气象导航

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1、气象导航,weather routing,什么叫气象导航,气象导航是指船舶在海洋里的整个航运过程中，充分利用一切有利于航行的气象和海洋方面的条件为船舶取得最安全和最有利的航行过程。,进行气象导航后，除保障船舶航行安全外，还取得以下四个方面的经济效益： 缩短整个航程所用的时间； 减少船舶的损失，提高船舶的使用效率； 降低货损率； 节省燃料。,船舶要取得最佳的航运过程，需要综合考虑影响船舶的主要因素，如船舶的几何尺度、经济航速、横摇的最大角度和周期等自身条件以及气象和海洋条 件。在以下五种情况下，进行气象导航后航运部门可以取得 比较显著的效果，航程长；气象因素在整个航程中是主要考虑的对象；水面广阔

2、，可自由选择航行路线；所经的海区里恶劣的天气或海况经常发生，且与平均状态的差异较大；向西航行比向东航行的效果好。,进行气象导航的方式有两种: 一是由专设的机构负责对被导船只提供指导性的意见。 二是在相当熟悉所在航海区的水文气象条件的基础上，由船长或船员自行导航。,我国气象部门也开展了气象导航业务，并取得了较好的服务效益，如中央气象台海洋气象导航中心1989年为德州号、沧州号等船舶共导航十一次。据统计，91的被导船舶能在较有利的天气条件下航行，平均每个航次缩短航程1000多海里，节时2一3天，节油50100吨，每个航次可节省人民币3-5万元。,根据天气和海况预报、船舶性能和技术条件、航行任务，为

3、船舶优选横渡大洋航线和保证付诸实现的全部技术。用这种方法拟定的航线称为气象航线，是推荐航线之一（见海上航线）。气象导航的特点是充分考虑浪、涌、风、流等因素，避离灾害性风浪区，在保证航行安全的条件下，使航行时间最短、经济效益最高。 20世纪50年代初，美国海军提出了气象航线的概念，在理论上和方法上进行了研究，从实践效益上作了验证，并建立了气象导航机构。以后，英国、荷兰、日本、新加坡、澳大利亚、联邦德国等国也建立了同样的机构。,气象导航的主要依据,从大量天气和海况的历史资料分析归纳出的大洋大型天气形势的主要型式和特殊型式。实际出现的天气形势，均可在主要型式和特殊型式中找到与其相似的一种。从大型天气

4、形势中，可清楚区分出一般气压分布、风暴、路径和移动速度。归纳它们的主要型式和特殊型式，可求出各种型式中的最有利航线。船舶运动性能曲线图，即船舶航速和波高的关系曲线图。影响船舶运动速度的主要有天气和海况因子，如风、浪、涌、流、雾和冰等，其中以浪、涌影响最大，它常常是造成船损和船舶失速的主要因素。下图为一艘载重量 16550吨、长154.2米、吃水 8.82米、经济航速11节、最大航速12.5节的船舶的运动性能曲线图。图中顺浪为从船尾左右045方向来的浪，顶浪为从船首左右045方向来的浪，其他方向来的浪为横浪。,气象航线基本上位于大圆航线的两侧。气象导航一般程序是： 首先根据中、长期天气和海况预报

5、图，以及大洋大型天气形势的主要型式和特殊型式，选定大圆航线的起始点，确定一条基础航线。 然后根据中短期天气和海况预报资料（主要是未来两周、72小时和12小时的地面图、高空图、波浪的分析及其预报图），在基础航线两侧一定范围内选择最有利的航线。考虑船舶预计经过整个航区先后将要遇到的自然环境的有关数据、船舶运动性能曲线图以及装载情况、某些特殊要求等约束条件，编制成运算程序，利用计算机求出最佳航线。通用的方法是将基础航线全程划分为若干小段。每一小段有若干可供选择的航线。选择不同的航线，可以到达不同的中间点。这些点和线组成的网络，布设于实际的最佳航线所可能通过的海区上。当网络足够密集时，实际的最佳航线必

