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研究E-航海框架下航海引航技术

摘要：随着航运业不断发展,如何实现船舶引航的智能化、更好地将E-引航纳入E-航海框架,

是当下的研究课题。本文以洋山E-航海示范工程为例,对智能导航仪、引航操作系统等引航

项目产品进行介绍,并对其进一步的优化进行了分析。

关键词：E-航海;船舶引航;智能导航仪;引航操作系统;航海技术;

随着船舶向大型化、专业化、高速化方向发展,引航手段的智能化已经逐渐成为船

舶引航的实际需求。科学引航、智慧引航与E-航海理念一脉相承,因此,实现智慧引航的关

键就是将E-引航纳入E-航海框架体系,把有关信息系统整合到统一平台,实现信息资源的高

度共享。

1E-航海与船舶引航状况概述

1.1E-航海概念

E-航海是通过电子的方式,在船上和岸上,收集综合和显示海事信息,以增强船舶

泊位到泊位的全程航行能力、相应的海上服务安全能力以及海洋环境保护能力。E-航海是信

息的集成,实质是将海事相关信息进行协调、收集、整合、交换及显示的一个过程。

E-航海系统架构建设以用户需求为导向,主要组成包括船端系统、岸基系统以及导

航与通信基础设施。船端系统以船载导航系统为核心,包括高度完好的电子定位、电子海图

和减少人为错误的分析与预警能力;岸基系统集成所有可用的岸基船舶交通管理和相关服务

系统,以便于岸基操作人员理解和使用的方式提供各种信息数据、导航与通信基础设施可以

增强管理部门和船舶之间信息的无缝传输。

E-航海系统的功能是多方面的,对于船舶引航来说,它可以提供船舶辅助引航服务。

通过提供精确定位、精密船舶位置预测、船舶操作协调工具、航道物标的精确感知等手段,以

及船岸之间助航信息实时通信,为船舶引航提供服务,从而提高航道通航尺度,保障船舶安

全。

1.2船舶引航发展现状及引航服务需求

长期以来引航员一直采用目视瞭望助航标志等传统引航方式来确定船舶是否航行

在航道中,但传统方式往往受天气状况和能见度等条件影响,使得引航方式受到很大限制。

科学进步和技术发展为船舶引航提供了更好的解决方法,引航方式的现代化、智能化是船舶

安全驾驶的迫切需求和技术进步的必然趋势,也是船舶引航管理工作的方向。

目前,船舶自主进港和引航进港存在的问题,是缺乏能及时获取全面助航信息智能

化的助航系统。E-航海用户需求分析表明,船舶港口引航用户希望能够提供智能综合船舶导

助航辅助手段,为船舶提供智能引航服务。

2洋山港E-航海实践中船舶引航项目应用

上海国际航运中心和上海自贸区建设纳入国家发展战略,依托洋山港的港口和航

运经济发展成为深化国家战略的重要支撑。提高和改善洋山港区在能见度不良条件下大型集

装箱船舶航行和离靠泊的助航安全保障条件,为引航员提供助航保障支持,尤为急迫和重要。

洋山E-航海示范平台作为中国首个E-Navigation示范平台,在船舶引航相关技术产

品研发方面做了大量工作。目前,研发、推广的智能导航仪和引航操作系统,提升了保障大

型集装箱船舶能见度不良天气条件下进出上海洋山港通航安全的航海保障技术支持能力,

可以为实船航行和靠泊过程中操作基于GIS的航海保障应用软件和通信、定位硬件提供益于

航行安全的各类助导航服务的信息。

2.1大型船舶的引航靠泊辅助系统船舶智能导航仪

船舶智能导航仪是基于北斗CORS系统的船舶智能导航仪,深度结合网络VRS、AIS

技术、现代无线通信和互联网等技术而提出的一种先进的适用于大型船舶的引航靠泊辅助系

统,集船舶航行服务模式和精准靠泊模式为一体,旨在提高和改善在能见度不良条件下大型

集装箱船舶航行和离靠泊的助航安全保障条件。

该设备由引航员携带至船上,放置在船舶的左、右舷,并设置本船的相应参数就能

自动快速计算船舶移动数据,为引航员靠离泊操纵时提供厘米级高精度的船位信息、船舶移

动速度和船首、船尾与码头的距离等辅助靠泊信息,并将这些数据通过Wi-Fi发送到手持便

携式终端,从而有效提高了船舶靠港的工作效率和作业安全性。

智能导航仪;由主机、副机和IPAD软件系统显示终端三部分组成。主要功能包括:

(1)兼容北斗、GPS两种定位模式,本船实时高