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一,、浙江工業(yè)大學(xué)最早建立于哪一年,？

浙江工業(yè)大學(xué)經(jīng)歷了由中央人民政府重工業(yè)部杭州化學(xué)工業(yè)學(xué)校（以下簡稱杭州化工學(xué)校）、浙江化工?？茖W(xué)校,、浙江化工學(xué)院、浙江工學(xué)院,、浙江工業(yè)大學(xué)等5個發(fā)展階段,。

1953年6月，重工業(yè)部根據(jù)政務(wù)院“必須對中等技術(shù)教育進(jìn)行有計劃,、有步驟地整頓和發(fā)展”的精神,，宣布將浙江省溫州工業(yè)學(xué)校、浙江省杭州工業(yè)學(xué)?；た?、江蘇省蘇州高級工業(yè)技術(shù)學(xué)校化工科合并,，并選址杭州市建校,，校名為中央人民政府重工業(yè)部杭州化學(xué)工業(yè)學(xué)校，9月14號舉行開學(xué)典禮,。

二,、浙江化工專科學(xué)校階段（1958年6月～1960年8月）

1958年 6 月,，學(xué)校歸屬浙江省人民委員會領(lǐng)導(dǎo),，校名改為浙江化工專科學(xué)校,、當(dāng)年招收?？粕?/p>

三、浙江化工學(xué)院階段（1960年2月～1980年10月）

1960 年2 月,，浙江省要在衢州（原名衢縣,，以下同）城郊集化工廠、化工學(xué)院,、化工研究所為一體,，建立生產(chǎn)、教學(xué),、科研三結(jié)合的化工基地,，決定以浙江化工專科學(xué)校為基礎(chǔ),，衢州化工?？茖W(xué)校并入，建立浙江化工學(xué)院,。校址選在衢州城南 12 公里的爛柯山下,。 1960 年2 月22 日破土動工，開始了第二個校園的建設(shè),。開學(xué)時,，定校名為烏溪江化工學(xué)院。１962 年8 月,，校名改為浙江化工學(xué)院,，1963 年７月，浙江化工學(xué)院,、杭州化工學(xué)校又同歸化工部領(lǐng)導(dǎo),，由于衢州校址外部條件差，投資大,、見效慢,，為改善辦學(xué)條件，化學(xué)工業(yè)部決定浙江化工學(xué)院遷回杭州,，與杭州化工學(xué)校共同使用文一路校舍,，并負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)杭州化工學(xué)校。1965 年11月,，兩校再次歸浙江省管理,，浙江化工學(xué)院又遷到衢州原址，杭州化工學(xué)校仍留在杭州,，由省化工廳領(lǐng)導(dǎo),。在1960~1965年中，浙江化工學(xué)院經(jīng)歷了“五年三遷”,。

1966 年5月開始了“文化大革命”,，學(xué)校管理機(jī)構(gòu)癱瘓；連續(xù)4 年停止招生，長期停課,，影響了對大學(xué)生的正常培養(yǎng),。1970 年7月，在全省高等院校撤并中,，杭州化工學(xué)校被撤銷,，147名教職工及有關(guān)校產(chǎn)并入浙江化工學(xué)院，人員與物資于當(dāng)年11 月起分批遷往衢州,，杭州化工學(xué)院至此結(jié)束。

四,、浙江工學(xué)院階段（1978年2月～1992年10月）

浙江工學(xué)院于1978年2月起籌建,，校址選在西湖區(qū)（現(xiàn)為下城區(qū)）上塘公社所屬的潮王（曾名朝陽，以下同）,、東新大隊,，規(guī)劃用地面積４３０ 畝，按3000名學(xué)生規(guī)模設(shè)計,，1979 年4 月4日破土動工,。1979年1月，設(shè)立杭州分校,，招生429名,，在有關(guān)工廠企業(yè)、事業(yè)單位內(nèi)設(shè)立７ 個教學(xué)點(diǎn),，開辦?？瓢唷Ｖ?980年8月,，建成約5000平方米校舍,，并陸續(xù)從外地調(diào)入教職工約180名。為加速浙江工學(xué)院建設(shè),，浙江省委決定浙江化工學(xué)院并入浙江工學(xué)院,，并作為建校基礎(chǔ),。１９８０ 年8月4日,，浙江工學(xué)院臨時黨委成立，從而保證了組織上進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),；確定了邊基建,、邊遷校、邊辦學(xué)的方針,。至1984年,，杭州本部建成校舍4.92萬平方米，學(xué)校搬遷完畢，衢州分部隨之撤消,。

