探析航海科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向與研究重點(diǎn)論文
一、現(xiàn)代航海技術(shù)的變革
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)（包括傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)）和空間衛(wèi)星技術(shù)在航海上的成功應(yīng)用，使航海技術(shù)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)代航海己進(jìn)入電子航海時(shí)代。現(xiàn)代航海技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在船舶導(dǎo)航技術(shù)和海上通信技術(shù)兩個(gè)方面，研究電子航海技術(shù)促進(jìn)現(xiàn)代航海技術(shù)的變革，應(yīng)主要研究電子航海技術(shù)對(duì)船舶導(dǎo)航技術(shù)與海上通信技術(shù)的影響。
1.現(xiàn)代船舶導(dǎo)航技術(shù)
采用數(shù)字編碼的偽隨機(jī)噪聲信號(hào)測(cè)距與原子鐘測(cè)時(shí)技術(shù)的GPS，克服了以往電子導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度與作用距離的矛盾，GPS可在全球范圍內(nèi)全天候地為海上、陸上、空中和空間的用戶提供連續(xù)、高精度的位置、速度與時(shí)間信息。GPS所提供的高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、抗干擾能力極強(qiáng)的數(shù)字編碼測(cè)距信息己成為重要的信息資源。在航海上，GPSDGPS所提供的連續(xù)的己達(dá)到海圖極限精度要求的高精度數(shù)字船位，是船位定位技術(shù)上一次重大突破，是導(dǎo)航技術(shù)一次質(zhì)的飛躍。GPS己經(jīng)并不斷促進(jìn)與帶動(dòng)各種助航電子儀器的發(fā)展，例如AIS、ECDIS、NAVPIL0T等，使得航海儀器朝著數(shù)字化、信息化、智能化的方向發(fā)展。同時(shí)，即將全面運(yùn)行的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，都是將來(lái)性能更佳的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。今后十年隨著多元的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)問(wèn)世，必將使船舶導(dǎo)航技術(shù)更安全、更可靠。
2.現(xiàn)代海上通信技術(shù)
數(shù)字化的全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工莫爾斯報(bào)的通信方式，己使海上通信方式發(fā)生重大變革。目前，國(guó)際海事組織（IM0）提出了GMDSS現(xiàn)代化的目標(biāo)，將淘汰落后技術(shù)引入衛(wèi)星探測(cè)AIS、衛(wèi)星寬帶通信、中高頻段和甚高頻段數(shù)字通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)和手段，提升GMDSS功能。GMDSS現(xiàn)代化將實(shí)現(xiàn)各種海上信息的數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)無(wú)距離、無(wú)空間約束的快捷、準(zhǔn)確及便利的傳輸，信息可以集成與共享為使用者提供管理、控制與決策的依據(jù)。
綜上所述，GPS與GMDSS是現(xiàn)代航海技術(shù)的基礎(chǔ)，已經(jīng)使傳統(tǒng)的航海技術(shù)向著數(shù)字化、信息化的方向發(fā)展。IM0正是認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代航海技術(shù)這一重大變革將帶來(lái)航海技術(shù)信息化、現(xiàn)代化的前景，提出了實(shí)施電子航海戰(zhàn)略的目標(biāo)。
二、電子航海戰(zhàn)略的內(nèi)容
2008年IM0海上安全委員會(huì)在其第85次會(huì)議（MSC85）上批準(zhǔn)了制定和實(shí)施電子航海戰(zhàn)略并描繪了電子航海的前景、核心目標(biāo)和益處。電子航海是指通過(guò)電子方式在船上和岸上對(duì)海上信息進(jìn)行協(xié)調(diào)化的收集、集成、交換、呈現(xiàn)和分析，以便為海上安全、保安以及保護(hù)海洋環(huán)境而改善泊位到泊位的航行和相關(guān)服務(wù)。
