船舶信号与通讯导航讲义总稿.docVIP

前 言 一、引言 ????我同的造船工业经过上个世纪的艰苦努力和探索，特别是改革开放后二十多年的拼搏与发展，船舶科技进步令人瞩目，我国已经昂首进入世界造船大国的行列。到目前为止，我们已先后成功地建造了具有当代亢进水平的多用途船、大型冷藏集装箱船，大型穿梭油轮、汽车滚装船、成品油轮和铝合金高速水翼船等。在这些船舶上，设备的电气自动化程度、性能和技术水平己有了很大程度的提高，不少设备通过引进、消化，吸收国外先进技术，亦已达到了国际上先进国家的水平。 ????进入21世纪后，船舶电气自动化程度将进一步提高，船舶电工技术势必有不少新的突破，本文就船舶电气领域中与航行安全和性能关系较大，技术进少较快和具有发展前景的设备、系统及系统的发展趋势进行研讨，以期关注这些问题的船电界有关人士予以 更多的重视和支持。 二、船舶电工若干新技术的发展 ????1、船舶综合自动化????随着计算机技术的高度发展，带动了该技术在船舶上的日益发展和广泛应用，展望21世纪船舶自动化技术，将不断向全船综合自动化这个高层次阶段发展，船舶综合自动化，是集机仓自动化、航行自动化、机械自动化、装载自动化等于一体的多功能综合系统，该系统通常由二个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成，通常一个工作母站设在机舱控制室另一个设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可同时或单独操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶的种类和自动化的程度而定，例主机遥控、机仓监测报警、电站管理、泵浦控制、液位遥测和压载控制，冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，以达到在船舶重要部位对各设备进行监测、控制和操纵等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，执行岸与船，船与船之间对话，进行各种信息交流。咨询，设备维护，故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，从而最大程度地提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。目前德国西门子公司、挪威挪康公司、丹麦约克船舶冷冻公司等国际著名的船电产品制造厂已有较成熟的技术和相应的配套产品，并己实际应用于各类船舶。我们深信，在21世纪将会有越来越多的新建船舶配套船舶综合自动化系统。????2、一人驾驶综合导航系统????20世纪90年代，欧洲，日本等国纷纷把目光转向一人驾驶的综合导航系统。这种导航系统目前正处于开发应用的上升期，如由德国发起称为“大西洋和北海（ECDlS）试验地”的国际性计划。该计划的参与者有：德国、丹麦、芬兰、荷兰、瑞典、挪威和英国等国。德国的ATLAS公司是上述计划的主要参加者。该系统将驾驶室内的电子海图、通讯、导航等设备集中进行监视。控制，在船舶上能像飞机驾驶员一样坐在驾驶舱内操纵这套装置。它可提供正确的船位、航向、航速、雷达图象，主机速转、各类检测报警等，使船舶能自动航行于经济而安全的最佳航线上，并能自动捕捉目标和判别危险目标，实施有效的船舶避碰操作。一人驾驶综合桥楼在船舶航行时驾驶室仅需一个人操纵，可以省去其他值班人员。????3、全球海上遇险安全系统（GMDSS）????过去，船在海上的安全主要靠船上的报务员昼夜守在值班室机器旁边收听或拍发呼救信号，虽然也起到了很大作用。但毕竟工作效率低、安全可靠性差。????1976年，美国首先开始使用海事卫星通讯。1979年7月INMARSAT国际海事卫星通讯组织正式宣告成立，并营建了覆盖全球的国际海事卫星通讯系统，可向全世界提供服务，INMARSAT提供一种称为增强船群呼叫（EGC）的业务，它通过大容量、高可靠的卫星通讯信道向一群船队或指定的海区发布海情。风暴、险性等海事信息。该系统由卫星、岸站、网络协调站和船站组成。????为保障航行和生命财产的安全，我国远洋船队通过“八五”以来的技术改造，对80％以上的远洋船舶安装了GMDSS。根据新的国际SOLAS条款规定，300吨以上船舶必须装备NAVTEX接收机。另外根据国际海事组织（IMO）的规定，船舶根据航行时不同海域安装和选择相应的“EPIRB”船舶遇难自动呼救装置。????GMDSS系统当前最主要的用途是增强海上通讯能力，确保海上安全，随着移动通讯需求的日渐增大，如：航海数据、主辅机设备运行状况、船舶装卸货计划、港口及上级公司指令、医疗咨询、旅游服务、旅客私人电话等。INMARSAT还准备把服务范围扩大到陆地移动通讯和航空通讯。????4、全球定位系统GPS????GPS是美国于1973年底开始研制的供陆海空三军共同使用的一高精度卫星导航定位系统，其应用价值和科学价值已越来越引起世界各国的密切关注。GPS系统由空间星座、地面监视控制和地面接收设备三部分组成。由于GP