航海技术范文

航海技术篇1

关键词：航海CBT 航行实习 实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）20-00-02

海上航行实习是航海教育的重要环节，是培养学生的实践技能、专业思想、职业素质、安全意识的必要手段。STCW78/95公约特别强调应加强对海员实际技能的培养和评估，强调实践是第一位的。2012年已生效的《STCW公约马尼拉修正案》、我国制定的《海船船员适任考试、评估和发证规则》（简称11规则）和教育部印发的《关于进一步提高航海教育质量的若干意见》，也重点强调对提高海员实践技能的要求。[1]

1 航行实习教学现状

目前大多数的航运学校都对航行实践教学高度重视。上海海事大学作为国内少数几所具有独立教学实习船的本科高校，每年都对航行实习投入大量的人力物力和财力。目前海上实践教学与原来的模式较为相近。先是在大三下学期由学校选派专门的指导教师在校船上开展航行实习教学；而后大四下学期的毕业实习采用提前半年毕业、进入分配单位跟船实习的模式，对于毕业不从事船员工作的学生则统一安排在校船实习。[2]

通过系统调研近几年学校航海类本科生航行实习教学计划与考核资料，与实习教师学生的座谈交流进行整理和分析并结合自我实习带教经历，发现航行实习教学中仍存在以下问题：①航行实习时间的增加伴随着学校人力物力投入成本的加大，师资配置压力增大，安全管理面临挑战；②在校期间（陆上）开展的实习准备工作除宣传片和动员会外，上船预前教育明显不足，导致学生上船后学习目标不明确，甚至认为航行实习仅仅是体验船员生活，造成教学资源浪费、难以达到预期目的；③教学方案中现场实操项目缺乏可操作性和连续性的指导，没有具体的成文教案，实践教学效果因教学人员的配置及具体人员安排的不同存在明显差异；④实习结束回校后，教务部门很难了解和掌握真实的实习教学情况，反馈机制不健全。

2 CBT技术的现状及发展

计算机辅助培训CBT（Computer Based Training），是通过计算机教学软件辅助训练的一种手段，通常采用图文、音频、视频及虚拟现实技术等多媒体来实现。

现在计算机辅助训练方式已被广泛应用于世界航空业培训中。国际上对航空CBT的研究和发展相当重视，已成立专业性组织――美国航空工业CBT委员会（Aviation Industry CBT Committee，AICC），为航空业建立基于计算机培训系统相关的开发、和评估指南。[3]

航运界也在积极探索开发计算机技术的培训手段。国外几个知名的航海软件供应商Videotel（英国唯视导海运国际公司）、挪威Seagull公司以及MGI International等开发了丰富的航海CBT训练单元模块。英国航海学会也对航海CBT进行了多年研究，并召开了多次“CBT@SEA”的专题研讨会，其在航海CBT的应用、存在的问题、标准等领域的研究处于国际领先地位。

国内航海类院校对于CBT技术的研究也正处于发展阶段，但应用形式还比较零散，主要有模拟器培训、CAI多媒体辅助教学等，应用于海事局的货物积载培训和驾驶台资源管理的评估训练中。新兴的、基于视窗操作系统的低成本桌面化CBT技术，必将对航海实践教学形成有力支撑。

3 航海CBT适用于实践教学的优势分析

3.1 减少培训费用

CBT系统集文本、声音、动画、图像、视频剪辑于一体，可以在很大程度上代替纸质海图、实物模型、训练模拟器等教学设施，甚至可以取代部分实物操作，从而大幅节省实践教学的训练费用。

3.2 提高培训效率

CBT系统图文并茂、生动形象的效果，易于将复杂的理论与实际问题直观形象地表示出来，充分发挥学员多感官接受信息的能力。Kongsberg Maritime（康斯伯格海事）的对比研究表明，航海CBT能提高受训者80%的记忆力。

3.3 提升学习兴趣

航海CBT技术是一个仿真技术和培训教学相融合的系统。使用者不只是看计算机屏幕，而是成为计算机屏幕上活动的一部分，有强烈的交互参与感，可以大大提高受训者的学习兴趣。

3.4 保证培训评估质量

航海实践教学中，学生的理解以及实际动手能力差异显著，而航海CBT技术的可重复性可以有效的弥补这一差异。同时航海CBT因其采用标准化的评估手段，避免人为因素的干扰，还可以很好的保证考核结果符合统一公平的标准。

4 CBT技术对航行实习教学的推动作用

4.1 上船前准备工作方面

一般而言，学生上船前，作为学校有关领导和负责学生工作的辅导员都会通过实习动员会对学生进行安全教育，但在实习动员会上讲到的安全纪律教育，学生常常不以为然。如果将收集到的一些有关安全方面的案例通过CBT技术做成“基本安全培训”软件包展示给学生，相信可以起到良好的警示作用，使学生初步知道应该如何做才能确保实习期间的安全。

航海CBT在时间和空间上具有自由性，它可以在任何时间、任何地点进行。学生在未上船前就可了解船舶教学实习的要求和内容等，带着问题和目的去实习，有助于提升学生的学习兴趣，同时明确实习目标。航海CBT的应用更符合我国高校所提倡的以学生为中心的自主学习模式。

4.2 在船上教学方面

学生在船上实习期间，指导教师应尽量利用实习船上的现有设备仪器、海上环境和现场情景，依照教学大纲来组织实践教学。但教学大纲覆盖面较广，实习指导教师往往只精通于本专业的知识且船上实习时间有限，导致实习任务难以圆满完成。现有的航海CBT软件大都根据STCW78/95公约针对船员船上工作的性质和特点将船员培训的内容分解成一个个的专题，与我校正在构建的《海上实践教学案例库》有很大相似性。如果基于实践教学计划和大纲构建航海CBT，并利用《海上实践教学案例库》中的项目和专题加以充实，借助航海CBT开展实践教学，不但是对教学大纲的有力支撑，而且可以有效缩减由于教学人员的配置及具体人员安排的不同而造成的教学效果差异。

由于学生的理解能力和操作能力差异较大，船上的设备和时间有限，通常传统的教学节奏完全由教师来控制，以照顾大多数为原则来把握，这就造成小部分的学生实习效果不良，或是为了照顾少数学生要推迟教学进度。航海CBT涵盖的信息量大，可重复性强，学生可以采取“暂停”或“回放”等功能反复演练，巩固学习效果。同时航海CBT能够较好的模拟动态过程，有助于学生对抽象概念、复杂过程及操作的理解和掌握，能按照学生的不同情况因材施教，学生亦可进行反复练习。当学生同计算机对话时，没有任何心理负担，能充分挖掘自我的学习潜力，提高主观能动性，取得较好的学习和培训效果。