實(shí)施電子航海戰(zhàn)略，并不是簡(jiǎn)單地推行某些電子航海技術(shù)。電子航海戰(zhàn)略是全局性的變革，其內(nèi)容十分豐富，對(duì)其內(nèi)涵的理解也在不斷深化。實(shí)施電子航海戰(zhàn)略首先是信息化建設(shè)。航海信息化建設(shè)是一項(xiàng)巨大的信息工程，其關(guān)鍵是各種數(shù)字信息標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)規(guī)范、傳輸標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，各種應(yīng)用智能軟件的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)。
電子航海戰(zhàn)略不僅是信息化建設(shè)，從深層次看，電子航海還有著極大的發(fā)展空間，既需要戰(zhàn)略構(gòu)思與制定，更需要研究建立許多新的理論，研究攻克許多新的關(guān)鍵技術(shù)。隨著電子航海戰(zhàn)略逐步推進(jìn)，航海技術(shù)必將從定性向定量、從經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)發(fā)展。電子航海的發(fā)展將使航海技術(shù)從技術(shù)上升為科學(xué)，發(fā)生質(zhì)的飛躍。
三、航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定位
科學(xué)研究是以問(wèn)題為基礎(chǔ)的，只要有問(wèn)題的地方，就有科學(xué)與科學(xué)研究。從科學(xué)發(fā)展史看，任何一門(mén)學(xué)科的建立都需要兩個(gè)條件：一是思想和知識(shí)積累到一定程度，二是具有較強(qiáng)烈的社會(huì)需要。其中，第一個(gè)條件是根本性條件。人類的航海活動(dòng)己有數(shù)千年的歷史，人們?cè)诤胶；顒?dòng)中發(fā)明并積累了豐富的船舶導(dǎo)航技術(shù)、船舶操縱技術(shù)、海上通信技術(shù)，尤其是進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，包括衛(wèi)星技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、造船技術(shù)、測(cè)量技術(shù)等在內(nèi)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得航海技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，航海技術(shù)己進(jìn)入數(shù)字時(shí)代。另一方面，海上交通運(yùn)輸承載了全世界80%以上的貨物貿(mào)易運(yùn)輸，與人類的生存發(fā)展息息相關(guān)。海上交通運(yùn)輸領(lǐng)域需要航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的支持，需要航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科去研究并攻克許多重大的課題，以確保海上交通運(yùn)輸?shù)脑诎踩h(huán)保和安保條件下的高效。但是，由于受航海技術(shù)發(fā)展水平的制約，以往的航海技術(shù)以定性分析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為主，研究方法不夠成熟，學(xué)科體制不夠規(guī)范，因此，與真正的獨(dú)立學(xué)科還有一定的差距。航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的現(xiàn)狀與水平與海運(yùn)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略對(duì)科技的要求差距甚大，必須加快發(fā)展。
航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科屬于應(yīng)用性學(xué)科，應(yīng)充分吸收、應(yīng)用相關(guān)學(xué)科的新理論、新技術(shù)，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，明確學(xué)科定位，使高等學(xué)校在人才培養(yǎng)、教師教學(xué)、科學(xué)研究方面具有更明確的目標(biāo)和方向。
獨(dú)立的研究?jī)?nèi)容的確定是學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵。需要跟蹤、分析與研究航海領(lǐng)域的新技術(shù)、新理論，熟悉相關(guān)學(xué)科的發(fā)展水平與新成果，分析航海活動(dòng)發(fā)展中需要解決的問(wèn)題，才能明確學(xué)科自己獨(dú)有的研究方向。導(dǎo)航技術(shù)、海上通信技術(shù)、船舶操縱與避碰技術(shù)一直是航海科學(xué)與技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容。筆者認(rèn)為，在航海向數(shù)字化發(fā)展的今天，數(shù)字導(dǎo)航技術(shù)、海上數(shù)字通信技術(shù)、智能化船舶操縱與避碰技術(shù)將是現(xiàn)代航海科學(xué)與技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向和重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)該作為現(xiàn)代航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究的重點(diǎn)。