五,、浙江工業(yè)大學(xué)階段（1991年12月～ ）

1991年10月，浙江省人民政府為發(fā)展浙江工業(yè)教育,，開始和祖籍浙江嘉興,、現(xiàn)在臺灣省的實(shí)業(yè)家張子良洽談捐資共建浙江工業(yè)大學(xué)。浙江工業(yè)大學(xué)的籌建工作由此起步,。1992年3月16日浙江省人民政府批準(zhǔn)了浙江工業(yè)大學(xué)總體規(guī)劃,，定土地500畝，在校生6000名,，校舍總面積26萬平方米等,。1992年4月21日，隆重舉行了浙江工業(yè)大學(xué)子良教科大樓奠基典禮暨文化體育活動中心開工儀式,，開始打下浙江工業(yè)大學(xué)建設(shè)的第一樁,。 通過一年余的籌建，已經(jīng)具備了建立浙江工業(yè)大學(xué)的基本條件,。1993年12月,，浙江省政府下發(fā)浙政發(fā)［1993］274號文件，同意將浙江工學(xué)院更名為浙江工業(yè)大學(xué),。

二,、舟山港的港口規(guī)劃

1997 年 10 月，根據(jù)舟山港的自然條件,、岸線分布以及其所屬區(qū)域的各項(xiàng)功能,，浙江省人民政府經(jīng)商交通部同意，批復(fù)《舟山港總體布局規(guī)劃》,，將舟山港劃分為定海,、沈家門、老塘山,、高亭,、衢山、泗礁,、綠華山,、洋山八大港區(qū)。

舟山港的性質(zhì)舟山港是上海國際航運(yùn)中心的重要組成部分,，是長江三角洲及長江沿岸工業(yè)發(fā)展所需能源,、原材料及外貿(mào)物資運(yùn)輸?shù)闹饕修D(zhuǎn)港，是舟山市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和對外開放的重要依托,，其發(fā)展方向是以水水中轉(zhuǎn)和工業(yè)港為特色的綜合性港口,。

舟山港的主要功能裝卸儲存,、中轉(zhuǎn)換裝功能；運(yùn)輸組織,、管理功能,；臨港工業(yè)開發(fā)功能；現(xiàn)代物流功能,；綜合服務(wù)功能,；通信和信息功能；商貿(mào),、金融,、旅游和城市生活功能；漁業(yè)功能,；國防安全功能,。為了進(jìn)一步體現(xiàn)《港口法》的管理精神，適應(yīng)港口發(fā)展形勢的變化,，現(xiàn)新的港口總體規(guī)劃正在調(diào)整之中,。

2009年3月30日,，交通運(yùn)輸部與浙江省人民政府聯(lián)合發(fā)文交規(guī)劃發(fā)【2009】163號,，《關(guān)于寧波-舟山港總體規(guī)劃的批復(fù)》，同意舟山港域分為11個港區(qū),，具體名稱為定海,、老塘山、馬岙,、金塘,、沈家門、六橫,、高亭,、衢山、泗礁,、綠華山,、洋山港區(qū)。

2011年6月30日,，國務(wù)院批復(fù)同意設(shè)立浙江舟山群島新區(qū),，新區(qū)首要功能定位是建成我國大宗商品儲運(yùn)中轉(zhuǎn)加工交易中心，打造國際物流樞紐島,，新的《總規(guī)》正根據(jù)《浙江舟山群島新區(qū)發(fā)展規(guī)劃》進(jìn)行調(diào)整,。

三、智能船舶發(fā)展趨勢分析 ―以海事巡邏艇為例

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―以海海事巡邏艇為例

目錄

摘要 3

一,、智能船舶發(fā)展趨勢概況 4

1.發(fā)展智能船舶的原因 4

2.智能船舶是什么 4

3.智能船舶功能模塊 4

4.智能船舶關(guān)鍵技術(shù) 4

5.目前的技術(shù)和難點(diǎn) 6

6.國際上的先進(jìn)成果 6

7.總論 7

二,、海事巡邏船介紹 7

三,、海事巡邏船的智能化 9

1.通訊與識別 1 0

2.安全與自動航行 1 1

3.船舶動力 1 3

摘要

船舶作為海上重要交通工具，其智能化成為世界各國關(guān)注的重點(diǎn),。本文概括了智能船舶的特點(diǎn),，總結(jié)已有成就并指出問題和和可能的改進(jìn)措施和思路。就我國廣闊的海域和現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ),，探索海事巡邏艇在通訊與識別,、安全與自動航行和動力方面可能解決的措施和方法。