4.3 实习考核方面

目前大多数学校的船上航行实习考核都以实际操作考核为主。由于船上指导教师人数有限，考核常常要占去很多的宝贵时间，而且常出现反映考核评判标准不统一、主观因素过大的问题。以上海海事大学为例，实习考核由实际操作考核，笔试和政绩表现综合确定。其中实操考试成绩占65%，笔试占20%，政绩表现占15%。一般情况下政绩表现成绩基本相同，笔试的比重较小，学生的成绩差异主要在于实操考试。实操考核一般为抽题考试、考官打分的形式，受题目难易和考官印象等因素影响较大。

航海CBT有内置的评估系统以及具有记录培训时间和培训者身份的功能，可以检验学员的培训的结果和质量。其中的自动打分功能更是量化了教学效果和质量，可以节省大量的时间。计算机的自动记录和评分系统还可以防止现场评估考核中考官主观因素导致评判标准不一致等人为因素的干扰，确保评估的客观性和公正性。

4.4 回校后总结反馈方面

航行实习结束返校后，学校的教务部门往往只能通过安排教师和学生座谈以及查阅实习报告册的方式了解航行实习情况，手段较为单一，获取信息手段较少。

航海CBT系统有助于建立良好的航行实习教学反馈机制。航海CBT中保留了大量的学生的使用以及考核数据，教学管理部门可以轻松调查和分析在船航行实习教学中存在的问题和考核情况，有针对性地帮助实习教师改进教学策略，优化教学方案，从而进一步提高航行实习质量。

（1上海海事大学商船学院，上海 201306；2航运仿真技术教育部工程研究中心，上海 201306）

参考文献：

[1]冯德阶.航海类专业实践教学改革的探索与实践[J].航海教育研究，2012（2）：54―56.

[2]王志明.基于远洋实习船的航海类专业实践教学探讨[J].航海教育研究，2013（2）：51―54.

航海技术篇2

关键词：关键航段 江海直达船舶 驾驶技术 分析

1.引言

江海直达船能够从长江的内河港口到达近海的海港，例如，宁波港、香港和台湾港口、韩国和日本等国家的港口等，不仅节约了江船和海船的中转费用，而且运输安全可靠，非常有利于航运企业的发展和效益。但是江海直达船舶同样要注意在关键航段的驾驶，在通过弯曲河段、过桥和入海河口这些关键的地方要特别注意驾驶，对航行条件和航行的要领要时刻掌握和熟练，确保航行的平稳和安全。

2.江海直达船舶的基本性能

2.1江海直达船舶的基本技术参数

在关键航段的顺利通行，需要对船舶本身的性能和参数有非常明确的熟悉的了解，江海直达船的基本技术参数见表1.

2.2江海直达船舶的技术参数

江海直达船舶是介于江船和海船之间的船舶，其性能兼具江船和海船的性能，但是根据具体的技术参数分析，我国很多江海直达船舶的稳定性较好但灵活性却比较差。例如，5000t的江海直达船舶，其L/D=14.36

3.关键航段江海直达船舶的驾驶技能分析

3.1弯曲河段的驾驶技术

3.1.1航行条件

弯曲河段的水位变化比较大，因河流弯曲角度大，使得横比降和纵比降变化幅度比较大，且弯曲河段的水性也是阴晴不定，横流、斜流、回流等不停的变化着，使得江海直达船舶的航行比较困难，对驾驶技术提出很高的要求。

3.1.2驾驶技术

首先，在驾驶时注意掌控船舵。应该在通过弯曲段时，实时监测和掌握船舶旋回圈尺度、大小、流速、航速以及风的流动力等方面的数据，不要急于用舵，找到合适时机再掌舵。并且，鉴于江海直达船舶的操纵灵活性相比内河船舶要差许多，所以在用舵之后它需要更长的时间，那么就需要驾驶员提前做好分析和如何使用才能保证顺利航行。

其次，船舶下水后应注意“拉大档子、挂高取矮”这一点要领。挂高船位的操作最好是在斜流的上方进行，尤其是首压斜流，紧接着过腰回舵，这些步骤都要比内河船舶提早进行，到尾部时则压反舵，将一舵变三舵，最终回舵还原，平稳通过弯曲河段。

再次，船舶在通过弯曲河段的最大弯度区域时，注意不可以追、越其他船只，避免碰撞和摩擦，不利于回旋。另外，要时刻监测水性变化，尤其是通过弯度前就要准确估计和计算。在船舶上水的时候确保航速平稳，下水的时候确保舵效。

3.2过桥的驾驶技术要点

3.2.1航行条件

在过桥区域，因为桥墩的作用而使得航道较为狭窄，且上游产生大量壅水，促使蚩啄诓康乃流不断加剧，而桥墩和桥整体的阻挡和串流作用，使得桥下的风速很大，船舶容易受到风流的影响，尤其是在桥梁轴线和水流的方向出现很大的夹角时，船舶的驾驶难度更加大。根据以下流致漂移量公式：

BW=VCTsinα

其中，VC设为2.0（m/s），α为流压角，并将α设定为5°、9°，T是漂移时间，则T=S/VS，其中的S是船舶与桥间距离，值取L倍数，VS取12.8kn。那么，流致漂移量的计算结果如下：

3.2.2驾驶技术

首先，实时监测船位，出现问题立即改正。具体可以采用雷达测量岸距的手段，以及串视、闭门、开门这些手段，并结合航向与横距来最终确定船位。

其次，将船位挂高。具体做法是逐渐减小与水流向的夹角，并尽量把船位维持在上流和上风的位置。

再次，船舶在迫近桥孔的时候，切记要把航向调整好，使得航向与桥轴线的法线保持平行，是船舶快速通过桥孔，避免造成波动和麻烦。

3.3入海河口的驾驶技术分析

3.3.1航行条件

入海可口段是我国长江航运必然要经过的河段，从潮流界至口门，双向水流特点，也就是河川径流的下泄与潮流的上溯两个双向的水流在此汇聚，水流变化比较复杂，且河床不稳定。在地貌上通常表现为河面展宽、河道分叉，甚至出现河口沙岛。