在確定獨(dú)立的研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上，航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科應(yīng)通過(guò)測(cè)試、各參數(shù)之間機(jī)理分析、建模并進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證等研究方法，不斷完善應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)，提高船舶運(yùn)輸?shù)陌踩h(huán)保與效率水平。同時(shí)，還應(yīng)不斷完善航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的科學(xué)體制，制定科學(xué)的具有前瞻意義的航海科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，開(kāi)創(chuàng)航海科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的新局面。
四、航海科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向與研究重點(diǎn)
航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科是大連海事大學(xué)的特色和優(yōu)勢(shì)學(xué)科，也是眾多航海高等院校的主干學(xué)科。如何抓住電子航海戰(zhàn)略實(shí)施的機(jī)遇，開(kāi)創(chuàng)航海科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的新局面，是擺在航海教育主管部門(mén)和航海教育工作者面前的一個(gè)新課題。
要實(shí)現(xiàn)海運(yùn)強(qiáng)國(guó)，海運(yùn)科技創(chuàng)新和高水平海運(yùn)人才培養(yǎng)是關(guān)鍵。而科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)都要依賴學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展。目前，交通運(yùn)輸部正與教育部聯(lián)合開(kāi)展關(guān)于航海教育的調(diào)查研究，擬出臺(tái)關(guān)于提高航海教育質(zhì)量的指導(dǎo)意見(jiàn)。建議交通和教育主管部門(mén)加大對(duì)航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的扶持力度，在國(guó)家學(xué)科體系中對(duì)航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定位予以確認(rèn)，在數(shù)字導(dǎo)航技術(shù)、海上數(shù)字通信技術(shù)、智能化船舶操縱與避碰技術(shù)等領(lǐng)域加大科研投入，建立航海科學(xué)與技術(shù)研究型人才培養(yǎng)基地，從政策上對(duì)航海科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給予保障。
航海教育和科研工作者也應(yīng)以電子航海戰(zhàn)略的實(shí)施為契機(jī)，跟蹤、消化吸收相關(guān)領(lǐng)域的最新科技成果，積極開(kāi)展相關(guān)研究，為海上交通運(yùn)輸?shù)陌踩透咝峁┲橇ΡＵ稀１疚囊孕畔⒓夹g(shù)、光纖陀螺、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等在航海上的應(yīng)用以及PORTS、智能ECDIS及數(shù)字船舶運(yùn)動(dòng)模型識(shí)別與控制技術(shù)的發(fā)展為例，分析電子航海的發(fā)展方向以及實(shí)施電子航海戰(zhàn)略需要研究的內(nèi)容與需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。
1.航海信息數(shù)字化
