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海上航行,是“誰”給你指引方向?

  • 由 艇有趣 發表于 綜合
  • 2021-08-26
簡介航海雷達雷達反射器航海雷達(Marine radar)是裝在船上用於航行避讓、船舶定位、測距、狹水道引航的利用電磁波探測目標的電子裝置,雷達發射電磁波對目標進行照射並接收其回波,由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方

怎樣看帆船的方向

海上航行,是“誰”給你指引方向?

你問我要去向何方/

我指著大海的方向/

你的驚奇像是給我/

噢……讚揚/

崔健<花房姑娘>

海闊憑魚躍,天高任鳥飛,熱愛把我們引向了大海。茫茫大海,我們會用哪些裝置和儀器來為航行進行指引方向?本篇,跟著小編一起看看科技發達的今天,現代休閒航海里是哪些船上儀器和裝置給你了千里眼和順風耳的本事。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

航海羅盤/數字羅經

海上航行,辨別方向是第一要義。作為最普及和最直觀的航海導航儀器,航海羅盤為必不可少的一個儀器。其具備經濟實用,機械部件,穩定,不易損壞,可以設計為不同外觀等優點。羅盤/羅經是古代漢族勞動人民的重要發明之一,前身是中國古代四大發明之一的司南。世上最早利用指南針進行海上導航可以追溯到11-12世紀之交的北宋海船。在現代航海里,機械羅盤幾乎在每條船都可以看到。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

裝置的電子化讓數字羅經也大放異彩,電子羅經作為導航儀器或感測器已被廣泛應用。與傳統指標式和平衡架結構羅盤相比能耗低、體積小、多維度、重量輕、精度高、可微型化,其輸出訊號透過處理可以實現數碼顯示,也可以搭配別的通導裝置整合成不同的船用系統如自動舵,傾斜扶正等功能。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

保養Tips:每次航行後,用淡水沖洗,用絨布擦拭乾後,再合上保護蓋子,防止太陽暴曬致玻璃/亞克力出現裂紋。電子羅經則排查密封性,防水功能和線路老化,穿透,鹽分腐蝕等問題。

機械式:六分儀

六分儀是航海和航空裡另外一個重要的導航和定位的儀器,使用六分儀結合海圖可以確切定位出船所在的位置,為航行和導航帶來重要資訊。

六分儀用來測量遠方兩個目標之間夾角的光學儀器。通常用它測量某一時刻太陽或其他天體與海平線或地平線的夾角﹐以便迅速得知海船或飛機所在位置的經緯度。六分儀具有扇狀外形﹐其組成部分包括一架小望遠鏡,一個半透明半反射的固定平面鏡即地平鏡﹐一個與指標相聯的活動反射鏡即指標鏡。六分儀的刻度弧為圓周的1/6。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

使用時﹐觀測者手持六分儀﹐轉動指標鏡﹐使在視場裡同時出現的天體與海平線重合。根據指標鏡的轉角可以讀出天體的高度角﹐其誤差約為±0。2°~±1°隨著科技的發展和電子化通導裝置的應用,六分儀慢慢淡出日常通導功能,但六分儀仍廣泛應用於航空和海上商業運輸等行業。

保養Tips:用完酒精擦拭,乾燥收納,防止海水/鹽分腐蝕,必要時可噴塗精密儀器清潔劑。

海圖/電子海圖

海圖是地圖的一種,用以表示描繪海洋區域製圖現象的一種地圖。航海比較精確的測繪了海洋水域和沿岸地物,便於航行和錨泊,指引航行。

海圖主要內容包括:岸形、島嶼、礁石、水深、航標和無線電導航臺,錨地,避風塘,危險區域等等,有了海圖做參考,航行便不易觸礁擱淺,也便於做航線規劃,記錄等。完善和準確的海圖是航海必不可少的參考資料。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

隨著科技的進步,我們現在能採用除了紙質的多種形式的海圖顯示裝置終端如海圖儀、手機APP、平板、電腦等硬體來獲取海圖作為航行支援。

保養Tips:紙質的捲起,密封在塑膠畫筒;電子類裝置,若IP68防水等級以上的淡水沖洗晾乾,普通防水的採用無水工業酒精擦拭。如有電池的需取出單獨存放。每次出海前和歸航後檢查測試功能是否正常。