關(guān)鍵詞：智能船舶海事巡邏艇船舶智能化e航海

一．智能船舶概況

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1.發(fā)展智能船舶的原因

近年來由于智能船舶概念的興起以及智能船舶技術(shù)的日益發(fā)展,，船舶智能化已經(jīng)成為全球航運(yùn)的大勢所趨,。出于通過船舶智能化降低船舶控制和管理難度，減少人為誤操作,，提高設(shè)備及船舶營運(yùn)的安全,，優(yōu)化船舶航行，控制燃油消耗,、降低成本,，提高收益等目的，目前智能船舶的研究已在全球范圍內(nèi)開展,。[]

2.智能船舶是什么

2015年12月1日,，由中國船級社（CCS）編制的《智能船舶規(guī)范》正式對外發(fā)布，其中定義：“智能船舶指利用傳感器,、通信,、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，自動感知信息和數(shù)據(jù),，并通過自動控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)來實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行,。”智能船舶以“大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ),，運(yùn)用實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸和匯集,、大容量計算、數(shù)字建模,、遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)的信息化技術(shù),，實(shí)現(xiàn)船舶智能化的感知、判斷分析以及決策和控制,，從而更好地保證船舶的航行安全及運(yùn)營效率智能船舶也是《中國制造2025》中明確重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域,，代表了船舶未來的發(fā)展方向，關(guān)乎航運(yùn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,。[]

3.智能船舶功能模塊

中國船級社發(fā)布的《智能船舶規(guī)范》將智能船舶分為六大功能模塊：智能航行,、智能船體、智能機(jī)艙,、智能能效管理,、智能貨物管理和智能集成平臺,。

4.智能船舶中的關(guān)鍵技術(shù) ?

（1）信息感知技術(shù)

船舶信息感知是指船舶能夠基于各種傳感設(shè)備、傳感網(wǎng)絡(luò)和信息處理設(shè)備,，獲取船舶自身和周圍環(huán)境的各種信息,，使船舶能夠更安全、可靠航行的一種技術(shù)手段,。

（2）通信導(dǎo)航技術(shù)

通信技術(shù)是用于實(shí)現(xiàn)船舶上各系統(tǒng)和設(shè)備之間,，以及船舶與岸站、船舶與航標(biāo)之間的信息交互,。常用的通信方式主要包括：VHF（甚高頻）,、海事專網(wǎng)、海事衛(wèi)星,、移動通信網(wǎng)絡(luò)（手機(jī)網(wǎng)絡(luò)）等,。導(dǎo)航技術(shù)是用于指導(dǎo)船舶從指定航線的一點(diǎn)運(yùn)動到另一點(diǎn)，通常包括定位,、目的地選擇,、路徑計算和路徑指導(dǎo)等過程。船舶常用的導(dǎo)航技術(shù)包括早期的無線電導(dǎo)航和現(xiàn)在廣泛使用的衛(wèi)星導(dǎo)航,。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為我國船舶導(dǎo)航領(lǐng)域提供了新的發(fā)展契機(jī),。

（3）能效控制技術(shù)

2007年，世界海運(yùn)船舶排放CO2達(dá)10.4億噸,，其中國際海運(yùn)排放CO2約8.7億噸,，分別占當(dāng)年全球CO2排放總量的3.3%和2.7%,。為提高船舶能效,、減少船舶溫室氣體排放（節(jié)能減排），國際海事組織（IMO）提出EEDI（新造船設(shè)計能效指數(shù)）,、EEOI（船舶營運(yùn)能效指數(shù)）等評價標(biāo),。智能船舶的發(fā)展應(yīng)順應(yīng)“綠色船舶”的發(fā)展潮流，分析通航環(huán)境,、裝載量,、吃水、主機(jī)功率（轉(zhuǎn)速）等因素與船舶營運(yùn)能效指數(shù)EEOI之間的內(nèi)在關(guān)系,，在保證船舶安全和營運(yùn)效率的前提下,，通過優(yōu)化控制船舶航速、裝載量,、吃水,、航線等，以最大限度降低EEOI指數(shù),。

（4）航線規(guī)劃技術(shù)