信息技術(shù)處理的對(duì)象是數(shù)字信息，工具是計(jì)算機(jī)。為了規(guī)范航海業(yè)務(wù)，需要利用計(jì)算機(jī)智能化輔助航海業(yè)務(wù)，需要建設(shè)航海信息數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)與知識(shí)庫(kù)。信息的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，并不僅是簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)識(shí)別問(wèn)題，而且更重要的是對(duì)信息的基本元素、信息元素分類、各信息元素關(guān)聯(lián)性的科學(xué)分析，為計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能處理提供邏輯判斷支持。由于信息數(shù)據(jù)庫(kù)的科學(xué)性將直接影響應(yīng)用功能軟件開(kāi)發(fā)的可行性，因此，信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)是計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用功能軟件的基礎(chǔ)。
建立航海信息數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上是建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)元素標(biāo)準(zhǔn)、信息分類編碼標(biāo)準(zhǔn)、用戶視圖標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)等。分析研究信息的最基本元素，賦予其物理屬性及編碼，使其成為計(jì)算機(jī)能識(shí)別與處理的數(shù)字信息元素；分析研究信息元素之間的關(guān)聯(lián)性與邏輯性，構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)，以便于計(jì)算機(jī)查詢與分析，尤其是對(duì)于海量數(shù)據(jù)的處理，該項(xiàng)工作更顯得重要；在此基礎(chǔ)上分析研究信息服務(wù)組成的業(yè)務(wù)規(guī)范，開(kāi)發(fā)出各種用戶操作標(biāo)準(zhǔn)界面及信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)航海信息的集成與共享。
信息化的核心是智能控制，智能控制的目的是為用戶服務(wù)。電子航海戰(zhàn)略首先是信息化建設(shè)，核心是為航海人員服務(wù)，解決電子航海時(shí)代航海人員“信息過(guò)載”的問(wèn)題。顯然，這需要而且必須有航海科技人員的參與，因?yàn)椋胶Ｈ藛T了解實(shí)際的操作、管理與控制，知道需要什么，解決什么問(wèn)題，達(dá)到什么目的。航海的信息化建設(shè)實(shí)質(zhì)就是智能化的信息技術(shù)為航海人員服務(wù)，使得航海信息技術(shù)更加人性化。
船用雷達(dá)波浪測(cè)試技術(shù)、海面油污測(cè)試技術(shù)是信息技術(shù)在海洋參數(shù)測(cè)試上成功的應(yīng)用。航海科技人員應(yīng)開(kāi)拓其在船舶耐波性、防污染方面的科學(xué)研究。
2.光纖陀螺技術(shù)
傳統(tǒng)陀螺為機(jī)電陀螺，盡管在過(guò)去一直是慣性導(dǎo)航和測(cè)量領(lǐng)域的主流儀表，但因其具有高速旋轉(zhuǎn)的“轉(zhuǎn)子’等不利因素，在精度、性價(jià)比和壽命方面制約了慣性技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。1913年法國(guó)科學(xué)家G.Sagnac論證了米用無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的光學(xué)系統(tǒng)同樣能夠檢測(cè)相對(duì)慣性空間的旋轉(zhuǎn)。得益于激光器的發(fā)明，1962年，作為第一代光學(xué)陀螺的環(huán)形激光陀螺（RLG）誕生。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，1976年光纖陀螺（FOG）在實(shí)驗(yàn)室演示。光纖傳感技術(shù)是一種以光波為載體，光纖為媒質(zhì)，感知和傳輸外界被測(cè)信號(hào)的'新型傳感技術(shù)。光纖陀螺與傳統(tǒng)的機(jī)電陀螺一樣，用來(lái)測(cè)量運(yùn)載體相對(duì)慣性空間的旋轉(zhuǎn)角速度。當(dāng)運(yùn)載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，光纖陀螺利用Sagnac相移導(dǎo)致光波干涉條紋產(chǎn)生微小移動(dòng)，從而測(cè)得旋轉(zhuǎn)角速度。光纖陀螺具有體積小、質(zhì)量輕、動(dòng)態(tài)范圍大、精度范圍廣、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的全固態(tài)慣性儀表。由于其在航空、航天、航海及兵器等應(yīng)用領(lǐng)域的重要性，從一開(kāi)始就得到了世界各國(guó)特別是軍方的密切關(guān)注，并得以迅速發(fā)展。經(jīng)過(guò)30年技術(shù)的發(fā)展，光纖陀螺己成為21世紀(jì)慣性測(cè)量與制導(dǎo)領(lǐng)域的主流儀表之一。