入海河口的航行区域分为河流段、过渡段以及潮流段三个流段。河流航道的尺度是比较大的，但是该航段的双向水流和风浪也是比较棘手的难题，对驾驶员的考验比较大。如图1所示为该航段水流流速分布规律。

3.3.2驾驶技术

首先，根据潮汐变化确定航速。江海直达船从江入海的时候，应该根据流速和潮汐来掌握航速变化，具体来说可根据图1所示：流为a和b的时候，船舶航行在河口中部；流为c和d的时候，船舶航行在河口的两侧区域。反之，船舶从海回江时，流为a和b的时候，船舶航行在河口两侧区域；流为c和d的时候，船舶航行在河口的中心区域。

其次，注意风压的影响。由江入海或者由海回江，风力和风速都会发生改变，要注意摆正船位，将船舶保持在顺风条件下，如果遇到横风，可以使船舶尽量靠近上风向行驶，保证船舶的平稳运行。

再次，导标的使用。如果风流超出了驾驶员的掌控范围，那么可以使用导标来航行，避免船舶偏离航道。

4.江海直达船舶驾驶员的驾驶技术能力要求

江海直达船舶在长江航段的使用量较大，近几年广泛用于货物运输和海运，而且是介于内陆江船和海船的新兴船只，我国的江海直达船舶的驾驶技术还在不断完善和提升。在关键航段，驾驶员的驾驶技术至关重要，驾驶员的技能和操作本领应该更进一步加强和提高。

驾驶员可以在实践中，根据过去使用的内河船舶和海船的特点，比较江海直达船的优势和技术，掌握其技术参数，熟练操作江海直达船。对我国的特殊航段和关键航段等有全面的了解和实际体验，提高自身理论本领和操作本领，尤其是对《海规》这类详尽的航运和船舶规定熟练掌握，关注江海直达船的发展和技术进步，与时俱进，确保驾驶安全。

5.结语

新兴的江海直达船是适应市场需求而出现的船舶，我国的航行技术还不够成熟和完善，尤其是在关键航段的驾驶上，特别要注意弯曲河段、过桥段和入海河口段这些航段的驾驶技术，对江海直达船和驾驶员都是一种考验。要熟练掌握江海直达船的技术参数和航行段的水性、流速、风力等方面的信息和数据，实时监测船舶本身参数变化和周围环境变化，提前做好预估和判断，在不同的关键航段，进行不同的驾驶和操作，保证航行安全。

参考文献：

[1]彭家敏.关于江海直达船舶航行特征的探讨[A].江海直达船舶驾驶与避碰论文集[C]，2006：2.

[2]周建武，闵小飞.三峡近坝河段江海直达船舶驾驶技术与航行安全[J].中国水运，2009，02：46-47.

[3]彭家敏.关键航段江海直达船舶驾驶技术探讨[J].航海技术，2006，04：15-16.

航海技术篇3

[关键词]GPS；DGPS；导航定位；海上油气勘探

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0354-02

GPS的全称为全球卫星定位系统（global posioning system，简称GPS）是上世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。

一、GPS概述和工作原理

全球定位系统（Global Positioning System - GPS）是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资300亿美元，于1994年全面建成。全球定位系统由三部分构成：（1）地面控制部分，由主控站（负责管理、协调整个地面控制系统的 工作）、地面天线（在主控站的控制下，向卫星注入寻电文）、监测站（数据自动收集中心）和通讯辅助系统（数据传输）组成；（2）空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；（3）用户装置部分， 主要由GPS接收机和卫星天线组成。

全球定位系统 GPS（Global Positioning System）是一个全球性、全天候、全天时、高精度的导航定位和时间传递系统，由地面控制站、GPS卫星网和GPS接收机三部分组成。地面主控站实施对GPS卫星的轨道控制及参数修正。GPS卫星网向地面发射两个频率的定位导航信息，其中包括两个定位码信号：即C/A码（民用）及P码（美国军用）。卫星用2个L波段频率发射单向测距信号，区别不同卫星采用码分多址。

GPS之所以能够定位导航，是因为每台GPS接收机无论在任何时刻、在地球上任何位置都可以同时接收到最少4颗GPS卫星发送的空间轨道信息。接收机通过对接收到的每颗卫星的定位信息的解算，便可确定该接收机的位置，从而提供高精度的三维（经度、纬度、高度）。GPS的基本定位原理简单的说就是卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。

GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。那么GPS 系统是如何工作的呢？众所周知一共有24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X，Y，Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS（DGPS）技术，建立基准站（差分台）进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。现在DGPS技术已经广泛的应用于陆地，海洋，航空航天等各个领域，为这些领域的发展发挥着重要的作用。

二、GPS在海洋工程中的应用

随着GPS技术的快速发展，现在已经广泛的应用于各个领域，如为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航；为电力，邮电，通讯等网络时间同步和授入等；另外GPS技术广泛应用于高精度测量。GPS问世以来，已充分显示了其在导航，定位领域的霸主地位。下面就主要谈一谈GPS在海洋工程中的应用。

1、GPS在船舶导航中的应用

各种专用舰船、商用船只只要装上GPS接收设备，就可以在全球任何地点，进行定位和测速。舰船根据船用GPS系统测得的相对地球速度和用水压计程仪测出相对水的速度，可以直接算出海洋洋流速度，以保证舰船在适宜的洋流区航行。利用GPS的定位和测速信息，船只可始终沿大圆航线精确航行，以节省燃料和时间。目前，先进的船用GPS接收设备，含有一个在标准海图上进行投影显示的显示屏。这种使用方便的“微型海图”除了显示船位外，还能大大简化导航信息的输入和显示。所有航途基准点、危险点和其它重要标志都能用海图的游标迅速而简便地输入。此外，利用GPS接收设备，在狭窄航道和汇流区域，即使在雾天和黑夜能见度下降的情况下，实施海上交通管制，也能使碰撞减至最低限度。尤其是巨轮在港口航行或通过狭窄航道时，可通过差分GPS系统以满足相对航道中心高达5米的导航精度。美国海岸警备队在圣马斯河进行了成功的实验，证明了在冰块将所有浮标和其他目视标志带走后，差分GPS系统能成功地引导舰船在冬季通过狭窄的航道。茫茫大海，船舶上的GPS就像船舶的眼睛，有了GPS的指引和帮助，船舶才不会迷失，才能顺畅的航行在大海之上。

