百艘,其中包括3艘50萬(wàn)載重噸的特大型(ULCC)油輪,。目前最大的散貨船為36萬(wàn)載重噸,。集裝箱船近年來(lái)也越來(lái)越大,5000TEU,、6000TEU,、7000TEU和8000TEU的集裝箱船相繼投入使用,9000TEU和10000TEU的集裝箱船正在建造和開(kāi)發(fā)中,。90年代后半期,,歐美船東不斷建造大型豪華油輪,1998年至2002年,,年均建造13艘,,其中多數(shù)是14萬(wàn)總噸級(jí)。船舶專(zhuān)業(yè)化過(guò)去的海洋運(yùn)輸船舶主要是客船,、貨船和油船,。近20年來(lái),集裝箱船,、滾裝船(Roll—Roll),、液化氣船(LNG、LPG)等專(zhuān)業(yè)化特種船舶迅速增多,。船舶高速化為了與高速公路,、高速鐵路運(yùn)輸競(jìng)爭(zhēng),近20年來(lái),,速度30節(jié)以上的小型高速氣墊船,、水翼船、水動(dòng)力船,、噴氣推進(jìn)船快速研制并大量投入使用,。當(dāng)前的集裝箱船速度為25—30節(jié),大約比過(guò)去的普通貨船快一倍,。船舶自動(dòng)化20世紀(jì)70年代計(jì)算機(jī)在船上廣泛應(yīng)用,,從船舶在機(jī)艙設(shè)置集中控制室到出現(xiàn)無(wú)人值班機(jī)艙和駕駛臺(tái)對(duì)主機(jī)遙控遙測(cè),船舶機(jī)艙自動(dòng)化成為趨勢(shì),。1970年日本“星光丸”竣工開(kāi)創(chuàng)駕機(jī)合一的新時(shí)代,,在當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為是“超自動(dòng)化船”。船舶自動(dòng)化使船舶定員大約減半,,降低了營(yíng)運(yùn)成本,。近10年來(lái)建造的新型船舶基本上都可稱(chēng)之為自動(dòng)化船舶,其中一部分自動(dòng)化程度高的船舶被稱(chēng)之為“高技術(shù)船舶”,。船舶自動(dòng)化從機(jī)艙自動(dòng)化走向了駕駛自動(dòng)化,。導(dǎo)航定位電子化當(dāng)前,,傳統(tǒng)的陸標(biāo)定位、天文定位方法已成為特殊情況下的補(bǔ)充手段,,無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航定位方法經(jīng)過(guò)了無(wú)線(xiàn)電測(cè)向儀(1921),、雷達(dá)(1935)、羅蘭A(1943),、臺(tái)卡(1944),、羅蘭C(1958)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(1964),、全球定位系統(tǒng)(1993)的發(fā)展歷程,,進(jìn)入高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位時(shí)代。美國(guó)開(kāi)發(fā)的全球定位系統(tǒng)(Navigation Satelite Timing and Ranging/Global Positing System,,GPS)可在全球范圍內(nèi)全天候?yàn)楹I?、陸上、空中和空間用戶(hù)提供連續(xù)的,、高精度的三維定位,、速度和時(shí)間信息,使船舶,、飛機(jī)和汽車(chē)等運(yùn)載工具的導(dǎo)航與定位發(fā)生了劃時(shí)代的變革,。采取差分技術(shù)的GPS技術(shù)可把定位精度提高到幾米。GPS現(xiàn)已普遍裝在船上,,成為最主要,、最常用、最簡(jiǎn)便,、最準(zhǔn)確的導(dǎo)航定位手段,。為擺脫對(duì)美國(guó)GPS的依賴(lài),俄羅斯開(kāi)發(fā)了GLONASS全球?qū)Ш较到y(tǒng),,中國(guó)開(kāi)發(fā)了北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng),,歐盟正開(kāi)發(fā)伽里略衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(中國(guó)將參與合作開(kāi)發(fā)),。避碰自動(dòng)化為在能見(jiàn)度不良情況下發(fā)現(xiàn)來(lái)船而進(jìn)行避碰,,船用雷達(dá)發(fā)揮很大作用,而船用雷達(dá)最初用于海上避碰時(shí)卻因?qū)走_(dá)提供的信息解釋和運(yùn)用不當(dāng)反而促成了船舶碰撞,。20世紀(jì)70年代研制出的自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪裝置(APPA)較好地解決了這一問(wèn)題,。因而APPA和雷達(dá)的結(jié)合被稱(chēng)之為自動(dòng)避碰系統(tǒng)。該系統(tǒng)可自動(dòng)采取和跟蹤目標(biāo)以及自動(dòng)顯示來(lái)船的位置,、航向,、航速、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和碰撞危險(xiǎn)數(shù)據(jù),,并可用圖像方式自動(dòng)顯示相遇船舶運(yùn)動(dòng)矢量線(xiàn),、可能碰撞點(diǎn),、預(yù)測(cè)危險(xiǎn)區(qū)等信息,還可以進(jìn)行避碰試操作,。