GPS/北斗全球定位系統

現代休閒航海里,定位系統的存在使得海上航行更加視覺化和簡便。

全球定位系統(GPS)是一種以人造地球衛星為基礎的高精度無線電導航的定位系統,它在全球任何地方以及近地空間都能夠提供準確的地理位置、經緯度、行進速度及精確的時間等資訊。GPS是具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位功能的新一代衛星導航與定位系統。

北斗衛星導航系統是中國著眼於國家安全和經濟社會發展需要,自主建設執行的全球衛星導航系統,是為全球使用者提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。2020年,我國建成北斗三號系統,開始向向全球提供服務。北斗系統提供服務以來,已在交通運輸、農林漁業、水文監測、氣象測報、通訊授時、電力排程、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用。(介紹來自:http://www。beidou。gov。cn)

一般來說,衛星導航系統會結合船上其他電子裝置或電子感測器如電子羅經/海圖儀顯示屏來進行海上導航和航行規劃。

保養Tips:每半年檢查天線是否鬆弛,接頭防水是否牢固;檢查GPS感測器接收訊號是否正常;拔出接頭檢查是否有電解腐蝕,若電解腐蝕需要及時處理。

AIS 船舶自動識別系統

AIS 船舶自動識別系統是大部分國家法規內必須安裝的一個船舶識別系統。主要用於識別、通訊和管理。AIS(Automatic identification System船舶自動識別系統)是一種船載廣播應答系統,透過該系統,船舶能夠在VHF(注:無線電電波)公用無線通道上向附近船舶和岸上主管機關持續傳送其身份、位置、航向、航速和其它資料。按歷史沿革來說AIS是一種被稱為DSC(數字選擇呼叫)的VHF無線電裝置和一種被稱為SOTDMA的軟體程式相融合的裝置。(作者:ghjyuhh 來源:知乎)

海上航行,是“誰”給你指引方向?

圖片來自http://www。shipxy。com

AIS採用船舶全球唯一編碼體制,即MMSI碼來作為識別手段。安裝裝置的船舶,從開始建造到船舶使用解體,給予一個全球唯一的MMSI碼,透過AIS使用能增強船對船的資料交換、岸基監視;透過裝置串聯,能在電子海圖上顯示所有船舶視覺化的船名、航向、航線等資訊,達到改進海事通訊的功能;AIS通道可用於傳輸岸對船、船對船及船對岸的AIS報文,包括碼頭資料、領航、泊位安排、船舶代理、潮流和潮汐、航行通告等資訊;船舶交通管理機構也能透過AIS通道與船長和引航員進行有效溝通。除此之外,結合船員佩帶的個人信標,還能夠快速識別船上或附近船員落水的位置,便於進行救援和提供施救。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

保養Tips:保持乾燥,檢查線路,防止電解腐蝕,定時開啟電源進行通電。

船用電臺/對講機(VHF)

有了基本的航海導航裝置,船上需要高效的船與船和船與陸地基站快速的溝通和交流資訊,這時候就需要安裝高頻/甚高頻電臺/對講機來進行資訊互動。

甚高頻Very high frequency(VHF)是指頻帶由30Mhz~300MHz的無線電電波。比甚高頻無線電頻率低的是高頻(HF),比甚高頻無線電的頻率高的是特高頻(UHF)。

船用電臺主要由天線、收發信機、送受話器和數字選擇性呼叫終端裝置等組成。電臺能夠使用話音和數字選擇性呼叫進行遇險、緊急安全的呼叫和通訊、船舶操縱所要求的呼叫和通訊以及公眾呼叫和通訊。

VHF主要是作較短途的傳送,甚高頻常常會受環境因素如:距離,地形影響其訊號,因此,電臺的天線一般安裝於桅杆/船頂部較高位置以獲取更多傳輸訊號。

保養Tips:桌上型電腦用淡水或者酒精擦拭;手持對講機用後淡水沖洗,儘量用吹風機烘乾,每次檢查天線部位是否有鹽分進入,電池充電口用棉籤酒精擦拭。

航海雷達/雷達反射器

航海雷達(Marine radar)是裝在船上用於航行避讓、船舶定位、測距、狹水道引航的利用電磁波探測目標的電子裝置,雷達發射電磁波對目標進行照射並接收其回波,由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等資訊。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