2、GPS系统在海上民用业务中的应用

海上民用业务中的海上地球物理测量，对导航定位精度提出了很高的要求，这是因为，在海上地球物理探测中，如果没有获得满足精度要求的位置数据，那么记录下来的地震、重力数据就失去意义了。此外，在收集重力数据过程中，还要求精确知道船只的运动，以修正由运动引起的加速度。采用GPS系统在海上进行三维地震测量，则可使得连续导航的定位精度控制在大约5米或更小。在美国的实验表明，对于3000公里以内的站间距离，GPS相对定位数据经过精细的处理，可达到？ 3cm左右的三维位置精度。另外，在美国海洋测量局也用GPS系统进行水文测量，水文图测量要求精度较高，如在近岸区域，水图的测量精度为5米，在离岸100英里以外的区域测量精度为8米，利用差分GPS系统则完全能够满足这些要求。目前在海底正铺设越来越多的管路，包括输油管线、海底电缆、光缆等，这些海底管路必须沿着精确测量的通路进行铺设，而GPS系统能够满足铺设管线的高标准定位要求。导航浮标的允许距离偏差为10米～30米，GPS系统又可在建立浮标时大显身手。因此，GPS系统的出现，对海上协同作业、交通管制、海洋测量、石油勘探、海洋捕鱼、暗礁定位等都具有重大意义。

下面着重论述GPS导航定位技术在海洋地震勘探中的应用。茫茫无际的海底里埋藏着的大量油气田，看不见，摸不着，怎么找到它？这就要想方设法进行勘探。这就涉及到两个方面，一是怎样确定海底有没有大量油气田，这属于勘探方法范围。二是如果有，那么它的具置在哪里？这属于导航定位的范围。目前在海上勘探石油和天然气主要以地震勘探为主，协调配合重力、磁法和测深等地球物理勘探的手段，进行综合海洋地质调查。海洋地震勘探法是利用精密的地震仪，接收由炸药或非炸药震源（目前主要使用的是利用压缩空气瞬间释放爆发作为震源，即气枪）激发引起地壳弹性震动所产生的地震波，在岩层中传播的规律，测定海底岩层的埋藏深度和起伏形状，探索海底的储油结构，了解矿床的分布情况，寻找油气田。地震波的传播速度很快，每秒钟达2～5公里，最快可达8公里，几公里深的岩石界面，只要零点几秒，地震波就可以反射到海面上来。地震勘探的施工程序，是把高精密的数字地震仪安装在由专门导航定位设备和其它专用装备的船只上，把地震检波器组阵装在密封的聚氯乙烯套管中成等浮电缆，悬浮在海面下10米左右，由船拖曳。在距船尾100米左右处，把激发地震波的震源沉放到海水下5米左右。船以7～10公里/小时的速度沿设计的测线航行，震源间隔10秒左右激发一次，地震仪也以同样间隔时间把海底反射回来的地震波接收记录下来，以此进行海上地震勘探的连续观测。（原理见图1）然后将地震记录用电子计算机进行处理，自动绘出地层剖面图和构造图。采用这种勘探方法，每日可完成100多公里的剖面测线长度。在实际的勘探调查中，通常又分为二维和三维，二维主要是在较大范围内对综合概查所发现的构造带进行普查，以查明地质构造的分布与特征，并发现局部构造；三维则是在二维基础上对局部构造进行详查，从而最终为海上石油钻探提供精准的井位。

由于海水的流动性和不稳定性，所以在这种海洋地震勘探法中，如何确定地质构造的位置，就显得尤为重要，这就是导航定位所要面临的问题了，而解决这一问题主要就得依靠船载GPS和船上的以GPS为主体的导航定位系统，这一系统当前最主要、最常用的就是DGPS即差分全球定位系统（Differential Global Position System，简称DGPS）是美国研制的第二代卫星导航系统。DGPS就是在GPS的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获得更高的精度。它实际上是把一台GPS接收机放在位置已被精确测定的点上，组成基准台。基准台接收机接受GPS卫星信号，测得并计算出到卫星的伪距，然后将伪距和已知的精确距离相比较，求得该点在GPS系统中的伪距测量误差，再将这些误差作为修正值以标准的格式通过播放台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来至基准台的误差修正信息，以此来修正GPS的测量值，从而大大提高定位的精度。使用这种差分技术的基础是：在同一片地区内，GPS缓慢变化的系统误差，包括选择可用性（SA）误差，对基准台及其邻近用户的影响是相同或近似的。应用差分技术可有效地削弱S/A，电离层延迟，大气层延迟，星历误差，卫星钟误差，达到米级定位精度。这样在海洋地震勘探中，利用DGPS提供高精度的定位信息就是必不可少的，它直接影响到整个勘探调查的成果以及后期钻探井位的定位。现在世界上比较常用的差分技术有以下几种；第一种是伪距校正，校正信号通过基准台的天线通过无线电的方式传送的。伪距校正就是利用已知点上观测到的卫星伪距和已知的到卫星的距离相比较，从而得到测量误差，然后把这种校正信息发给周围的用户，从而提高他们的定位精度。这种方法的缺点是要建立比较多的基准台。第二种也是通过伪距校正的方法提高定位的精度，不同的是校正信号是通过地球同步卫星发送，这样信号的覆盖范围比较大。这种方法也称为WCT（World area Correction Transform）。第三种方式是通过修正GPS卫星的轨道参数和时钟值，从而提高定位的精度，修正信号通过地球同步卫星（比如说Inmarsat卫星）传送。这种方法被称为RTG（Real Time Gipsy）。DGPS技术使定位的精度提高到了米级级别。在海洋地震勘探调查中，光有高精度的DGPS是不够的。如何控制地震船，地震采集系统，震源按照设计的要求来运作，地震数据采集过程中各系统的时序问题，如何确定震源中心的位置、CMP点的位置和地震接收电缆每个SRG的位置等，这就需要一个复杂有效的系统，这就是综合导航系统。目前比较完善的综合导航系统有SPECTRA，GATHER。像Spectra综合导航系统，主要由Spectra软件和RTNμ硬件组成的。该硬件能够提供准确的GPS参考时间，各种数据接口并且能够产生和接收Relay和TTL/CMOS的触发信号，配合在Spectra软件中设定的参数，从而使得地震船、地震采集系统和震源按照指定的要求来运作。对于震源中心、CMP点和电缆的SRG位置，Spectra系统主要通过几何和数学方法来实现。通过已知的精确DGPS位置和辅助定位设备计算出的地震船、震源和电缆之间的相对位置，然后通过冗余平差等方法，从而计算出船、震源和电缆实时准确的位置。然后通过这些数据就可以很容易的计算出地震勘探中电缆每次接收到的海底反射地震波所处的位置，进而确定海底地质构造的地理位置。目前比较常用的辅助定位设备主要有RGPS和Digicourse水下声学定位系统。RGPS系统主要用于测量水面以上设备的相对位置（主要利用GPS系统，发出自己的位置信息，然后由共同的接收系统接收，从而计算出相互间的距离和方位）。Digicourse主要包括Acoustic CMX、CTX（利用声音在水中的传播，然后根据声音在设备之间的传输时间，从而得出设备间的距离），主要用于测量水下设备间的相对位置。有了这样一整套完整的综合导航系统后，就可以在地震勘探调查中，轻松的控制船、震源和电缆按照设计的要求去运作，达到调查目的。有了以DGPS为主体的导航定位系统，加上一些辅助定位系统，再加上专业的后处理就能够较准确的找到地质构造的位置，从而最终为海上石油钻探提供更精确的井位，为发现油气构造奠定了基础。

