2025年大学《海洋技术》专业题库—— 海上航行安全监控系统设计.docxVIP

2025年大学《海洋技术》专业题库——海上航行安全监控系统设计

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、简答题（每题5分，共20分）

1.简述GMDSS系统的核心组成部分及其主要功能。

2.船舶自动识别系统（AIS）在海上航行安全监控中扮演着重要角色，请列举其至少三个关键信息字段，并说明其作用。

3.电子海图（ECDIS）系统相比传统海图有哪些显著优势？其在航行安全监控中如何发挥作用？

4.卫星通信系统（如Inmarsat）在海上航行安全监控中主要应用于哪些方面？简述其面临的主要挑战。

二、论述题（每题10分，共30分）

5.试论述在设计海上航行安全监控系统时，应如何平衡系统性能（如覆盖范围、探测精度、响应时间等）与成本投入之间的关系。

6.结合实际案例或情境，论述多源信息融合（如AIS、雷达、ECDIS、CCTV等）技术在提升海上航行安全监控能力方面的作用和意义。

7.随着人工智能技术的发展，其在未来海上航行安全监控系统中有哪些潜在的应用前景？可能带来哪些挑战？

三、设计分析题（每题25分，共50分）

8.假设你需要为一个繁忙的港口设计一套岸基航行安全监控系统，该港口水域复杂，船舶流量大。请简述该系统的总体设计思路，包括需要集成的主要系统、关键功能模块、数据流程以及需要考虑的重要安全与可靠性因素。

9.想象你在一艘远洋货船上工作，航行至某海域时，船舶自动识别系统（AIS）突然出现故障，无法正常发送和接收信息。请设计一套临时的监控与安全预警方案，以应对AIS失效带来的潜在风险，并说明该方案的具体实施步骤和注意事项。

试卷答案

一、简答题

1.答案：GMDSS系统的核心组成部分包括：搜救协调中心（RCC）、地面站（包括中频MF/HF无线电报、甚高频VHF无线电话、卫星通信等）、船舶电台、航标等。其主要功能是提供全球范围的海上遇险和安全通信、导航服务，协调搜救行动。

解析思路：考察对GMDSS基本概念和结构的掌握。需要知道GMDSS是全球性的搜救体系，其核心是RCC作为协调指挥中心，以及实现通信和导航功能的各类地面和船舶设备。回答时需包含主要组成部分（地面站、船舶电台、航标等）和核心功能（通信、导航、搜救协调）。

2.答案：AIS的关键信息字段及其作用：①MMSI码：船舶的唯一标识码，用于识别船舶。②船名：船舶名称。③船舶类型：标识船舶从事的活动类别。④经纬度：船舶实时位置。⑤航向：船舶航向角度。⑥速度：船舶相对于地面的航速。⑦载荷状态（可选）：如货物类型等。这些信息用于船舶间避碰、港口交通管理、搜救等安全监控活动。

解析思路：考察对AIS功能字段的理解。需要列举出至少三个具有代表性的信息字段（如MMSI、位置、航向等），并清楚说明每个字段的具体内容和其在安全监控中的作用（如识别、定位、避碰等）。

3.答案：ECDIS的优势：①图形化显示：直观展示海图信息、船舶位置、航向等。②动态信息叠加：可叠加显示AIS、雷达、CCTV等实时信息。③航线规划与跟踪：可预设航线，自动进行航迹记录和偏离报警。④集成报警功能：能根据设置的条件（如浅水、危险物、偏离航线等）自动发出报警。作用：提高导航的直观性、准确性和效率，增强驾驶员对周围环境的态势感知能力，是现代船舶导航和安全监控的核心系统。

解析思路：考察对ECDIS相比传统海图的优势和作用的掌握。需要从显示方式、信息集成、功能（规划、跟踪、报警）等方面阐述其优势，并说明其在提升导航安全监控方面的具体作用。

4.答案：卫星通信系统主要应用于：①海上遇险和安全通信（SART、EPIRB）。②船舶到岸业务（电话、传真、互联网接入）。③船舶间通信。挑战：①成本较高：卫星服务费用和终端设备成本相对较高。②带宽限制：传统卫星通信带宽较低，不适合大量数据传输（如高清视频）。③信号延迟：存在相对较大的端到端延迟。④受天气影响：恶劣天气可能导致信号质量下降甚至中断。

解析思路：考察对卫星通信在海上应用场景和面临挑战的了解。需要列举出至少两个主要应用方面（遇险通信、船岸/船船通信），并指出其面临的主要问题（成本、带宽、延迟、天气）。

二、论述题

5.答案：设计海上航行安全监控系统时平衡性能与成本需考虑：①明确核心需求：优先保障最关键的监控功能（如避碰、搜救预警）和性能指标（如探测精度、响应时间）。②分级设计：对不同区域或不同等级的监控需求采用不同性能等级的设备和系统。③技术选型：选择性价比高的技术方案和成熟可靠的产品，避免过度追求高性能导致成本过高。④开放性与标准化：采用开放标准和接口，便于未来升级和集成新技术，降低长期