无人驾驶船航行规范研究论文

航海是人类在海上航行，跨越海洋，由一方陆地去到另一方陆地的活动。 下面是我为大家整理的航海技术论文 范文 ，希望你们喜欢。

现代航海信息技术的发展及应用

摘 要：信息技术已经逐渐应用到人们生活和工作中的各个领域，信息化时代来临，信息技术也对航海技术有着重要的影响，本文简要分析了现代航海信息技术的发展，并对现代航海信息技术的应用做了主要探讨，旨在为航海事业的发展做出贡献。

关键词：现代航海;信息技术;发展与应用

前言：在信息化、数字化技术不断发展的今天，航海 方法 和技术也发生了巨大的变革， 网络技术 以及无线通讯技术的应用促使了“海上数字交通”航海信息技术的格局的形成，在此背景下，现代航海信息技术的发展及应用研究是十分必要的。

一、现代航海技术的发展

(一)电子海图显示和信息系统

电子海图显示是一项重要的技术革命，其能够将海洋的地理要素进行处理和传输后形成的海图以数字的形式在计算机荧屏上动态显示出来，电子海图显示是计算机技术、地理信息系、多媒体技术的集合，能够将海洋的信息通过文字、图像、动画、声音等多种形式表现出来，电子海图显示信息容量大，存储方便且便于携带，一般来说，一张光盘能够储存上百幅海图，同时能够在几秒中之内实现数据的存储和修改，用户能够随时上网查阅并下载海图，这对于实现船舶的自动导航和自动控制有着积极的意义。

(二)卫星技术的使用

卫星技术主要是利用发射用于海洋换几个观测的遥感卫星来提供海洋环境中海面温度、海浪方向、海冰分布、涡旋及海洋污染等各个方面的参数，这就使得船舶在航行的过程中能够及时获得大量的高分辨率的海洋环境信息，充分保证了船舶航行安全[1]。

(三)自动识别系统

自动识别系统使船舶具备了自动识别的功能，同时对导航、控制、状态 报告 等方面也有着重要的意义。例如在秦皇岛海域船舶交管系统中引入自动识别系统，就能够将船舶位置、船舶尺寸、实际吃水、到岗时间等各种信息传回到船舶交管中心，实现了对海上目标的精准定位和跟踪，并能够为船舶提供一系列的助航信息，能够帮助船舶驾驶员准确的获得避碰所需信息，并采取合理的避让行动。

(四)海上航行记录仪

通过计算机技术制造的海上航行记录仪将VDR、ARPA、ECDIS以及监视器等航海仪器互相连接，能够实时记录各种航海仪器之间传递的信息。实现了对航行中各种数据的记录工作。

二、现代航海技术的应用

(一)智能航海系统的应用

智能航海系统中结合计算机图形处理技术、数值天气预报等高科技手段，智能系统中的电子海图涵盖了全球的各种水文资料以及航道资料，同时对于海面中的助航物、障碍物以及港口设施、海岸线等必要的地形地貌都有着详细的记录。航海人员能够在智能航海系统的平台上制定相关的航海计划。系统可以通过电子邮件的方式接收实时的海洋信息，智能航海系统能在短时间内修正海图，使用人员能够了解到全球范围内的海况、高空气压场、潮汐、海流等等与航行相关的信息，同时系统能够对未来7-10天的相关海洋信息预报。

智能航海系统能够准确的显示船舶的具体位置和相关动态，对于船舶状态、货载、航线等资料也能够实时掌握。在智能航海系统中，可以利用GPS来精确定位，一旦船舶偏离航线进入危险区域时，智能航海系统能够及时发出警报，使航海人员进行迅速的调整。电子海图能够将船舶的航行状态显示到计算机荧屏之上，智能航海系统的黑仙子会记录相关的状态参数。电子海图技术带动了航海技术的发展，实现了航海的智能化。

(二)航海信息系统的应用

(1)海图更正

电子海图中的各项数据存放在空间数据库中，基于互联网技术可以建立电子海图Web平台，能够将海图中的数据发布到Web站点中，用户可以通过浏览器来获取海图信息，航运网站可以获得相关海洋通告信息，并以人工或自动的方式修正海图中的各项数据，之后在通过Web发布以供航海船舶使用。

(2)设计航线

航线设计对船舶航行安全有着重要的意义，通过互联网可以十分方面的浏览、系在相关航线设计的信息，例如海图信息、推荐航线、碍航物、潮汐表等等，在电子海图系统平台可以十分方便的对航线进行设计，同时其可以通过相关海图信息对预定航线进行预检，有效的保证了航线的安全。

