现代化船舶概论2

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1、航海发展史与现代技术应用船舶航行更安全1、前言 地球的表面 70% 是蓝色的海洋，地球上的生物约有80% 在海洋之中。海洋为 人类的生存和发展提供了丰富的宝藏和无穷的资源。航海是人类认识、 利用、开 发海洋的基础和前提。 不论是从事海洋捕捞和养殖， 还是在海上从事旅客与货物 运输，在海洋中开展国防和军事活动，对海洋进行科学考察， 开发海底石油和矿 藏等资源，在海上进行体育运动和休闲活动, 从古到今，人类在海洋中的一切活 动都离不开航海，即人驾驶船在海上航行、停泊和作业。 回顾中国航海历史的发展和航海科学技术的进步，展示中国航海和航海科学 技术的现状和前景， 弘扬爱国主义和科学精神， 激励我们为

2、中国从海洋大国、航 海大国、海运大国转变为海洋强国、航海强国、海运强国而努力奋斗，有其重要 的现实意义。2、当代航海科学技术 20 世纪下半叶，伴随整个科学技术的迅猛发展，航海科学技术的进步日新 月异，其重要标志如下。 1)船舶大型化 在 20 世纪 60 年代，1万载重吨的船就可称为 “ 万吨巨轮 ” ，2000 年末世界上 拥有 10 万载重吨的超大型油轮（VLCC ） 数百艘， 还有 50万载重吨的特大型（ULCC ） 油轮。目前最大的散货船为30 多万载重吨。集装箱船近年来也越来越大，从几 百到 1000、3000、5000 标准箱的集装箱船已有许多；我国已有 8500 标准箱的集 装

3、箱船投入运营， 而 1 万标准箱（TEU ）左右的超大型集装箱船正在开发建造中。 大型豪华客轮达到14 万总吨级。 2) 船舶专业化 过去的海洋运输船舶主要是客船、普通货船和油船。 近 20 年来，集装箱船、 滚装船（ Roll-Roll） 、液化气船（ LNG 、LPG ）等专业化特种船舶迅速增多。 3) 船舶高速化 为了与高速公路、高速铁路运输竞争，近20 年来， 30 节（1 节为每小时航 行 1 海里，1 海里等于 1.852 公里）以上的小型高速气垫船、 水翼船、水动力船、 喷气推进船快速研制并大量投入使用。当前的集装箱船速度可达25-30 节，大约 比过去的普通货船快一倍。 4)

4、船舶自动化 20 世纪 70年代计算机在船上广泛应用，从船舶在机舱设置集中控制室到出 现无人值班机舱和驾驶台对主机遥控遥测，船舶机舱自动化成为趋势。 随后驾驶 台的自动化仪器设备不断研发和应用近10 年来建造的新型船舶基本上都可称之 为驾机合一的自动化船舶，其中一部分自动化程度高的船舶被称之为“ 高技术船 舶” 。 5) 导航定位电子化 当前，传统的陆标定位、 天文定位方法已成为特殊情况下的补充手段，无线电导航定位方法经过了无线电测向仪（1921） 、雷达（ 1935） 、罗兰 A（1943） 、 罗兰 C（1958） 、卫星导航系统（ 1964） 、全球定位系统（ 1993）的发展历程，进

5、入高精度卫星导航定位时代。 全球定位系统 (GPS)可在全球范围内全天候为海上、 陆上、空中和空间用户提供连续的、高精度的三维定位、速度和时间信息，使船 舶、飞机和汽车等运载工具的导航与定位发生了划时代的变革。 6) 避碰自动化 为在能见度不良情况下发现来船而进行避碰，船用雷达发挥很大作用。20 世纪 70 年代研制出的自动雷达标绘装置（APPA ）和雷达的结合被称之为自动避 碰系统。该系统可自动采取和跟踪目标， 以及自动显示来船的位置、 航向、航速、 相对运动和碰撞危险数据。避碰自动化进一步得到发展是20 世纪末开发了船舶 自动识别系统 （AIS） ，可连续向其他船舶传送船舶自身数据，并可连