在航海上，光纖陀螺在艦艇導(dǎo)航與姿態(tài)測(cè)量中得到成功應(yīng)用。光纖陀螺在商船上的應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，其在船舶運(yùn)動(dòng)模型與控制模型的在線識(shí)別、船舶耐波性理論的研究、自動(dòng)舵智能控制上將有很大的應(yīng)用空間。
3.衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)
我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2020年實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)既具有GMDSS相應(yīng)的海上通信功能，還具有GPS相應(yīng)的全球高精度三維定位功能。我國(guó)航海科技人員應(yīng)積極參與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的民用終端設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)工作，使該系統(tǒng)重要信息資源得到廣泛應(yīng)用，發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。這是我國(guó)海運(yùn)事業(yè)戰(zhàn)略安全的需要，也是世界海運(yùn)業(yè)安全的需要。
4.PORTS
傳統(tǒng)上利用海圖及潮汐表來(lái)估算港口水域水深和水流，這種方法己不能滿足海上交通運(yùn)輸發(fā)展的需要。為此美國(guó)海洋大氣管理局（NOAA）國(guó)家海洋部（NOS）開(kāi)發(fā)了PORTS。PORTS是PhysicalOceanographicRea—TimeSystem的英文縮寫(xiě)，中文是“港口海洋環(huán)境要素實(shí)報(bào)及預(yù)報(bào)系統(tǒng)”。它是一種公共信息采集和發(fā)布系統(tǒng)，其目的是向船長(zhǎng)和引航員提供準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的港口和航道水深、水流、風(fēng)、浪、溫度及鹽度等數(shù)據(jù)，有效利用港口水深資源，保證航行安全，提高航運(yùn)效率，為水域的環(huán)境保護(hù)提供支持。全球第一個(gè)PORTS于1991年在美國(guó)佛羅里達(dá)州西部港口城市坦帕港建成并投入運(yùn)行。
實(shí)質(zhì)上是潮汐潮流預(yù)報(bào)的數(shù)字化發(fā)展方向。把點(diǎn)潮汐潮流的預(yù)報(bào)發(fā)展為區(qū)域性潮汐潮流預(yù)報(bào)，把統(tǒng)計(jì)建模的預(yù)報(bào)發(fā)展為考慮氣象要素的預(yù)報(bào)，其關(guān)鍵是潮汐潮流的測(cè)試與傳輸、氣象要素的測(cè)試，然后通過(guò)數(shù)學(xué)建模，實(shí)現(xiàn)測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量與測(cè)量精度能夠滿足工程需要的。應(yīng)該指出的是，基于實(shí)時(shí)潮汐潮流預(yù)報(bào)的所需的測(cè)試技術(shù)及測(cè)試儀器與設(shè)備己經(jīng)具備，技術(shù)上不存在太大的問(wèn)題，主要在于投資、測(cè)試與建模。數(shù)字化的區(qū)域性的潮汐潮流預(yù)報(bào)系統(tǒng)將是海域水深、水流資源信息化的重要發(fā)展方向，這不僅有利于航行安全，提高海域水深、水流資源的利用效率，同時(shí)也是保證海域清潔和防污染的重要信息資源。同樣可以應(yīng)用于沿岸水域與狹水道水域。
5.智能ECDIS
智能ECDIS將不僅顯示海圖信息、本船信息、AIS目標(biāo)信息、雷達(dá)圖像及ARPA目標(biāo)信息，還綜合處理與顯示潮汐、潮流信息、航路信息、氣象信息、VTS及港口信息等，ECDIS將是航海信息的綜合處理與顯示的中心。
ECDIS綜合處理與顯示PORTS系統(tǒng)所提供的港口區(qū)域性的實(shí)時(shí)潮時(shí)與潮流的數(shù)字信息，將是ECIDS的重要發(fā)展方向。綜合PORTS信息的新型對(duì)提高港口航行安全及増強(qiáng)港口水域的通航能力是十分有利的。港口管理者將能科學(xué)地利用港口水域的水深、水流資源，合理地調(diào)度港口進(jìn)出港船舶；海事管理部門(mén)將以此對(duì)船舶的通航安全作出進(jìn)一步的判斷；航海人員將根據(jù)此信息合理安排船舶到港時(shí)間及設(shè)計(jì)最佳航線。
航路、氣象、VTS及港口服務(wù)等信息在ECDIS上進(jìn)行綜合處理與顯示，從處理與顯示本身來(lái)講比較容易，關(guān)鍵是如何合理、有效、智能化地把這些信息提供給航海人員和海事管理人員，避免造成“信息過(guò)載”的負(fù)面影響。