航線規(guī)劃是指船舶根據(jù)航行水域交通流控制信息,、前方航道船舶密度情況,、公司船期信息、航道水流分布信息,、航道航行難易信息,，智能實(shí)時選擇船舶在航道內(nèi)的位置和航道，以優(yōu)化航線,，達(dá)到安全高效,、綠色環(huán)保的目的。目前常用的航線規(guī)劃方法包括：線性規(guī)劃方法,、混合整數(shù)規(guī)劃模型,、遺傳算法、模擬退火,、粒子群優(yōu)化算法等智能算法

（5）狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是以監(jiān)測設(shè)備振動發(fā)展趨勢為手段的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)預(yù)報技術(shù),，通過了解設(shè)備的健康狀況，判斷設(shè)備是處于穩(wěn)定狀態(tài)或正在惡化,。未來船舶故障診斷可考慮以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),，運(yùn)用多尺度分析方法來構(gòu)建設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。故障診斷技術(shù)就是在船舶機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中或基本不拆卸設(shè)備的情況下,，掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況,，根據(jù)對被診斷對象測試所取得的有用信息進(jìn)行分析處理，判斷被診斷對象的狀態(tài)是否處于異常狀態(tài)或故障狀態(tài),，判斷劣化狀態(tài)發(fā)生的部位或零部件,，并判定產(chǎn)生故障的原因，以及預(yù)測狀態(tài)劣化的發(fā)展趨勢等,。

（6）遇險預(yù)警救助技術(shù)

水上交通事故時有發(fā)生,，尤其是碰撞和擱淺事故，往往造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,。無論是在海上還是內(nèi)河水域,，船舶碰撞是最為常見的水上交通事故類型，在所有的水上交通事故中占很大的比例,。船舶遇險預(yù)警與搜救技術(shù)能夠有效的降低事故的發(fā)生率以及降低事故的損失,。

（7）自主航行技術(shù)

《智能船舶規(guī)范》中定義，智能航行系指利用計算機(jī)技術(shù),、控制技術(shù)等對感知和獲得的信息進(jìn)行分析和處理,，對船舶航路和航速進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化；可行時,，借助岸基支持中心,，船舶能在開闊水域、狹窄水道,、復(fù)雜環(huán)境條件下自動避碰,，實(shí)現(xiàn)自主航行,。[]

5.目前技術(shù)發(fā)展的成果和難點(diǎn)

雖然GPS、AIS,、電子海圖,、VHF 等無線電設(shè)備和導(dǎo)航設(shè)備等都廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代船舶上，同時,，基于各種自動化設(shè)備的綜合橋樓系統(tǒng),、集成控制系統(tǒng)和機(jī)艙監(jiān)測報警系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)都已普遍應(yīng)用，且技術(shù)成熟,，但是,，距離上述智能船舶對智能化的要求還有不少差距。無論是尚有技術(shù)難度的船-岸大容量通信技術(shù),、大數(shù)據(jù)分析技術(shù),、智能決策技術(shù)，還是現(xiàn)有數(shù)據(jù)的融合及轉(zhuǎn)化,，還是為了長遠(yuǎn)考慮必須規(guī)劃和整理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),，都是擺在造船人面前的艱巨任務(wù)。

建議結(jié)合E-航海,、E-內(nèi)河的規(guī)劃,，基于已有的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施，加快關(guān)鍵技術(shù)的研究,，擴(kuò)展現(xiàn)有設(shè)備的智能化功能,。

6.當(dāng)前國際上取得的先進(jìn)成果

2012 年，由德國 Fraunhofer CML,、挪威 MARINTEK,、瑞典查爾姆斯理工大學(xué)等 8 家研究機(jī)構(gòu)共同合作的“MUNIN” 項(xiàng)目（基于智能化網(wǎng)絡(luò)的海洋無人航行）[28]，首次以無人散貨輪為對象開展大型無人船的研究,。

挪威船級社（DNV）在船體結(jié)構(gòu)監(jiān)測,，艦船性能管理,、船體集成管理等方面都持續(xù)進(jìn)行研究,，建立數(shù)字化船體模型，開發(fā)了相應(yīng)的工具,，可為世界各國航運(yùn)公司提供系統(tǒng)監(jiān)控及報告,、高質(zhì)量和綜合性的視覺信息、全生命周期信息,、通過3D 結(jié)構(gòu)模型實(shí)現(xiàn)清晰通信等技術(shù)服務(wù),。