6、续接收其他 船舶的数据，有利于减少因船舶识别和避碰决策失误引起的船舶碰撞事故。 7) 海图电子化 传统的纸质印刷海图已不适应船舶自动化和航海智能化的发展要求，电子海 图显示与信息系统在近十几年研发成功并不断完善。该系统不但能很好地提供纸 质印刷海图的有用信息，而且取代了传统的手工海图作业，综合了GPS 、APPA 、 AIS 等各种现代化的导航设备所获得的信息，成为一种集成式的航海信息系统， 被称为是航海领域的一场技术革命。 8) 航海资料数字化 航海所需的各种图书资料原都采用纸质印刷形式。随着计算机技术和互联网 技术的发展， 航海通告潮汐表、 灯标表等出现了电子版和网络版。海员可购买光 盘或

7、在网上查询与下载。 这有利于航海图书资料中内容的迅速更新，避免了海员 对纸质图书资料的手工更正，使用也更加方便。 9) 通信自动化 无线电报、无线电话、 电传和传真在船上采用， 比船舶采用手旗与灯光进行 通信已是很大的进步。 1957 年第一颗人造卫星升空，拉开了卫星通信的序幕。 1979 年国际海事卫星组织（ Inmarsat ）宣告成立， 1982 年开始提供全球海事卫 星通信服务， Inmarsat可以为海陆空提供电话、电传、传真、数据、国际互联 网及多媒体通信业务。 船舶通信自动化的另一重要标志是船舶使用了全球海上遇 险与安全系统（ GMDSS） ，使船与船、船与岸台全方位和全天候即时

8、沟通信息。一 旦发生海上事故时，岸上搜救当局及遇难船或其附近船舶能够迅速地获得报警， GMDSS 还能提供紧急与安全通信业务和海上安全信息的播发，以及进行常规通 信。GDMSS 在船上的使用导致了驾驶与通信合一，传统的船舶报务员已被取消。 10) 航行记录自动化 为了在船舶发生海上事故后查明事故原因，从中吸取教训， 采取针对性防范 措施，原由海员手工记录的航海日志、车钟记录簿等，现正被俗称为船舶“ 黑匣 子” 的航行数据记录仪（ Voyage Data Recorder ，VDR ）代替。 VDR 系统由主机、 传感器、数据存储器、专用备用电源和回放再现系统等构成。船上有了VDR ，就 大大有

9、利于海上事故原因分析。3、航海服务与支持系统 自从无线电报开始用于船岸之间的通信，船公司、岸基航海服务机构和管理 部门就开始通过无线电通信影响、协助和控制船舶的航海活动。 1) 无线电航行警告系统（ Radio Navigational Warning）航行警告系统和航行通告， 是将有关海区和水域内发生的或将要发生的，可 能影响航行和作业安全的任何情况变化，及时准确地通知所有船舶， 使之采取适 当措施或保持戒备， 以确保船舶航行和作业安全。 各国海上安全主管部门专设的 海岸电台用无线电发布这类公告称为无线电航行警告。1977 年国际海事组织 （IMO ）正式建立了世界无线电航行警告系统。该系统

10、将全球分成16 个播发航行 警告的区域。每个区域由一个国家作为协调人，负责将搜集到的资料进行核对、 整理和编辑，再播整个区域的航行警告。 2) 船舶定线制（ Ship Routing ） 在过去上千年的航海实践中， 船舶的航行路线都是由船长自行确定的。为防 止船舶在雾中碰撞， 1859 年世界上实行了第一个分道通航制，1875 年又采用了 躲避浮冰的船舶定线制。 到目前全世界已有100 多个船舶定线制。 定线制旨在减 少海难事故的单航路或多航路和或定线措施，它包括分道通航制、 双向航路、 推 荐航线、避航区、沿岸通航带、环行道、警戒区和深水航路，这些定线措施可根 据实际情况结合起来使用。 3)

11、 船舶报告系统（ Ship Report System ） 全球性的船舶动态报告制度是在18 世纪初由英国劳埃德首先在全球重要地 点建立的通讯网，搜集船舶动态资料。自1930 年起，有些船公司规定，出海船 舶必须定时向公司报告其船位、航向和航速。1958 年美国海岸警卫队发起建立 商船自动报告制以改进船舶搜寻和救助。现行的船舶报告系统是由IMO采用的， 要求船舶通过无线电报告提供、搜集或交换信息，用于搜救、交通服务、天气预 报和防止海上污染等目的。 4) 船舶交通服务（ Vessel Traffic Services） 船舶交通服务（ VTS ）是负责增进海上交通安全、提高交通效率及保护海洋