以上主要论述了GPS技术在海洋油气勘探中的作用，我们相信随着GPS技术的发展，导航定位技术也将会越来越先进，定位精度也将会越来越高。

正如人们所说：“GPS的应用，仅受人们的想象力制约。”GPS已经进入了我们生活的各个领域，为我们带来了方便带来了效率。我相信随着世界科技的发展和文明的进步，GPS技术将会有更加辉煌的明天，同时也将为人类提供更多的便利和帮助。

参考文献

[1] 邓中卫，【GPS技术应用与市场】；航空工业出版社；1996

[2] 刘基余，【全球定位系统原理及其应用】；测绘出版社；1993。

[3] 陆基孟，地震勘探原理[M]，东营：石油大学出版社，1993；

航海技术篇4

1.航海技术专业实践教学体系研究的必要性

随着国际海洋形势发展的需要，海警舰艇遂行的任务有了很大的变化，促使了海瞢舰艇装备的快速发展，随着海警舰艇的大型化和大量新装备、新技术在舰艇上得到应用，要求航海技术专业技能适应装备发展的需求。

随着海警部队执法执勤任务的拓展，促使海警舰艇战术的创新，与之适应的舰艇训练、海上执法等实践技能有新的变化，必须创新性地培养航海技术专业学员的执法执勤实践技能，满足海警舰艇新战法、新训法的岗位需求。

随着海警舰艇装备和任务的变化，促使舰艇遂行任务的海域、目标性质等执勤环境发生了显著变化，对舰艇人员的基本素质有了更髙的标准，满足海警舰艇人员自持力的需求。

海警舰艇航海职业的特殊性要求航海技术专业毕业生不但具有扎实的专业理论知识和实践能力，还要有较敏捷的反应能力、紧急状态下的应变能力、舰艇和人员安全保障能力、对航海新知识的学习能力以及主动适应环境的能力、海警舰艇战术的研究创新能力、涉外事件的处置能力，需要通过实践教学等环节进行训练和培养。而且随着实践教学条件的建设，特别是浙江省本科实验教学示范中心建设项目的实施，要求改革实践教学内容和教学方法，进一步完善航海技术专业实践教学体系。

2.航海技术（海警舰艇指挥）专业实践能力分析

2.1 航海技术专业学科分析

航海技术（海警舰艇指挥）专业与地方院校培养运输船舶驾驶人员的航海技术专业有很大的区别，该方向涉及若干个学科，主要包括以研究军队政治思想工作、部队管理为主要内容的军事管理学科，以研究水运交通信息采集、传输、处理和控制等基本理论与应用为主要内容的交通信息工程及控制学科和轮机工程学科，以研究水上载运工具技术保障工程、安全防护、安全性和操纵性等为主要内容的载运工具运用工程学科，以研究海警舰艇执法执勤、舰艇机动与编队运动、舰艇武器使用、海警战术为主要内容的海警勤务指挥与战术学科。除上述主干学科外，与该专业方向相关的学科还有船舶与海洋工程、计算机科学与技术、安全科学与工程、管理科学与工程、治安学等。该专业方向专业知识面广、实践性强，具有鲜明的岗位适任性、法律规范性、舰艇指挥技能性、舰艇部队管理科学性等特征。

2.2 航海技术专业实践能力规格分析

航海技术（海警舰艇指挥）专业是实践性很强的技术应用专业和军事指挥专业。实践能力主要包括舰艇执勤技能、航海保障技能、舰艇通信组织与指挥技能、舰艇训练管理技能和专业综合技能。航海技术专业核心实践能力是海警舰艇航海保障技能和航通部门指挥管理实践能力。基于两个核心实践能力构成，研究部门岗位职责，确定岗位典型工作任务类型和特点，按照“专业能力导向”和“任职岗位驱动”模式的分析方法，明确本专业毕业学员应具有较强的实践操作能力、舰艇驾驶实践技能、海警舰艇战术指挥技能、舰艇管理技术及应变能力。实践能力培养主要依靠实践教学体系的综合训练，在保证毕业学员顺利适应航通部门工作岗位的同时，兼顾海警舰艇其他岗位（部门）的任职能力要求。

3.航海技术（海警舰艇指挥）专业实践教学体系的构建

3.1 单项、专项、综合、岗位任职技能”四个专业实践能力培养

根据航海技术专业应用型人才培养的要求和实践能力培养的专业特点，围绕人才培养方案，可将航海技术专业实践能力培养分为四个阶段，即在课程教学实施过程中完成的单项技能培养阶段，校内课程实习中完成的专项技能培养阶段，校内毕业实习中完成的综合技能培养阶段和海瞽部队完成的岗位任职技能的培养阶段。

（1）单项技能。指通过一门课程的一个或几个实验（训）项目训练可培养的技能。一般是单人可以完成的基本实操技能，是专项技能和综合技能培养的基础，如某类导航仪器单项功能的操作使用技能。