6、然很接近其中某一小段航线序列。每小段航程不长，天气和海况因子可当作常量。计算天气和海况因子的影响后，算出每小段的航行时间。在此基础上，逐段地找出到达各中间点的最佳路径，剔除非最佳路径，直至选出全程的最佳航线。,程序,实施 气象导航由气象导航机构实施。气象导航机构将拟定的最佳航线和风浪预报图推荐给离港前申请气象导航的船舶。在整个航行过程中，被导船在气象导航机构的指导下航行，并定时向导航机构报告船位以及沿途观测到的气象和水文资料。导航机构根据所掌握的整个航区情况的变化，每天两次调整推荐航线，告知被导船。有时并将被导船航线附近的波浪预报图或天气形势报告等一并告知。被导船遇到恶劣天气和异常海况时，必须

7、及时将现场附近的气象与水文情报报告导航机构，导航机构则视需要随时向被导船提出指导性意见。被导船按照或参考导航机构推荐的气象航线航行，直到安全到达目的港。,此外，船舶驾驶员也可根据无线电传真接收机接收的天气和海况的预报图，结合本船的运动性能曲线图，自行拟定气象航线。不论是接受导航机构推荐的还是自行拟定的气象航线，航行时都须结合本船实测的水文气象资料，随时审核或修正原定航线。航次结束，进行总结。,气象导航服务系统(Weather Wizard),气象导航服务系统(Weather Wizard)是英国船商有限公司出品的又一个船舶导航辅助系统。该系统与船商公司的Navi-Sailor系列电子海图系统相

8、互兼容，既可以安装在公司总部作为决策辅助工具，又可以应用在船舶上作为导航工具。Weather Wizard系统通过INTERNET (Email)接收由英国气象局提供的任意局部海域甚至全球海域的综合气象图，将目前与未来五天的动态气象参数叠加显示在Navi-Sailor电子海图系统上，为船舶的安全航行和管理提供了非常有效的信息支援。,船商Weather Wizard系统具有以下功能： 每日可以从英国气象局以Email形式接收当天及其后5天内的气象预报； 直观及动态显示所接收的气象参数（包括风、气压、风浪、浪高、涌浪等）； 预先演示未来5天内的气象动态变化图； 在气象动态变化图上，可实时或快速预演

9、船舶在设计的航线上的动态，以此来推测及优化航线； 推算由于水流、潮汐、风浪等对船速的影响； 用户预定航线，并根据导航与气象形势的危险程度检验所设计航线的合理性； 根据气象形势及航区的水流、潮汐等情况自动生成一个最佳航线；,以图表的形式可以在以下几个方面同时观察和比较所设计的航线： - 油耗的比较 - 距离的比较 - 根据气象条件对最佳到达时间的确定 - 航线计划的遵循情况 - 风暴天气对航线安全模式的选择 可以在风暴天气下确定安全航行模式，选择合理的航速、航向和吃水差； 自动计算热带低压的漂移； 显示冰区海图。,船商公司的Weather Wizard系统充分考虑到不同航区的船舶及不同规模的船舶

10、公司，提供符合不同用户要求的各种配置。例如，用户可以选择收取某特定海域的一个月或数月或一年的气象信息，以便于充分、有效地使用信息资源。以其优异的性能价格比，船商公司的Weather Wizard系统将成为船舶公司高效管理和安全导航的重要工具。,Over!,船队监控管理系统,(系列名: Fleet View),英国船商有限公司出品的Navi-Manager系统分为两大模块：一、用于船队监控的Fleet View 系统；二、针对IMO ISM Code要求开发的TRIM船舶管理系统。Navi-Manager系统为船舶公司提供可靠透明的船岸之间信息交换；它采用模块化结构，根据船队的规模和需要可组成单

11、机系统或网络系统；可链接局域工作站或远程工作站。,继Fleet View船队监控系统之后，英国船商公司在德国汉堡海事展(SMM2002)上又展出了一种新型的船队在线监控系统 - Fleet View Online，此系统可通过互联网进行船队监控，与Fleet View相比，Fleet View Online更适合于拥有50条船以内的中小型船舶公司。,Fleet View Online的主要功能包括： Fleet View Online 可以保证用户在任何时间 、任何地点通过上网查询公司船舶的位置、船舶所在海域的海况以及当前和未来五天的气象信息。 Fleet View Online作为船舶公司的

