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探析航海科學與技術的發展方向與研究重點論文

實用文 時間:2021-08-31 手機版

探析航海科學與技術的發展方向與研究重點論文

一、現代航海技術的變革

  現代科學技術的發展,尤其是信息技術(包括傳感技術、計算機技術和通信技術)和空間衛星技術在航海上的成功應用,使航海技術取得長足的進步,現代航海己進入電子航海時代。現代航海技術的發展主要表現在船舶導航技術和海上通信技術兩個方面,研究電子航海技術促進現代航海技術的變革,應主要研究電子航海技術對船舶導航技術與海上通信技術的影響。

  1.現代船舶導航技術

  采用數字編碼的偽隨機噪聲信號測距與原子鐘測時技術的GPS,克服了以往電子導航系統定位精度與作用距離的矛盾,GPS可在全球范圍內全天候地為海上、陸上、空中和空間的用戶提供連續、高精度的位置、速度與時間信息。GPS所提供的高精度的時間標準、抗干擾能力極強的數字編碼測距信息己成為重要的信息資源。在航海上,GPSDGPS所提供的連續的己達到海圖極限精度要求的高精度數字船位,是船位定位技術上一次重大突破,是導航技術一次質的飛躍。GPS己經并不斷促進與帶動各種助航電子儀器的發展,例如AIS、ECDIS、NAVPIL0T等,使得航海儀器朝著數字化、信息化、智能化的方向發展。同時,即將全面運行的伽利略衛星導航系統,特別是我國的北斗衛星導航系統,都是將來性能更佳的全球導航衛星系統。今后十年隨著多元的衛星導航系統問世,必將使船舶導航技術更安全、更可靠。

  2.現代海上通信技術

  數字化的全球海上遇險與安全系統改變了傳統的人工莫爾斯報的通信方式,己使海上通信方式發生重大變革。目前,國際海事組織(IM0)提出了GMDSS現代化的目標,將淘汰落后技術引入衛星探測AIS、衛星寬帶通信、中高頻段和甚高頻段數字通信技術等先進技術和手段,提升GMDSS功能。GMDSS現代化將實現各種海上信息的數字化,實現無距離、無空間約束的快捷、準確及便利的傳輸,信息可以集成與共享為使用者提供管理、控制與決策的依據。

  綜上所述,GPS與GMDSS是現代航海技術的基礎,已經使傳統的航海技術向著數字化、信息化的方向發展。IM0正是認識到現代航海技術這一重大變革將帶來航海技術信息化、現代化的前景,提出了實施電子航海戰略的目標。

二、電子航海戰略的內容

  2008年IM0海上安全委員會在其第85次會議(MSC85)上批準了制定和實施電子航海戰略并描繪了電子航海的前景、核心目標和益處。電子航海是指通過電子方式在船上和岸上對海上信息進行協調化的收集、集成、交換、呈現和分析,以便為海上安全、保安以及保護海洋環境而改善泊位到泊位的航行和相關服務。

  實施電子航海戰略,并不是簡單地推行某些電子航海技術。電子航海戰略是全局性的變革,其內容十分豐富,對其內涵的理解也在不斷深化。實施電子航海戰略首先是信息化建設。航海信息化建設是一項巨大的信息工程,其關鍵是各種數字信息標準、業務規范、傳輸標準的建設,各種應用智能軟件的開發與設計。

  電子航海戰略不僅是信息化建設,從深層次看,電子航海還有著極大的發展空間,既需要戰略構思與制定,更需要研究建立許多新的理論,研究攻克許多新的關鍵技術。隨著電子航海戰略逐步推進,航海技術必將從定性向定量、從經驗向科學發展。電子航海的發展將使航海技術從技術上升為科學,發生質的飛躍。

三、航海科學與技術學科的定位

  科學研究是以問題為基礎的,只要有問題的`地方,就有科學與科學研究。從科學發展史看,任何一門學科的建立都需要兩個條件:一是思想和知識積累到一定程度,二是具有較強烈的社會需要。其中,第一個條件是根本性條件。人類的航海活動己有數千年的歷史,人們在航海活動中發明并積累了豐富的船舶導航技術、船舶操縱技術、海上通信技術,尤其是進入20世紀以來,包括衛星技術、通信技術、網絡技術、造船技術、測量技術等在內的現代科學技術的發展使得航海技術取得了長足的進步,航海技術己進入數字時代。另一方面,海上交通運輸承載了全世界80%以上的貨物貿易運輸,與人類的生存發展息息相關。海上交通運輸領域需要航海科學與技術學科的支持,需要航海科學與技術學科去研究并攻克許多重大的課題,以確保海上交通運輸的在安全、環保和安保條件下的高效。但是,由于受航海技術發展水平的制約,以往的航海技術以定性分析與經驗總結為主,研究方法不夠成熟,學科體制不夠規范,因此,與真正的獨立學科還有一定的差距。航海科學與技術學科的現狀與水平與海運強國戰略對科技的要求差距甚大,必須加快發展。

  航海科學與技術學科屬于應用性學科,應充分吸收、應用相關學科的新理論、新技術,加強學科建設,明確學科定位,使高等學校在人才培養、教師教學、科學研究方面具有更明確的目標和方向。

  獨立的研究內容的確定是學科建設的關鍵。需要跟蹤、分析與研究航海領域的新技術、新理論,熟悉相關學科的發展水平與新成果,分析航海活動發展中需要解決的問題,才能明確學科自己獨有的研究方向。導航技術、海上通信技術、船舶操縱與避碰技術一直是航海科學與技術的重要研究內容。筆者認為,在航海向數字化發展的今天,數字導航技術、海上數字通信技術、智能化船舶操縱與避碰技術將是現代航海科學與技術未來發展的方向和重點內容,應該作為現代航海科學與技術學科研究的重點。

  在確定獨立的研究內容的基礎上,航海科學與技術學科應通過測試、各參數之間機理分析、建模并進行實際驗證等研究方法,不斷完善應用技術與系統,提高船舶運輸的安全、環保與效率水平。同時,還應不斷完善航海科學與技術學科的科學體制,制定科學的具有前瞻意義的航海科學與技術發展規劃,開創航海科學與技術發展的新局面。

四、航海科學與技術的發展方向與研究重點

  航海科學與技術學科是大連海事大學的特色和優勢學科,也是眾多航海高等院校的主干學科。如何抓住電子航海戰略實施的機遇,開創航海科學與技術發展的新局面,是擺在航海教育主管部門和航海教育工作者面前的一個新課題。


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