（2）专项技能。指通过一门课程的几个单项技能的综合运用和训练而培养的技能。如海图作业、执勤航海工作、部门训练与管理、天文观测与定位、航海气象等科目训练培养的实践技能。

（3）综合技能。指通过多门课程的专项技能和单项技能的综合运用训练，完成综合技能的培养。

（4）岗位任职技能。通过海警舰艇岗位（部门、战位）训练，培养针对岗位工作要求的舰艇人员所必须具有的基本素质和实践能力。

3.2 点、线、面"三个专业实践能力培养层次

根据航海技术专业实践能力培养四个阶段的教学训练目标，在分解、细化应用型人才能力规格的基础上，设计相应的实验、实训项目，形成“点、线、面”结合的实践教学体系，培养学员综合实践能力和创新能力。在项目设计时将学员创新能力培养作为重要内容，增加了综合性和创新型实验、实训项目，让学员在思考中去解决问题，注重学员创新意识、创新精神、创新能力的培养。

（1）“点”——培养学员单项技能为主要目的。以具体的课程为单元，根据人才培养方案的要求，设计本课程所要求的学员应达到的专业基本能力（单项能力），培养学员的基本技能为目标设计相应的实验（实训）项目及能力测试评价方法，主要以课程实验（实训）为主。

（2）“线”——以舰艇驾驶（技能）课程群、舰载武器课程群、部队管理训练课程群、执法执勤课程群为单元，以具体训练科目为牵引，设计本课程群所要求的学员应达到的专项能力，以综合型实验实训（包括课程综合型实验实训、专业综合型实训、课程实习等）为主，使学员的专业知识技能得到比较系统、全面的训练，主要在课程实习（实验实训）中完成。在具体专项技能的训练科目设计上，相关课程实训中完成的“知识点、训练点”（单项技能）自然地镶嵌在专项技能的训练线上。

（3）“面”——在“点”、“线”的基础上，从专业整体层面的角度出发，综合航海技术（海警舰艇指挥）专业及涉及的学科，进行航海技术专业培养目标所必须具备的综合性实践能力的训练与培养，或者在某学科进行深入重点研究和海瞽舰艇部队应用性研究。以公安院校大学生创新实践、综合学科竞赛、校内毕业实习、海警部队毕业实习、毕业论文等为主，培养学员的综合实践能力和创新能力。

4.航海技术（海警舰艇指挥）专业实践教学体系内容的构建

作为一个实践性很强的技术应用、舰艇管理、海窨战术应用、部队训练的专业方向，实践教学体系必须围绕人才培养目标，通过课程设置和各个实践教学环节的配置来构建，其主要包括实验教学、实训教学、实习教学。

4.1 实验教学

传统实验教学可分为基础性实验教学和专业性实验教学，航海技术（海警舰艇指挥）专业的实验教学不应全盘套用传统实验教学做法，而是要建立符合海警舰艇指挥自身特色的实验教学体系。方法是围绕人才培养目标建立以综合性、职业性、创新性实验教学模式为主体的实验教学体系，着重于培养学员的动手应用能力、综合运用分析能力和创新能力。实验教学主要涉及学科基础平台的课程，具体体现在培养学员的科学文化素质。

4.2 实训教学

课程实训是指课程教学大纲要求应完成的实训（含课堂实践）项目教学，围绕人才培养目标，重点培养学员的单项技能和专项技能。在教学实施方式上主要分为实训和课堂实践教学。

（1）实训教学主要培养学员的操作技能与应用技能，包括军警实战技能与公安战术协同训练、航海基本技能训练、海警执法执勤技能训练等，主要涉及专业基础课程和专业课程。

（2）课堂实践教学是指在课程实施过程中，完成案例分析、执法执勤预案拟定、图上推演、演练作业等训练，以培养学员基本海警业务能力，主要包括海替舰艇战术、舰艇管理与训练、舰艇机动与编队运动、舰艇执法等方向的课程，一般在专业基础课程和专业课程课堂教学中完成。

（3）在课程实训项目设置上，参照国家海事局制定的《中华人民共和国海船船员适任评估大纲和规范》相关评估内容和考核标准，结合《海警舰艇训练考核大纲》基础训练科目、战术应用训练课题和航通专业训练考核成绩评定标准，按照教育部《普通高等学校本科教学工作合格评估指标体系》关于实验教学要求，针对海警舰艇现有装备、训练、执法执勤情况和发展趋势，在兼顾理论课覆盖面的同时，有取有舍，重点针对某一单项技能或专项技能设置实训项目。

（4）在课程实训项目编排上，充分体现基础航海方面的传统实训与海警舰艇装备的特点，通过海瞽舰艇驾驶、操纵实训，加深对理论课的理解与提高；依靠海警舰艇战术、管理与训练方面的实训，使实训项目具有设计性和创新性。

4.3 实习教学

航海技术（海警舰艇指挥）专业实习教学主要分为课程实习和毕业实习。

4.3.1 课程实习

课程实习是指为使学员掌握课程教学中所传授的基本理论、基本知识、基本技能所进行的阶段性教学实践活动，是提髙学员专业技术能力的重要途径。

本专业方向课程实习在内容设计上，主要分成“舰艇人员基本安全”、“舰艇操纵”、“舰艇航海”、“舰艇通信”、“舰艇训练与管理”、“舰艇执勤战术”6个专项能力训练科目，与之相对应的是《海警舰艇训练考核大纲》的“基础训练”的基本内容。在具体科目的设计上，必须围绕科目实习所涉及的相关课程（专业课程和专业基础课程）的知识点和实践技能（单项技能）进行综合运用训练，并使训练科目具有连贯性。

4.3.2 毕业实习

毕业实习是在通过课程实习已熟练掌握专项技能的基础上（《海警舰艇训练考核大纲》单舰艇部分基础训练），再掌握单舰艇部署操演、舰艇装备使用与保养、舰艇操纵与航行、执法执勤基本组织实施程序和方法。主要实习目标是进行综合性训练和战术应用训练，其中重点是探讨、研练战术方法，以此提高战术应用水平和执法执勤能力。