12、船队管理系统，办公室不需要安装任何设备或软件，只要有上网计算机即可对本公司的船队进行监控。 船舶公司不需要任何注册手续，只要把船名、MMSI码、卫星C站型号填入表格，余下的工作由船商公司帮您办理。 经注册的用户将得到用户名和Fleet View Online的使用密码(Password)。 Fleet View Online的价格涵盖了下述所有功能：监控系统的应用软件，全球海域的电子海图，气象预报费用；用户可按月或按年交纳船队报告通讯费用(air-time fee)，即可收到每艘船舶每天4个船位报告。 除接收船位报告功能之外，船舶公司还可向其船队发送短信息(256 bits)- Polling

13、 with Text.,船位报告通过船载Inmarsat-C站、Inmarsat Fleet 77或Inmarsat D+ 发送。 用户不受计算机终端数量的限制，在授权使用密码(Password)前提下，有N台上网计算机，即拥有N个Fleet View Online工作站。 Fleet View Online提供的气象预报包括未来5天的风速风向、等压线、浪高浪向、涌高涌向。 用户可在网上查询本公司船舶历史航迹（如1天、1周、1个月、最长3个月）。还可以将所选时段的船舶位置以表格形式进行显示或打印。 可快速查询全球近200个国家5000多个港口的海图及海域，用户还可根据需要自定义海域或港口名称。

14、 用户可根据船名、船舶所在国、船舶所在港口、用户自定义海域/港口名称等路径搜寻和显示船位及其动态。 为使用户充分了解Fleet View Online的功能，船商公司可为贵公司提供单船7天的免费试用期。,船队监控系统Fleet View 的功能包括： Fleet View 属于大型系统，最适合于拥有50艘船舶以上的大型公司，最多可监控多达1000条船舶或移动体。 利用船上现有的通信设备如Inmarsat-C站的E-mail服务功能，公司总部就可实现对在航船舶的监控。 办公室主动发出询呼(Polling)便可及时收到所询呼船舶或船队的船位以及相关的数据信息报告。询呼方式分船队询呼、单船询呼和可设

15、定多种形状的区域询呼。 周期性查询本公司船舶的动态和状况。 自动或手动将船位显示在电子海图上。 根据船名、船型、船东、船舶所在国家、注册港口、船旗国、工作类型以及通讯的信息格式等路径搜寻和显示船位及其动态。 读取和管理多种格式的信息，如Inmarsat-C, Inmarsat-Fleet77, VHF/MF DSC, GSM, AIS等。 对使用VHF/MF DSC进行通讯联络的近海船队本系统可以读取和管理来自船上的Sailor 和T&T 6200 DSC信息，办公室主机与GMDSS接口相连便可取代电传进行近海船队监控。,兼容多种海图格式：S57ed3，Transas TX-97，使用适当的转

16、换器可兼容其它的矢量海图格式。 系统含有船商气象导航服务模块Weather Wizard，此模块曾获RINA和CITIS行业大奖。系统通过E-mail接收由英国气象局提供的当前和未来五天的气象动态参数，并实时地叠加显示在船商矢量电子海图上。 提供船舶航线设计、编辑修改和存储等功能 在动态气象图上可实时或快速预演船舶在计划航线上的动态，以此推测和优化航线。 快速计算单程或累计航程的距离，并可测量某一船位至任意目标点的方位角和距离。 当收到危险信息或船舶进入/离开设定的报警区域时，本系统自动启动报警功能。 实时或快速重放船舶历史动态。 与选定船舶的技术管理系统TRIM相链接。 办公室之间传输计划航线和船舶信息。 提供船岸之间的短信息通讯服务。,船舶管理系统TRIM包括下述模块： 维修保养模块：规范维修计划，提供辅助图表，协调工作进度，减少误工时 文件管理模块：船岸间电子文件的交流及保存，提供质量管理的标准报表 备件库存模块：提供库存货物清单，库存量检查，备件图文资料查询 供货模块：购销文件存储和查询，货物去向查询，消耗物品和备件的自动定货 人员配备和管理模块：质量和安全管理人员的注册信息，公司员工数据库管理 开支预算模块：查询维修保养费用，提供预算分析工具，合理安排工作和周期 远程管理模块：公司主管出差在外时可通过Internet对本公司数据库进行查询、调用和管理,