12、环境的主管机关所实施的服务系统， 其范围从向船舶提供简单的信息到广泛管理 一个港口或水道的船舶交通，其功能包括数据搜集、数据评估、信息服务、协助 航行、组织交通和支持联合行动等。4、今日中国航海事业享誉全球 自我国实行改革开放政策以来， 航海事业迅速发展， 在运输航海、渔业航海、 科学考察航海、军事航海等各方面都取得了振奋人心、享誉全球的发展成就。 在海运方面， 到 2003 年底，我国商船队总运力在世界各国船队中排名第四， 集装箱船队总量居世界第五位。 作为中国远洋运输 “ 航空母舰 ” 的中国远洋运输集 团（COSCO）自有船舶465 艘，总运力1955 万载重吨。中国海运集团（China

13、 Shipping ）成立 6 年来发展迅速，现拥有船舶335艘，总运力 955万载重吨。中 远集团和中海集团的集装箱船队按2003 年全球班轮公司排名，分列第9 位和第 11 位。2003 年我国港口集装箱吞吐量列世界第一。在 2003年全球集装箱港吞吐 量排名中，上海港和深圳港分列第3 和第 4。中国现已位居世界第三造船大国。 中国 16 年来连续 8 次被选为 IMO A类理事国，在国际海事界发挥越来越重要的 作用。 在渔业航海方面，自从国务院于 80 年代初提出 “ 尽快组建我国的远洋渔业船 队，放眼世界渔业资源，发展远洋渔业” 的要求后，中国渔船队从沿海走向远洋。 中国远洋捕鱼船和渔

14、业加工船配备较先进的航海仪器设备，航行到欧洲、美洲、 非洲附近海域和太平洋、 印度洋、大西洋作业， 为中国渔业早日跻身于世界先进 渔业国家做出了贡献。中国水产总量和水产总值多年来一直名列世界之首。在科学考察航海方面， 1984年底我国 “ 向阳红 10 号” 和“ J121” 船首航南极考 察。19891991 年首次对全国海岛进行多学科综合调查后，又大力进行海上油 气田勘探和金属结核矿调查。在我国极地考察船“ 极地” 号于 1986年1987 年顺 利完成首次环球海洋科学考察航行后，2003 年我国 “ 雪龙” 号极地考察船胜利完 成了第二次北极考察。 “ 雪龙” 号在北冰洋考察作业航程68

15、53 海里，深入北纬 80 开展现场调查，创造了我国航海史上最北的记录。 在军事航海方面， 我国人民海军舰艇为执行海上国防、保障海洋科学考察和 试验、护航护渔、海上搜救等任务， 航行在祖国万里海疆和大洋， 在维护我国 “ 海 洋国土 ” 权益和保障世界和平方面发挥越来越大的作用。 在航海安全保障方面，中华人民共和国海事局（MSA ）在维护国家权益，保 障海上安全和防止船舶污染海洋环境中发挥了重要作用。中国船级社（CCS ）在 制定船舶规范与技术标准、 验船和发证方面达到了国际先进水平，成为世界上著 名的船级社。为加强我国海上救助能力，交通部在所属的北海、东海、南海三大 救助局， 配备了先进的救

16、助船舶和直升飞机， 中国立体化海上救助系统正在形成。 在航海科学研究和技术开发方面，各科研院校、 高等院校与航运企业、 海军 等有关部门密切合作，在借鉴和引进国外先进航海科学技术和装备系统的基础 上，努力加快自主研究和开发， 取得了较大的进展。 高等航海院校成功地研发了 具有世界先进水平的大屏幕船舶操纵模拟器和基于虚拟技术的轮机模拟器，受到 国外专家和同行的赞扬。 中国航海学会团结和组织全国海运、渔业、海洋和海军 系统的广大航海科技工作者积极从事航海学术活动，在国际和国内航海学术界颇 有影响。 在航海专门人才培养方面， 中国航海专门人才培养数量列世界第一，质量也 基本达到世界先进水平， 为航运事业、 海洋渔业、 海洋科学考察和海军的发展做 出了突出的贡献。被称之为中国“ 航海家摇篮 ” 的大连海事大学，在90 年代被国 际海事组织认定为世界上少数“ 享有国际盛誉 ” 的航海院校之一， 正朝着江泽民同 志视察该校题词所确定“ 建设世界第一流的高等航海学府”的目标前进。被称为 中国“ 海军军官摇篮 ” 的大连舰艇学院培养出一批又一批高素质的军事航海专门 人才。5、结束语 21 世纪