(3)入港指南

航运网站的数据库中有关于进出港的各种信息，例如港口航道、水深等等，其可以通过Web向出港的船舶提供信息服务，这就能够让进出口的船舶轻松的获取最新入港指南，实现了船舶进出港的导航功能。

(4)电子商务

电子商务指的是在网络的平台上，通过Internet传输获取信息，这样相关航运企业就可以实现内部的电子商务功能，从而使航运网站变成一个交易的平台。

(三)“数字海洋”的应用

数字海洋的应用主要体现在以下几个方面：①自动导航模块：通过传感技术获取船舶航行的各种参数，通过设定航线与预警门限的比较实现自动导航功能;②避碰模块：在航行中，避碰一直是人们研究的难点和 热点 ，尤其在多船会遇下，更应有效避碰，船舶自动识别系统的应用能够为有效避碰提出新的方案;③突发事件处理模块：利用ARPA、AIS等可以对海上的船舶以及港口、航道等进行监控，通过预警区域的设置能够帮助指挥人员有效的处理突发事件[2];④信息交换模块：信息交换模块也就是通信模块，现代海航可以利用卫星、GSM等各种方式实现信息的交流和通信，这对指导船舶的安全航行有着重要的作用。

结论：综上所述，人们逐渐进入信息时代，信息技术的应用逐渐改变了人们的生活方式，其对航海也带来了巨大的变革，现代航海信息技术的发展和应用对保证航海安全，推进航海发展有着重要的意义，航运界应当积极的抓住机遇，不断改善现代航海信息技术，使现代航海进入一个崭新的时代。

参考文献

[1]方照琪，沈方方.信息技术对现代航海系统的影响及发展趋势[J].浙江交通职业技术学院学报，2005，03：17-20.

[2]吕振肃，刘忠学，王连胜，罗建军，王良成.现代通信与信息技术在海事通信中的应用展望[J].电讯技术，2011，04：126-130.