作為全球最大的船舶設(shè)備供應(yīng)商之一，英國的羅爾斯?羅伊斯公司最近幾年提出了自動船舶（Autonomous Ship）,，機(jī)器人船舶（Robotic Ship）,，無人船舶（Unmanned Ship）,，船舶智能化（ShipIntelligence）等概念。2013 年,，羅爾斯?羅伊斯公司開展無人駕駛貨船（ robotic cargo ship）項(xiàng)目的研究,，這種無人駕駛貨船可以從全息控制室實(shí)現(xiàn)全部操作，并可以航行到世界各地,。羅羅公司認(rèn)為,，智能船舶的下一步發(fā)展應(yīng)該著眼于遠(yuǎn)程遙控和無人駕駛。該公司在2014年就開始開發(fā)名為“未來操作體驗(yàn)概念”(Future Operator Experience Concept)的岸基遙控系統(tǒng),。2016年3月,，該公司又與芬蘭國家技術(shù)研究中心(VTT)、阿爾托大學(xué)和坦佩雷大學(xué)人機(jī)互動研究中心結(jié)成合作伙伴,，擬于2020年前推出成型產(chǎn)品,。通過與VTT進(jìn)行技術(shù)合作，羅羅公司夠有效評估遠(yuǎn)程遙控自動化船舶的設(shè)計方案,。[]

7.總論

總體來說,，部分智能船舶相關(guān)技術(shù)理論較為成熟（環(huán)境感知技術(shù)、通信導(dǎo)航技術(shù),、狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)等）,，已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用，但有些技術(shù)理論缺少在真實(shí)環(huán)境下的驗(yàn)證（能效控制技術(shù),、航線規(guī)劃技術(shù),、安全預(yù)警技術(shù)、自主航行技術(shù)等）,，因此,，智能船舶總體仍處于快速發(fā)展階段，還未完全成熟,。隨著船舶技術(shù),、信息技術(shù)的發(fā)展，以及“大數(shù)據(jù)”的智能應(yīng)用,，正推動著智能船舶的加速出現(xiàn),。船舶智能化的發(fā)展將是決定未來船舶行業(yè)發(fā)展方向的重要因素；除了信息感知,、通信導(dǎo)航,、能效管理等關(guān)鍵技術(shù)，自動停泊,、離岸,，自動維修，自動清洗，自動更換設(shè)備部件,，自我防護(hù)等同樣將會趨于智能化發(fā)展,；隨著船舶智能化相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，最終可實(shí)現(xiàn)由智能系統(tǒng)設(shè)備逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闀伎嫉闹悄艽?，促進(jìn)船舶安全,、高效航行。并為我國航運(yùn)帶來新的發(fā)展機(jī)遇,。

二,、海事巡邏船的介紹

我國是海洋和航運(yùn)大國，是國際海事組織A類理事國,，在和平開發(fā)和利用海洋資源,、履行國際公約中發(fā)揮著重要作用。但是由于歷史原因,，,，我國水上交通安全監(jiān)督管理能力還不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，與我國海洋大國和航運(yùn)大國的地位極不相符,。20001年,，《中國海事發(fā)展綱要》提出，到2005年,，中國海事將要把1000海里內(nèi)的國際航線和海上設(shè)施等納入監(jiān)管范圍,，50海里內(nèi)重要干線航道和重要港口附近的應(yīng)急到達(dá)時間不大于3小時。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的要求存在于多方面,，其中一個重要原因即為具有遠(yuǎn)航能力的現(xiàn)代化的海事巡邏船,。

海事巡邏船在海事巡航執(zhí)法等諸多方面中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其任務(wù)主要包括：1,、執(zhí)行海上巡邏,、監(jiān)管、警戒,、護(hù)航,、交通疏導(dǎo)2、執(zhí)法取證：處理和調(diào)查一切海上事故的必須交通工具,，維護(hù)水上秩序 3,、應(yīng)急搜救：承擔(dān)水上搜尋救助組織和海上應(yīng)急值班工作，協(xié)調(diào)和指導(dǎo)的有關(guān)工作,。

海事巡邏船上應(yīng)配備的光電跟蹤取證系統(tǒng)能夠良好實(shí)現(xiàn)海上取證,，有效地進(jìn)行海上內(nèi)交通事故調(diào)查和處理、搜尋和水域污染檢測等活動,。海上取證不似陸地證據(jù)那般固化，會隨時間和海流、風(fēng)向的變化而變化甚至消滅,。及時準(zhǔn)確的海上取證極為重要,。因此，該系統(tǒng)在海事巡邏船得以應(yīng)用,。