毕业实习分为两个阶段，第一阶段在学院舰艇教练大队实施，主要完成专业技能综合应用训练和专业实践技能评价，与之相对应的是《海警舰艇训练考核大纲》规定的“航通长独立操纵”、“舰艇（副）长独立操纵”和“战术应用训练（选项）”的基本内容。第二阶段在校外实习基地（海警支队舰艇）实施，主要培养学员独立分析、解决实际问题的能力和毕业后第一任职岗位的适任能力。要求学员结合海蝥舰艇曰常工作、训练、执法执勤任务等实际，将校内所学所训的理论和技能向第一任职岗位实际工作能力转化。该阶段实习强调内容的覆盖性和综合性。

5.结语

公安海警部队任务职责、执法执勤环境和执勤装备的发展，对航海技术（海警舰艇指挥）专业人才综合实践能力培养提出了更髙要求。为此，在对航海技术（海警舰艇指挥）专业进行实践能力分析基础上，明确了学员实践能力培养的四个阶段，以及实践能力培养的三个层次，由此建立以实验教学、实训教学和实习教学为核心内容，以“应用性、实战性、复合性”人才培养为目标，以实战对抗为核心的“战训一体”的实践教学体系。该体系经过两年的构建与实践，在提高学员的舰艇技战术水平、强化执法执勤综合素质、增强任职岗位所需要的实践能力，教学效果显著。

航海技术篇5

关键词 北斗导航；GPS导航；航海定位；对比

中图分类号 P228.4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）172-0100-02

导航技术应用价值在于定位位置、指导人们行进线路，GPS定位技术是美国研发的在全世界第一个投入应用的卫星导航系统，其各项技术相对成熟，系统性能稳定。我国自主研发的北斗导航系统是一种能够全天候提供卫星导航信息的导航系统，它的出现打破了GPS定位技术的市场垄断，对于促进我国导航事业的发展有着重要的作用。基于以上，本文对北斗导航与GPS定位技术在航海定位中的应用进行了对比分析，旨在进一步促进我国航海技术的发展。

1 北斗导航与GPS定位技术概述

北斗导航和GPS定位技术都属于卫星定位技术的范畴，由地球监控设备、用户终端以及卫星网络组成，地球监控设备的主要功能是将采集到的指令传输给卫星系统，同时能够对卫星状态进行监测，并对采集到的数据进行分组处理，卫星网络系统的主要功能是传输并转发信号，用户终端的主要功能是接收卫星系统发来的信号，并对定位报文进行解析，从而计算并确定自身地理位置。下面来简要分析北斗导航系统与GPS导航系统的原理。

1.1 北斗导航系统原理

北斗导航位置定位有着主动性、精准性和有源性的特点，能够全双工传输数据，但其到达区域有限，这就使得其服务范围有着一定的局限性。北斗导航系统架构由3部分组成：1）空间部分：空间部分主要由两颗工作卫星和一颗备用卫星组成，卫星与地球同步运动，轨道高度为36 000km，两颗工作卫星的坐标分别为（80°E，0°）和（140°E，0°），备用卫星的坐标为（110.5°E，0°），空间部分卫星不具备导航电文发射功能，且没有原子钟，其主要功能是进行地面中心站和用户站的双向信号中继传输，覆盖面积为地球面积的42%[ 1 ]；2）地面中心控制系统：主要由地面中心站、测轨站及数十个地面参考标校站等组成，其中地面中心站配置了电子高程图，主要功能包括卫星定位、测轨以及调控卫星等，对导航定位参量数据进行搜集和校正，能够实现用户位置的精确测定；3）用户终端：用户终端指的是收发器，其带有定向天线，能够接收卫星传来的信号，并发射相关通信请求。

北斗导航系统定位工作过程如下：1）地面控制中心将询问信号发送给空间部分的两颗工作卫星；2）空间部分工作卫星接收到询问信号之后，利用卫星转发器将询问信号转发给服务区用户；3）服务区用户对其中一颗工作卫星的询问信号进行响应，同时将回应信号发送给另一颗工作卫星[ 2 ]；4）工作卫星接收到响应信号之后，利用卫星转发器将响应信号转发给地面控制中心；5）地面控制中心对接收到的用户响应信号进行解读，明确用户申请服务内容，以数值地图计算为基础，对用户所在地的三维坐标进行计算，之后将相关信息发送给空间部分工作卫星；6）空间部分工作卫星接收到坐标资料或通信内容等信息之后，利用卫星转发器转发给用户，从而实现定位。可以看出，在整个北斗导航系统定位工作过程中，空间部分工作卫星相当于地面控制中心和用户之间通信的中转站。

1.2 GPS导航系统原理

GPS导航系统主要由1个MCS主要控制台、4个地表天线站以及6个监控系统等3部分组成，用户设备是GPS导航系统数据的最终目的地，通过接收机来接受GPS卫星发送的信息，以GPS卫星固定角度获取测量卫星，并跟踪捕获卫星数据，获取导航报文，最后计算出用户设备的定位数据，例如经纬度数据、速率数据等。

当前GPS定位技术方法种类繁多，但原理基本一致，都是以GPS卫星为测量中心点，至少需要4颗卫星，确定为卫星坐标，进行空间距离的后方交会，通过数学建模方法来进行定位[3]。根据GPS卫星的运动状态可以将GPS定位算法分为动态定位算法和静态定位算法两种，根据参考物选取可以分为相对定位算法和单点定位算法两种，一般采用伪距法进行定位计算，此外，载波相位测量以及多普勒定位等方法也可以在GPS定位中应用。

2 北斗导航与GPS定位技术在航海定位中的实验对比

对北斗导航和GPS导航在航海定位中的应用进行对比实验，以AIS船载自动识别系统为基础，获取船舶航行过程中的相关信息或信号，例如海岸基站信息、周围船舶信息等，并将这些信息转发给岸上终端系统[4]。在此过程中，AIS船载自动识别系统会将搜集到的信息传输到北斗导航卫星或GPS导航卫星上，经过卫星的转发到达控制中心。控制中心利用AIS解码、多基站信息融合等技术来处理船舶航行信息，并将其存储到数据库中，监控系统会读取数据库中的船舶信息并将其显示在电子屏幕上，这就能够实现对船舶的定位，并实现对船舶航行的实时、动态监控。

北斗导航系统船舶定位和GPS导航系统船舶定位的精准度对比如表1所示，每隔2s获取以此船舶航行相关数据信息，每隔482m长度设置一条极限，需要注意的是，北斗导航系统船舶定位测试的数据类型与GPS导航系统船舶定位测试的数据类型有着一定的差别，前者测试数据类型为检测相位大小以及B1速率和B2速率伪距，后者测试的数据类型为L1、L2以及C1、P2，截至高度角控制在15°。