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航海技术论文范文篇二 基于航海CBT技术的航行实习教学探索 摘 要：海上航行实习一直是航海 教育 的重要环节。为满足《STCW公约马尼拉修正案》等对航海实践技能的要求，通过对航行实习教学进行系统调研，针对目前航行实习教学中存在的问题，结合CBT技术的发展及优势，分析研究航海CBT对航行实习教学的推动作用。 关键词：航海CBT 航行实习 实践教学 中图分类号：G642 文献标识码：A 文章 编号：1674-2117(2014)20-00-02 海上航行实习是航海教育的重要环节，是培养学生的实践技能、专业思想、职业素质、安全意识的必要手段。STCW78/95公约特别强调应加强对海员实际技能的培养和评估，强调实践是第一位的。2012年已生效的《STCW公约马尼拉修正案》、我国制定的《海船船员适任考试、评估和发证规则》(简称11规则)和教育部印发的《关于进一步提高航海教育质量的若干意见》，也重点强调对提高海员实践技能的要求。[1] 1 航行实习教学现状 目前大多数的航运学校都对航行实践教学高度重视。上海海事大学作为国内少数几所具有独立教学实习船的本科高校，每年都对航行实习投入大量的人力物力和财力。目前海上实践教学与原来的模式较为相近。先是在大三下学期由学校选派专门的指导教师在校船上开展航行实习教学;而后大四下学期的 毕业 实习采用提前半年毕业、进入分配单位跟船实习的模式，对于毕业不从事船员工作的学生则统一安排在校船实习。[2] 通过系统调研近几年学校航海类本科生航行实习教学计划与考核资料，与实习教师学生的座谈交流进行整理和分析并结合自我实习带教经历，发现航行实习教学中仍存在以下问题：①航行实习时间的增加伴随着学校人力物力投入成本的加大，师资配置压力增大，安全管理面临挑战;②在校期间(陆上)开展的实习准备工作除宣传片和动员会外，上船预前教育明显不足，导致学生上船后学习目标不明确，甚至认为航行实习仅仅是体验船员生活，造成教学资源浪费、难以达到预期目的;③教学方案中现场实操项目缺乏可操作性和连续性的指导，没有具体的成文教案，实践教学效果因教学人员的配置及具体人员安排的不同存在明显差异;④实习结束回校后，教务部门很难了解和掌握真实的实习教学情况，反馈机制不健全。 2 CBT技术的现状及发展 计算机辅助培训CBT(Computer Based Training)，是通过计算机教学软件辅助训练的一种手段，通常采用图文、音频、视频及虚拟现实技术等多媒体来实现。 现在计算机辅助训练方式已被广泛应用于世界航空业培训中。国际上对航空CBT的研究和发展相当重视，已成立专业性组织――美国航空工业CBT委员会(Aviation Industry CBT Committee，AICC)，为航空业建立基于计算机培训系统相关的开发、发布和评估指南。[3] 航运界也在积极探索开发计算机技术的培训手段。国外几个知名的航海软件供应商Videotel(英国唯视导海运国际公司)、挪威Seagull公司以及MGI International等开发了丰富的航海CBT训练单元模块。英国航海学会也对航海CBT进行了多年研究，并召开了多次“CBT@SEA”的专题研讨会，其在航海CBT的应用、存在的问题、标准等领域的研究处于国际领先地位。 国内航海类院校对于CBT技术的研究也正处于发展阶段，但应用形式还比较零散，主要有模拟器培训、CAI多媒体辅助教学等，应用于海事局的货物积载培训和驾驶台资源管理的评估训练中。新兴的、基于视窗 操作系统 的低成本桌面化CBT技术，必将对航海实践教学形成有力支撑。 3 航海CBT适用于实践教学的优势分析 3.1 减少培训费用 CBT系统集文本、声音、动画、图像、视频剪辑于一体，可以在很大程度上代替纸质海图、实物模型、训练模拟器等教学设施，甚至可以取代部分实物操作，从而大幅节省实践教学的训练费用。 3.2 提高培训效率 CBT系统图文并茂、生动形象的效果，易于将复杂的理论与实际问题直观形象地表示出来，充分发挥学员多感官接受信息的能力。Kongsberg Maritime(康斯伯格海事)的对比研究表明，航海CBT能提高受训者80%的 记忆力 。 3.3 提升学习兴趣 航海CBT技术是一个仿真技术和培训教学相融合的系统。使用者不只是看计算机屏幕，而是成为计算机屏幕上活动的一部分，有强烈的交互参与感，可以大大提高受训者的学习兴趣。 3.4 保证培训评估质量 航海实践教学中，学生的理解以及实际动手能力差异显著，而航海CBT技术的可重复性可以有效的弥补这一差异。同时航海CBT因其采用标准化的评估手段，避免人为因素的干扰，还可以很好的保证考核结果符合统一公平的标准。 4 CBT技术对航行实习教学的推动作用 4.1 上船前准备工作方面 一般而言，学生上船前，作为学校有关领导和负责学生工作的辅导员都会通过实习动员会对学生进行 安全教育 ，但在实习动员会上讲到的安全纪律教育，学生常常不以为然。如果将收集到的一些有关安全方面的案例通过CBT技术做成“基本安全培训”软件包展示给学生，相信可以起到良好的警示作用，使学生初步知道应该如何做才能确保实习期间的安全。 航海CBT在时间和空间上具有自由性，它可以在任何时间、任何地点进行。学生在未上船前就可了解船舶教学实习的要求和内容等，带着问题和目的去实习，有助于提升学生的学习兴趣，同时明确实习目标。航海CBT的应用更符合我国高校所提倡的以学生为中心的自主学习模式。 4.2 在船上教学方面 学生在船上实习期间，指导教师应尽量利用实习船上的现有设备仪器、海上环境和现场情景，依照教学大纲来组织实践教学。但教学大纲覆盖面较广，实习指导教师往往只精通于本专业的知识且船上实习时间有限，导致实习任务难以圆满完成。现有的航海CBT软件大都根据STCW78/95公约针对船员船上工作的性质和特点将船员培训的内容分解成一个个的专题，与我校正在构建的《海上实践教学案例库》有很大相似性。如果基于实践教学计划和大纲构建航海CBT，并利用《海上实践教学案例库》中的项目和专题加以充实，借助航海CBT开展实践教学，不但是对教学大纲的有力支撑，而且可以有效缩减由于教学人员的配置及具体人员安排的不同而造成的教学效果差异。 由于学生的理解能力和操作能力差异较大，船上的设备和时间有限，通常传统的教学节奏完全由教师来控制，以照顾大多数为原则来把握，这就造成小部分的学生实习效果不良，或是为了照顾少数学生要推迟教学进度。航海CBT涵盖的信息量大，可重复性强，学生可以采取“暂停”或“回放”等功能反复演练，巩固学习效果。同时航海CBT能够较好的模拟动态过程，有助于学生对抽象概念、复杂过程及操作的理解和掌握，能按照学生的不同情况因材施教，学生亦可进行反复练习。当学生同计算机对话时，没有任何心理负担，能充分挖掘自我的学习潜力，提高主观能动性，取得较好的学习和培训效果。 4.3 实习考核方面 目前大多数学校的船上航行实习考核都以实际操作考核为主。由于船上指导教师人数有限，考核常常要占去很多的宝贵时间，而且常出现反映考核评判标准不统一、主观因素过大的问题。以上海海事大学为例，实习考核由实际操作考核，笔试和政绩表现综合确定。其中实操考试成绩占65%，笔试占20%，政绩表现占15%。一般情况下政绩表现成绩基本相同，笔试的比重较小，学生的成绩差异主要在于实操考试。实操考核一般为抽题考试、考官打分的形式，受题目难易和考官印象等因素影响较大。 航海CBT有内置的评估系统以及具有记录培训时间和培训者身份的功能，可以检验学员的培训的结果和质量。其中的自动打分功能更是量化了教学效果和质量，可以节省大量的时间。计算机的自动记录和评分系统还可以防止现场评估考核中考官主观因素导致评判标准不一致等人为因素的干扰，确保评估的客观性和公正性。 4.4 回校后 总结 反馈方面 航行实习结束返校后，学校的教务部门往往只能通过安排教师和学生座谈以及查阅 实习报告 册的方式了解航行实习情况，手段较为单一，获取信息手段较少。 航海CBT系统有助于建立良好的航行实习教学反馈机制。航海CBT中保留了大量的学生的使用以及考核数据，教学管理部门可以轻松调查和分析在船航行实习教学中存在的问题和考核情况，有针对性地帮助实习教师改进教学策略，优化教学方案，从而进一步提高航行实习质量。 (1上海海事大学商船学院，上海 201306;2航运仿真技术教育部工程研究中心，上海 201306) 参考文献： [1]冯德阶.航海类专业实践教学改革的探索与实践[J].航海教育研究，2012(2)：54―56. [2]王志明.基于远洋实习船的航海类专业实践教学探讨[J].航海教育研究，2013(2)：51―54. [3]杜鹤民，余隋怀，初建杰.航空智能计算机辅助训练系统的构建方法[J].计算机集成制造系统，2011，17(1)：69―76.