海事巡邏船還有一個特殊艙室――多功能廳,。此廳類似于會議室，不同的是該亭內(nèi)具備巨屏顯示器以及安裝電腦和各種電子設(shè)備的操作臺,。此廳不僅用于召集緊急會議,，更可以通過以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場指揮部用特殊頻點(diǎn)甚至高頻無線通話與漁政,、海關(guān)船舶通信聯(lián)絡(luò),；也可以通過船上海事衛(wèi)星系統(tǒng)接入全國海事網(wǎng)，甚至接入國際海事組織,。

海事巡邏船能保證我國領(lǐng)海的安全,，幫助我國實(shí)現(xiàn)海上透明化的宏偉目標(biāo)。而其更智能化是海事巡邏船的發(fā)展趨勢,，也是我們應(yīng)努力的方向,。

三、 海事巡邏船的智能化

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基于海事巡邏船的特點(diǎn)及現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ),，實(shí)現(xiàn)有限度的海事巡邏船的的智能化是必要且可行的,。海事巡邏船的任務(wù)及功能有其特殊性，不同于其他船種,。其主要任務(wù)類型包括巡邏護(hù)航,、監(jiān)管執(zhí)法、搜救指揮,、污染防治業(yè)務(wù)和維護(hù)國家安全和利益,。[5]根據(jù)《國家水上交通安全和救助系統(tǒng)布局規(guī)》制定的監(jiān)管目標(biāo)，巡邏船要能在12h之內(nèi)到達(dá)離岸200 n mile內(nèi)的任何水域,，在90min之內(nèi)到達(dá)離岸50nmile內(nèi)的重點(diǎn)水域,。該任務(wù)需求對船舶航速提出明顯需求，但考慮到節(jié)省燃油,，船舶日常巡航是低速航行的,，僅在需要時才迅速提高航速，因而要求船舶在中低速和高速的狀態(tài)下都能有較低的耗油率,。同時,，考慮到重大海難大多發(fā)生在惡劣海況下，要求船舶有優(yōu)良的操縱性和適航性,、較大的續(xù)航力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及先進(jìn)的通信指揮和救援設(shè)備,。表一歸納了海事履職的主要任務(wù)與船舶主要性能的相關(guān)性其中船舶生存能力主要指船舶穩(wěn)性和抗沉性[6],。

針對以上對海事巡邏船的規(guī)范和要求，本文將討論海事巡邏船在解決通訊與識別,、安全和自動航行及動力方面可能的措施及思路,。

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1.通訊與識別

? ? 船舶間通訊主要通過衛(wèi)星通訊和地面通信，關(guān)于海事巡邏船隊間的通信,，可以考慮移動自組網(wǎng)技術(shù),。自組網(wǎng)是指一組帶有無線接收裝置的移動節(jié)點(diǎn)組成的一個多跳臨時性的自治系統(tǒng)。主要應(yīng)用在沒有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持的環(huán)境中或現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)不能滿足移動性機(jī)動性等要求的情況下,。自組網(wǎng)一般采用按需路由策略,，按需路由認(rèn)為在動態(tài)變化的自組網(wǎng)環(huán)境中，沒有必要維護(hù)去往其他節(jié)點(diǎn)的路由,，僅在沒有去往的節(jié)點(diǎn)陸游的時候才“按需”進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn),，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由表內(nèi)容是按需建立。通過上述部署可以實(shí)現(xiàn)編隊間的實(shí)時數(shù)據(jù)交流,。

關(guān)于船舶的識別,，上世紀(jì)年代后期，美國,、日本及西歐國家開發(fā)了基智能交通系統(tǒng)（ITS）現(xiàn)在己經(jīng)趨于成熟,，為該領(lǐng)域的發(fā)展指明了方向。船舶交通服務(wù)系統(tǒng)(VTS）最早在歐洲建立,，起初應(yīng)用于內(nèi)陸水域,，目前已經(jīng)被沿海各國普遍應(yīng)用。