雷達通常由天線、發射機、接收機、顯示器和電源5部分組成。70年代後期以來,雷達自動標繪儀的效能不斷改進,對目標的捕獲和跟蹤能力,影象和資料顯示能力,抗雜波干擾能力,試操縱功能等大為提高,並增加了自動漂移補償、航道顯示和海圖顯示等功能。

航海雷達還將進一步與其他定位導航技術、數字技術和自動控制技術相結合,透過自動操舵系統和主機遙控系統,組成閉環全自動導航和全自動避碰系統。

航海雷達在能見度不良時為航海人員提供了必需的觀察手段。它的出現是航海技術發展的重大里程碑,名副其實是船長的千里眼。

保養Tips:雷達一般安裝在高處和不受阻擋的位置,較容易鬆動,需要檢查安裝支架是否牢固,螺絲是否鬆動,定期檢查線路是否受溼氣/鹽分影響而導致電解腐蝕。

水深探測儀

除了水面上的導航通訊裝置,水下探測的裝置也尤為重要,是安全航行,避免觸礁的重要保證。

目前來說,船用水深探測儀一般採用聲納/回聲測深,但所有這樣的裝置都有一個共同的特點:它們都利用一組發射換能器在水下發射聲波,使聲波沿海水介質傳播,直到碰到目標後再被反射回來,反射回來的聲波被接收換能器接收。然後再由計算機處理收到的訊號,根據聲波往返的時間和所測水域中聲波傳播的速度,就可以求得障礙物與換能器之間的距離。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

聲波在海水中的傳播速度,隨海水的溫度、鹽度和水中壓強而變化。在海洋環境中,這些物理量越大,聲速也越大。常溫時海水中的聲速的典型值為1500米/秒,淡水中的聲速為1450米/秒。所以在新安裝的回聲測深儀,應對儀器進行率定,計算值要加以校正。在開闢新區或淺水航行時,可提供資訊用於導航,以確保船舶航行。在航道及港口測量方面,它可提供準確的可靠的水深資料。

保養Tips:休閒船艇的水深探測儀一般是集合葉輪船速儀為一體,安裝在船底可插拔位置,每次用完可以拔出探測儀,用空置塞堵上開孔位;當葉輪轉動不順暢時,可以晾乾噴塗Sailkote乾性潤滑劑來降低摩擦力。

船速探測儀

(理想的)船速,是指船舶在無風、無流情況下的航行速度,即船舶在靜水中單位時間內對地直線航行的距離。船速是船舶的一個重要效能指標。航速的單位通常有“節”和“海里/小時”,是一個專用於航海的速率單位。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

目前來說,休閒船艇的船上一般使用兩種速度,對地航速SOG和對水航速(Speed Through water)。對地航速SOG(Speed Over Ground) 是指船舶移動時GPS計算出的位移速度。對水航速則是採用了船底葉輪的轉速計算方式來算出船在水裡的航行速度。

保養Tips:使用後每次拔出,定期用牙刷清洗,防止海里微生物和鹽結晶增加摩擦力或無法轉動,必要時噴塗Sailkote乾性潤滑劑。

除了以上基本的一些航行通導裝置,根據船艇的不同用途,不同船東還會增加不同的航行通導輔助裝置,比如增加氣象預告和接收系統;如增加自動舵輔助航行系統;如帆船增加風速,風向感測器;釣魚艇增加聲納,魚探;商業船增加衛星通訊訊號/電話,漁船增加單邊帶(SSB:SingleSide Band,是指單邊帶,使用電波波形的一半接收。比如用上邊帶(USB)或者下邊帶(LSB),剩下那一半波形因為形狀是和那一半對稱的,所以可以用接收機補全,上邊帶和下邊帶通訊統稱單邊帶(來自百科)。

海上航行,是“誰”給你指引方向?

得益於科技的進步和資訊的快速更替,目前,大部分通導裝置和儀器都可以透過一個或幾個集合屏去實現監控和操控,船上的機器監測,溫度,溼度,燈光系統,影音娛樂系統等等都已經高度集合化為一體,實現一個螢幕上可以處理所有資訊。

感嘆,科技讓我們在大海里能夠更加安全,舒適,便捷馳騁!

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