随着5G时代的到来，很多新型产业也加入了5G技术领域，5G的到来让一切的数据变得更快传输更加便捷。不止天上飞的航空无人机、还是地上跑的无人车，都广受关注。如今在航海轮船的产业中也运用到了5G技术，运用该技术也在现阶段慢慢实现了无人驾驶技术，因而无人船也出现了。那么无人船的出现是否就代表着它能够有很好的发展前景呢？

无人船的应用分为军用和民用两种，应用的范围还是比较小的。无人船在军用方面是美国率先使用无人船进行试验，因为试验的任务相对较危险，所以使用的就是无人遥控艇来试验执行，也因此出现了无人船，但在那时候的无人船技术还是比较落后的，所以那时的无人船还是没有受到过多的关注。但也并不代表着它因此落寞、被人遗忘了。

在这些年，因为科技的发展，技术的革新，人工智能的出现、5G时代的到来，无人船也在此出现在了人们的生活中。军用无人艇也能执行更多复杂的任务了，也正因为此无人艇就有了更大的军用价值了，因此无人艇在军用方面有了很大的发展前景。

无人船在过去几年里的发展前景

在近几年国内的无人艇市场的占有率已经超过了95%，销售量也在不断增长，因为近年来，无人船在很多方面都做出了很大的贡献，例如在抗洪抢险方面，能够保证救援人员的安全，同时也易于勘测到险情，能够更好地判断出前面的情况。

我国无人船当前处在于研发初期以及使用初期，技术还未完全承成熟，在当下也只有少数的企业能够做到大规模生产，在我国的无人船产品主要应用于民用领域，无人船近些年来在国内的销售价格大约在15万，在2015年我国无人船产品的销售量为245艘，市场规模为3798万元。同比2014年的1152万元增长了229.7%。在2016年就达到了10660万元。

无人船未来的发展前景及展望

无人船在民用现阶段大部分用于科研调查、环境勘测、航海货运以及抗洪抢险方面，但是目前我国在货运方面还暂时未使用无人货运，因为目前我国在无人船的领域方面的技术还不太成熟。但笔者认为无人货运是一个很好的发展领域，因为货运在现阶段来说是最多的，因为国际之间的交流更多了，因而进出口货物数量在不断地增长，进出口的数量增多，使得现阶段开发无人船在货运方面的发展有了很大的推动性。

无人船现阶段因为国内技术还未完全成熟，所以在之前的发展上有着一定的阻碍，但在未来，相信在更多新兴科技技术的支持下无人船的发展会越来越好。

智能化浪潮是未来发展新潮，也是不可阻挡的趋势，在逐步向着科技时代方面发展前进，想必无人船在这样一个环境背景下一定能够发展得越来越好，同样也因为技术的发展，让先进的技术与当下的无人船结合，能够让无人船得到最好的发展，拥有更好的前景。