對于海事巡邏船來說,，它的主要執(zhí)法對象既包括強(qiáng)制安裝AIS系統(tǒng)的大型船舶,，也包括相關(guān)水域的小型船只?；谙嚓P(guān)情況,，本文主要提出基于VTS+AIS模式（船舶交通管理系統(tǒng)船舶自動識別系統(tǒng)）和基于GPS+GIS+GPRS/CDMA系統(tǒng)的兩種識別方式。

VTS是通過前端的雷達(dá)和后端的綜合信息處理系統(tǒng),，將船舶的位置,、速度、方向等信息顯示在顯示器上,，并以此來實(shí)現(xiàn)交通流的組織,、助航等服務(wù)的電子系統(tǒng)。這對組合的優(yōu)勢

在于,，能夠最大程度地發(fā)揮雷達(dá)和的互補(bǔ)作用,，對于大型（等強(qiáng)制要求安裝終端設(shè)備的船舶而言，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)全覆蓋,。但船載設(shè)備設(shè)備的費(fèi)用相對來說較高,，因此安裝的成本太大,，而砂石運(yùn)輸船等小型船舶又屬于非船舶，沒有強(qiáng)制安裝終端的要求,，因此,，這套方案對于小型船舶而言,，不易于推廣實(shí)施,。

GPS+GIS+GPRS/CDMA系統(tǒng)定位精度比較高，分辨率可以達(dá)到15米,，速度測量精度可以達(dá)到0.1米秒,；能夠更準(zhǔn)確地把握周邊信息，通過地圖將船位置信息標(biāo)注到海圖上,，實(shí)現(xiàn)對船舶的監(jiān)控和管理,，對沿海、內(nèi)河這些移動,、聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高的區(qū)域,，更有利于實(shí)現(xiàn)對船舶安全航行提供助航服務(wù)；更有利于實(shí)時通信,，在移動,、聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣容^快,，傳輸?shù)臏?zhǔn)確率較高,，也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化通信的目標(biāo)；經(jīng)濟(jì)實(shí)用,，性價比高,，這也是與其他種船舶監(jiān)控方式相比的最大優(yōu)勢。一些小型施工船,，強(qiáng)制其安裝價格昂貴的設(shè)備,，將會給這些船舶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。而基于的方案能夠充分利用公共通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò),，網(wǎng)絡(luò)通信費(fèi)用較低,，船載終端的成本更加低廉，不會像設(shè)備那樣增加船方更多的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),，比較有利于推廣,。

由于可以通過技術(shù)的手段來轉(zhuǎn)換GPS信息與AIS信息的數(shù)據(jù)格式，因此,，小船的數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)集成顯示,。

2.安全和自動航行

智能船舶的航行對通訊的安全性和設(shè)備的可靠性提出了很高的要求。對于通訊,，一般來說,，一個完整的安全模型應(yīng)由以下五部分組成：安全管理,、入侵檢測、安全保護(hù),、安全恢復(fù),、安全響應(yīng)。評價一個網(wǎng)絡(luò)安全的程度應(yīng)當(dāng)遵循“木桶原則”,，即以最低網(wǎng)絡(luò)安全程度作為判斷的依據(jù),。因此，一個安全無漏洞的系統(tǒng),，應(yīng)當(dāng)從各個方面來加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全,，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個多層的安全保護(hù)網(wǎng)。在實(shí)現(xiàn)定位功能和數(shù)據(jù)傳輸方面,，選取了信號穩(wěn)定,、成本較低的GPS定位系統(tǒng)，以及GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),，突出了節(jié)約經(jīng)費(fèi)的思路,；在小船監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于管理方面，通過對新系統(tǒng)的研究,，找到了將小船AIS目標(biāo)融合到目標(biāo)中的途徑,，迎合了系統(tǒng)集成化的趨勢；在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,，對VTS安全網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了較為認(rèn)真的分析研究,，提出了一個四層安全架

構(gòu)，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)安全的理念,。

??智能船舶的自動航行需要一系列軟硬件支持,，現(xiàn)有的一人橋樓和無人機(jī)艙的技術(shù)并不穩(wěn)定，通常在實(shí)踐過程中并不能發(fā)揮應(yīng)有的作用,。智能船舶在算法設(shè)計上系統(tǒng)應(yīng)采用變論域模糊控制通過實(shí)時控制舵角輸出實(shí)現(xiàn)船舶航向的精確控制,。目前以專家系統(tǒng)、模糊控制,、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制算法為核心的第四代自動舵系統(tǒng),。目前比較常見的船舶航向控制系統(tǒng)主要由上位機(jī)、航向控制器,、舵伺服系統(tǒng)等部分組成其中上位機(jī)作為數(shù)據(jù)參數(shù)的發(fā)送端,主要實(shí)現(xiàn)航向控制值的設(shè)定及當(dāng)前船舶所受擾動量的輸入;航向控制器則在結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過智能算法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)控制舵角值的輸出;最后由舵伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)舵機(jī)控制及當(dāng)前舵角反饋,以此實(shí)現(xiàn)船舶航向智能控制,。