6.數(shù)字船舶運(yùn)動(dòng)模型識(shí)別與控制技術(shù)
采用雷達(dá)波浪測(cè)試儀、光纖陀螺等新的測(cè)試儀器，使得船舶可以進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)測(cè)試。船舶動(dòng)態(tài)測(cè)試可以為減小因船模水池試驗(yàn)的尺度效應(yīng)與邊界效應(yīng)帶來(lái)的誤差提供一種可行的研究方法。通過(guò)對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)、控制參數(shù)、姿態(tài)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)的測(cè)量，就可以分析出船舶運(yùn)動(dòng)對(duì)環(huán)境的響應(yīng)機(jī)理，進(jìn)而研究建立船舶運(yùn)動(dòng)模型的在線辨識(shí)的理論與方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶定量的操縱與控制，最終實(shí)現(xiàn)智能化船舶操縱與控制。建立這樣的多傳感器的智能的數(shù)字船舶操縱與控制系統(tǒng)，將根據(jù)測(cè)得的海浪數(shù)據(jù)（有效浪高、波長(zhǎng)、波向）、氣象參數(shù)及船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在線辨識(shí)船舶運(yùn)動(dòng)模型，并可對(duì)航海人員將要采取操縱行動(dòng)后船舶的響應(yīng)有一個(gè)量化數(shù)據(jù)的提示。例如，船舶在大風(fēng)浪中航行，該系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的船舶某種航向、航速，定量給出相應(yīng)的船舶橫搖幅度與縱搖幅度，以供航海人員參考。因此，在這樣的數(shù)字船舶操縱與控制系統(tǒng)的輔助下，航海人員對(duì)將采取操縱行為后船舶的響應(yīng)有一個(gè)量化數(shù)據(jù)，船舶操縱與控制的安全性必將有極大的提高。通過(guò)實(shí)船動(dòng)態(tài)測(cè)試來(lái)研究建立船舶操縱與控制模型必須借鑒船模水池試驗(yàn)的船舶水動(dòng)力建模的理論與方法，同時(shí)，在確保安全的前提下，實(shí)船測(cè)試方案的設(shè)計(jì)、傳感器的配置與安裝、傳感器數(shù)據(jù)的采集與傳輸、數(shù)據(jù)的融合與處理、機(jī)理的研究、多參數(shù)的在線辨識(shí)都是一項(xiàng)全新的探索性的艱巨的科學(xué)研究工作。從基礎(chǔ)理論研究上來(lái)講，該項(xiàng)科學(xué)研究工作將對(duì)解決船舶運(yùn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題提供支持，該項(xiàng)科學(xué)研究成果不僅對(duì)船舶設(shè)計(jì)有幫助，而且將帶動(dòng)具有多傳感器的智能舵的發(fā)展。
五、結(jié)語(yǔ)
全面實(shí)施電子航海戰(zhàn)略，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)航海科學(xué)與技術(shù)發(fā)展新局面，人才培養(yǎng)是關(guān)鍵。日新月異的現(xiàn)代航海技術(shù)需要航海科技人員不斷跟蹤航海領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)積極開(kāi)展學(xué)習(xí)和探索，注重測(cè)量與實(shí)證研究，努力攻克海上交通運(yùn)輸發(fā)展中的技術(shù)難題。應(yīng)引進(jìn)相關(guān)學(xué)科的科研人員來(lái)改善航海科技與教育隊(duì)伍的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并為他們創(chuàng)造一個(gè)學(xué)習(xí)航海、服務(wù)航海、獻(xiàn)身航海的良好的人才培養(yǎng)發(fā)展的氛圍。航海科技的創(chuàng)新與發(fā)展難以一蹴而就，需要體制上營(yíng)造一種“養(yǎng)”人才的環(huán)境。
實(shí)施電子航海戰(zhàn)略，開(kāi)創(chuàng)航海科學(xué)與技術(shù)發(fā)展新局面，是當(dāng)代航海科技與教育工作者的責(zé)任。航海科技與教育工作者應(yīng)為實(shí)現(xiàn)我國(guó)海運(yùn)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)、為實(shí)施“科技強(qiáng)交”戰(zhàn)略作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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