20世紀(jì)下半葉,伴隨整個科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,航??茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步日新月異,其重要標(biāo)志如下。
1) 船舶大型化
在20世紀(jì)60年代,1萬載重噸的船就可稱為“萬噸巨輪”,2000年末世界上擁有10萬載重噸的超大型油輪(VLCC)數(shù)百艘,還有50萬載重噸的特大型(ULCC)油輪。目前最大的散貨船為30多萬載重噸。集裝箱船也越來越大,從幾百到1000、3000、5000標(biāo)準(zhǔn)箱的集裝箱船已有許多;我國已有8500標(biāo)準(zhǔn)箱的集裝箱船投入運營,而1萬標(biāo)準(zhǔn)箱(TEU)左右的超大型集裝箱船正在開發(fā)建造中。大型豪華客輪達(dá)到14萬總噸級。
2) 船舶專業(yè)化
過去的海洋運輸船舶主要是客船、普通貨船和油船。近20年來,集裝箱船、滾裝船(Roll-Roll)、液化氣船(LNG、LPG)等專業(yè)化特種船舶迅速增多。
3) 船舶高速化
為了與高速公路、高速鐵路運輸競爭,近20年來,30節(jié)(1節(jié)為每小時航行1海里,1海里等于1.852公里)以上的小型高速氣墊船、水翼船、水動力船、噴氣推進(jìn)船快速研制并大量投入使用。當(dāng)前的集裝箱船速度可達(dá)25-30節(jié),大約比過去的普通貨船快一倍。
4) 船舶自動化
20世紀(jì)70年代計算機在船上廣泛應(yīng)用,從船舶在機艙設(shè)置集中控制室到出現(xiàn)無人值班機艙和駕駛臺對主機遙控遙測,船舶機艙自動化成為趨勢。隨后駕駛臺的自動化儀器設(shè)備不斷研發(fā)和應(yīng)用近10年來建造的新型船舶基本上都可稱之為駕機合一的自動化船舶,其中一部分自動化程度高的船舶被稱之為“高技術(shù)船舶”。
5) 導(dǎo)航定位電子化
當(dāng)前,傳統(tǒng)的陸標(biāo)定位、天文定位方法已成為特殊情況下的補充手段,無線電導(dǎo)航定位方法經(jīng)過了無線電測向儀(1921)、雷達(dá)(1935)、羅蘭A(1943)、羅蘭C(1958)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(1964)、全球定位系統(tǒng)(1993)的發(fā)展歷程,進(jìn)入高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位時代。全球定位系統(tǒng)(GPS)可在全球范圍內(nèi)全天候為海上、陸上、空中和空間用戶提供連續(xù)的、高精度的三維定位、速度和時間信息,使船舶、飛機和汽車等運載工具的導(dǎo)航與定位發(fā)生了劃時代的變革。
6) 避碰自動化
為在能見度不良情況下發(fā)現(xiàn)來船而進(jìn)行避碰,船用雷達(dá)發(fā)揮很大作用。20世紀(jì)70年代研制出的自動雷達(dá)標(biāo)繪裝置(APPA)和雷達(dá)的結(jié)合被稱之為自動避碰系統(tǒng)。該系統(tǒng)可自動采取和跟蹤目標(biāo),以及自動顯示來船的位置、航向、航速、相對運動和碰撞危險數(shù)據(jù)。避碰自動化進(jìn)一步得到發(fā)展是20世紀(jì)末開發(fā)了船舶自動識別系統(tǒng)(AIS),可連續(xù)向其他船舶傳送船舶自身數(shù)據(jù),并可連續(xù)接收其他船舶的數(shù)據(jù),有利于減少因船舶識別和避碰決策失誤引起的船舶碰撞事故。
7) 海圖電子化
傳統(tǒng)的紙質(zhì)印刷海圖已不適應(yīng)船舶自動化和航海智能化的發(fā)展要求,電子海圖顯示與信息系統(tǒng)在近十幾年研發(fā)成功并不斷完善。該系統(tǒng)不但能很好地提供紙質(zhì)印刷海圖的有用信息,而且取代了傳統(tǒng)的手工海圖作業(yè),綜合了GPS、APPA、AIS等各種現(xiàn)代化的導(dǎo)航設(shè)備所獲得的信息,成為一種集成式的航海信息系統(tǒng),被稱為是航海領(lǐng)域的一場技術(shù)革命。
8) 航海資料數(shù)字化
航海所需的各種圖書資料原都采用紙質(zhì)印刷形式。隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,航海通告潮汐表、燈標(biāo)表等出現(xiàn)了電子版和網(wǎng)絡(luò)版。海員可購買光盤或在網(wǎng)上查詢與下載。這有利于航海圖書資料中內(nèi)容的迅速更新,避免了海員對紙質(zhì)圖書資料的手工更正,使用也更加方便。
9) 通信自動化
無線電報、無線電話、電傳和傳真在船上采用,比船舶采用手旗與燈光進(jìn)行通信已是很大的進(jìn)步。1957年第一顆人造衛(wèi)星升空,拉開了衛(wèi)星通信的序幕。1979年國際海事衛(wèi)星組織(Inmarsat)宣告成立,1982年開始提供全球海事衛(wèi)星通信服務(wù),Inmarsat可以為海陸空提供電話、電傳、傳真、數(shù)據(jù)、國際互聯(lián)網(wǎng)及多媒體通信業(yè)務(wù)。船舶通信自動化的另一重要標(biāo)志是船舶使用了全球海上遇險與安全系統(tǒng)(GMDSS),使船與船、船與岸臺全方位和全天候即時溝通信息。一旦發(fā)生海上事故時,岸上搜救當(dāng)局及遇難船或其附近船舶能夠迅速地獲得報警,GMDSS還能提供緊急與安全通信業(yè)務(wù)和海上安全信息的播發(fā),以及進(jìn)行常規(guī)通信。GMDSS在船上的使用導(dǎo)致了駕駛與通信合一,傳統(tǒng)的船舶報務(wù)員已被取消。
10) 航行記錄自動化
為了在船舶發(fā)生海上事故后查明事故原因,從中吸取教訓(xùn),采取針對性防范措施,原由海員手工記錄的航海日志、車鐘記錄簿等,現(xiàn)正被俗稱為船舶“黑匣子”的航行數(shù)據(jù)記錄儀(Voyage Data Recorder,VDR)代替。VDR系統(tǒng)由主機、傳感器、數(shù)據(jù)存儲器、專用備用電源和回放再現(xiàn)系統(tǒng)等構(gòu)成。船上有了VDR,就大大有利于海上事故原因分析。
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