智能船舶的避碰功能也是船舶航行過程中需要考慮的重要問題。不同船型有不同的回轉(zhuǎn)半徑,，不同速度下有不同的轉(zhuǎn)彎角速度,。要想真正實(shí)現(xiàn)船舶避碰ARPA功能，每種船型的數(shù)學(xué)模型是不一樣的,。如果是運(yùn)輸船舶,，不同（裝載量），其特性也不一樣的,。換言之，船舶避碰 ARPA 軟件還要具有“不斷學(xué)習(xí)”的能力,，以適應(yīng)海事巡邏船巡邏執(zhí)法的需要,。與傳統(tǒng)的“ARPA 功能”相比，新型導(dǎo)航雷達(dá)要與“船舶能效管理系統(tǒng)”有接口關(guān)系,，實(shí)現(xiàn)自身船型特性數(shù)據(jù)的輸入和實(shí)時修正,。

與傳統(tǒng)的“觀察”相比，新型導(dǎo)航雷達(dá)要與“船舶氣象儀”及其他氣象設(shè)備有接口關(guān)系,，獲得實(shí)現(xiàn)天氣,、海浪等氣象特性數(shù)據(jù)的自動輸入和實(shí)時修正,。根據(jù)目標(biāo)的大小需要變換量程,，或者需要調(diào)節(jié)增益，新型導(dǎo)航雷達(dá)本身能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)。另外,，借助岸基支持中心，也能遙控實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié),。

現(xiàn)代導(dǎo)航雷達(dá)顯示器能夠與“電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）”和 “船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）進(jìn)行融合,。這樣的雷達(dá)畫面，就是智能船舶的實(shí)時場景,。與傳統(tǒng)的“融合觀察”相比,，新型導(dǎo)航雷達(dá)能夠與對外通信系統(tǒng)或情報系統(tǒng)有接口關(guān)系,，能夠?qū)ⅰ皩?shí)時場景”傳輸?shù)桨痘С种行模员銓?shí)現(xiàn)岸基互動,，更好的維護(hù)我國利益，實(shí)現(xiàn)海事巡邏船的預(yù)定功能,。

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[if !supportLists]3.?[endif] 船舶動力

海事巡邏艇對速度有著明確的要求，要求其在指定時間內(nèi)到達(dá)出事海域,，同時要求起能實(shí)現(xiàn)長時間巡航,。這就對海事巡邏艇的動力裝置的性能,，尤其是速度和可靠性提出了要求,。當(dāng)前船舶動力系統(tǒng)種類可分為：柴油機(jī)動力系統(tǒng)和燃?xì)廨唲恿ο到y(tǒng),，前者優(yōu)點(diǎn)是：安全可靠,，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠啟動迅速功率范圍大部分負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)性能好效率可觀技術(shù)比較成熟，而目前市場上半數(shù)以上船舶使用的就是這一系統(tǒng),；而后者具有質(zhì)量輕功率大、尺寸小,、環(huán)保等優(yōu)良特性，但同時也有油耗高,、對燃料要求高的缺點(diǎn),。目前國內(nèi)船舶動力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：雙燃料單缸輸出功率大的常規(guī)智能型柴油機(jī)動力系統(tǒng),、電力動力系統(tǒng)（采用交流變頻技術(shù),，易于布置，節(jié)能,，噪聲小，易實(shí)現(xiàn)自動化控制）,、和混合動力系統(tǒng)（可靠性高,，常用于軍船和大型遠(yuǎn)洋商船）,。

在船舶汽輪機(jī)調(diào)速過程中經(jīng)常采用PID控制器，這主要是由于PID算法具有結(jié)構(gòu)簡單,、容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),，利于實(shí)現(xiàn)對動力系統(tǒng)的智能控制。但在常規(guī)PID算法需要人工試湊,，不利于實(shí)現(xiàn)船舶的智能化,。要對其進(jìn)行智能化改造,，采用基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊型PID控制器,。

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