避碰自動(dòng)化進(jìn)一步得到發(fā)展是20世紀(jì)末開(kāi)發(fā)了船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS),,可連續(xù)向其他船舶傳送船舶自身數(shù)據(jù),并可連續(xù)接收其他船舶的數(shù)據(jù),,如船名,、船舶種類(lèi)、船舶尺度,,裝載情況,、航行狀態(tài)和航行計(jì)劃等。這有利于減少因船舶識(shí)別和避碰決策失誤引起的船舶碰撞事故,。海圖電子化傳統(tǒng)的載明靜態(tài),、固定航海資料的紙質(zhì)印刷海圖已不適應(yīng)船舶自動(dòng)化和航海智能化的發(fā)展要求,電子海圖顯示與信息系統(tǒng)(Electronic Chart Display and Information System,ECDIS)在近十幾年研發(fā)成功并不斷完善,。該系統(tǒng)不但能很好地提供紙質(zhì)印刷海圖的有用信息,,而且取代了傳統(tǒng)的手工海圖作業(yè),綜合了GPS,、APPA,、AIS等各種現(xiàn)代化的導(dǎo)航設(shè)備所獲得了信息,成為一種集成式的導(dǎo)航信息系統(tǒng),。ECDIS具有海圖顯示,、計(jì)劃航線(xiàn)設(shè)計(jì)、航路監(jiān)視,、危險(xiǎn)事件報(bào)警,、航行記錄、海圖自動(dòng)改正等功能,。大大提高了航行安全和效率,,被稱(chēng)為是航海領(lǐng)域的一場(chǎng)技術(shù)革命。航海資料數(shù)字化航海所需的各種圖書(shū)資料原都采用紙質(zhì)印刷形式,。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,,航海通告潮汐表、燈標(biāo)表等出現(xiàn)了電子版和網(wǎng)絡(luò)版,。海員可購(gòu)買(mǎi)光盤(pán)或在網(wǎng)上查詢(xún)與下載,,這有利于航海圖書(shū)資料中內(nèi)容的迅速更新,避免了海員對(duì)紙質(zhì)圖書(shū)資料的手工更正,,使用也更加方便,。通信自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)電報(bào)、無(wú)線(xiàn)電話(huà),、電傳和傳真在船上采用,,比船舶采用手旗,、燈光進(jìn)行通信已是很大的進(jìn)步。1957年第一顆人造衛(wèi)星升空,,拉開(kāi)了衛(wèi)星通信的序幕,。1979年國(guó)際海事衛(wèi)星組織(Inmarsat)宣告成立,1982年開(kāi)始提供全球海事衛(wèi)星通信服務(wù),,1985年Inmarsat開(kāi)發(fā)航空衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù),,1987年又將業(yè)務(wù)從海空擴(kuò)展到陸地,。Inmarsat可以為海陸空提供電話(huà),、電傳、傳真,、數(shù)據(jù),、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)及多媒體通信業(yè)務(wù)。船舶通信自動(dòng)化的另一重要標(biāo)志是船舶使用了全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)(Maritime Distress and Safety System, GMDSS),,該系統(tǒng)使用Inmarsat和COAPAS—SARSAT兩種衛(wèi)星通信系統(tǒng),,它使船與船、船與岸臺(tái)全方位和全天候即時(shí)溝通信息,。一旦發(fā)生海上事故時(shí),,岸上搜救當(dāng)局及遇難船或其附近船舶能夠迅速地獲得報(bào)警,他們則能以最小的時(shí)間延遲參與協(xié)調(diào)的搜救行動(dòng),。GMDSS還能提供緊急與安全通信業(yè)務(wù)和海上安全信息的播發(fā),,以及進(jìn)行常規(guī)通信。GDMSS在船上的使用導(dǎo)致了駕駛與通信合一,,傳統(tǒng)的船舶報(bào)務(wù)員已被取消,。航行記錄自動(dòng)化為了在船舶發(fā)生海上事故后查明事故原因,從中吸取教訓(xùn),,采取針對(duì)性防范措施,,原由海員手工記錄的航海日志、車(chē)鐘記錄簿等,,現(xiàn)正被俗稱(chēng)為船舶“黑匣子”的航行記錄儀(Voyage Data Recorder, VDR)代替,。VDR系統(tǒng)由主機(jī)、傳感器,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,、專(zhuān)用備用電源和回放再現(xiàn)系統(tǒng)等構(gòu)成,。船上有了VDR,,就有利于避免無(wú)法收集事故數(shù)據(jù)或當(dāng)事人作偽證的情況發(fā)生。
|