由表1可知，北斗导航系统船舶定位的相位精度在4.1mm～5.1mm之间，而观察准确度在0.32m～0.43m之间，这两个精度指标与GPS导航系统船舶定位基本相等。

测试卫星高度角对船舶定位精准度的影响，采集不间断的十组历元分组数据，计算北斗导航系统船舶定位和GPS导航系统船舶定位的准确度结果进行计算，去除不精确结果，得出高度角匹配精度预估值，之后进行平均值的计算。

测试结果表明，对于北斗导航系统船舶定位来说，随着卫星高度角的增加，船舶定位精准度也随之增加，随着卫星高度角的降低，船舶定位精准度也降低，而在GPS导航系统船舶定位中，这种关系依然存在，相较于北斗导航系统来说，GPS导航系统的这种相关度更加稳定，历元有着较好的信号接受能力，能够接收卫星的数量也更多。北斗导航系统船舶定位中的历元MEO卫星数量波动较大，GEO卫星相对稳定，但从准确性方面来看，北斗导航系统船舶定位要更优良一些。

综上所述，在卫星高度角较小的基础上，相较于GPS导航系统船舶定位来说，北斗导航系统船舶定位的精确性更优良。

3 结论

综上所述，北斗导航系统能够实现全球范围内的导航和定位，其在航海领域中的应用至关重要，通过对比分析可知，北斗导航系统航海定位精度和准确度更加优良，能够实现定位导航、精密授时以及报文通信等众多功能。北斗导航系统在航海定位中的应用能够有效促进我国航海技术的进一步发展。

参考文献

[1]王阅兵，游新兆，金红林，等.北斗导航系统与GPS精密单点定位精度的对比分析[J].大地测量与地球动力学，2014（4）：110-116.

[2]杨琰.北斗卫星导航系统与GPS全球定位系统简要对比分析[J].无线互联科技，2013（4）：114，131.

[3]武英洁.船用北斗/GPS联合导航终端的研究[D].大连：大连海事大学，2010.

航海技术篇6

该同志长期从事飞行器导航、制导与控制技术，以及光电探测技术的研究。“九五”以来，先后承担了总装备部、各军兵种、国防科工局和863等领域多个重大项目的攻关工作和型号论证工作，为多个型号的国家立项做出了重要贡献；主持研发了光电探测敏感器、惯性测量组合、空间执行机构等多款弹、箭、星领域控制系统核心产品，大部分产品已成功实现型号应用。

先后荣获国家技术发明奖一等奖1项，国防科技进步奖等省部级奖项5项，获得授权发明专利7项，在国内外期刊发表科技论文多篇。荣获中国航天科技集团公司“技术创新先进个人”、“航天人才培养先进个人”和“航天贡献奖”等荣誉。

本刊记者凌翔（以下简称记者）：上海航天控制技术研究所是我国红外精确制导技术和便携式防空导弹核心产品研发的专业研究所和重要基地。

您作为所长和精确制导控制技术专家，请首先介绍一下所里的科研情况。

刘付成（以下简称刘所长）：很高兴利用这个机会谈谈我的认识。上海航天控制技术研究所隶属中国航天科技集团八院，五十多年来一直从事红外制导技术和便携式防空导弹核心产品的研发，及时掌握国内外发展动态，紧跟国际技术路线，自主研发了四代产品，形成了完整的技术体系和齐全的产品体系，是我国在这个领域的领头羊，为部队和军贸提供了大量装备，实战性能优良。

精确制导防空导弹历经六十多年的发展已经到第四代了，成为防空武器系统一种极为重要的作战武器，在国土、要地防空防御中发挥非常重要的作用。小巧轻便、灵活机动、价廉物美的便携式防空导弹作为末端防御武器，主要承担防御低空、超低空威胁，如喷气战斗机、直升机、无人机、巡航导弹等。

这些装备在各国防空导弹装备中占有65%以上数量份额，并在20世纪历次局部战争中，尤其在近期中东的几次局部战争和反恐战争中，国际上几种典型便携式防空导弹均取得了良好的战绩。

记者：请结合精确制导技术，谈谈便携式防空导弹在战争中的作用。 便携式防空导弹结构示意图

刘所长：现代实战数据表明，精确制导武器因击毁敌方80%以上的目标而成为高技术战争的主要杀伤工具。其中红外精确制导武器在各国装备的各种战术导弹中占60%以上。在近几年的几次局部战争中占被击落飞机的90%以上，在实战中取得了辉煌成果，因而引起各国军方的高度重视，随着红外精确制导技术的发展而装备的新一代便携式防空导弹，将在未来灵活多变的局部战场中扮演着越来越重要的角色。

精确制导技术目前分为光学制导、射频制导和复合制导三大类，光学制导又分为红外制导、激光制导和可见光制导。其中光学制导技术，尤其是红外制导技术由于具有制导精度高、环境适应性强、小型低成本等特点，而成为便携式防空导弹的首选方案，并带动这类导弹从上世纪60年代的第一代，发展到目前的第四代。在役和在研装备中以红外制导的便携式导弹为主，它具有精度高、隐蔽性好、抗干扰能力强和全天时作战能力。

记者：请谈谈红外制导技术与便携式防空导弹的关系。

刘所长：红外探测由早期的点源、线列发展到目前的面阵成像，由单一波段发展到双波段、多光谱，灵敏度逐步提高，信息处理智能化，从而使武器装备的作战距离越来越远，抗诱饵干扰能力越来越强。

可以说是以红外制导为主的光电制导技术的发展带动了便携式防空导弹的发展和进步，随着红外制导技术向高灵敏大面阵成像、高光谱成像、偏振成像以及智能化方向发展，支持便携式导弹远距离高精度作战、全天时作战、复杂战场环境下作战。

记者：国外便携式防空导弹的发展状况如何？

刘所长：国外便携式导弹装备的导引头主要有可见光导引头、激光驾束、激光半主动和红外导引头，其中以红外导引头为主，所以后续重点谈谈红外制导导弹。

红外精确制导技术在全世界范围内受到高度重视，欧美、俄罗斯、日本以及我国等均投入了巨大人力、物力和财力，开展了大规模的技术开发、产品研制，大量装备和使用，加速了红外制导技术的发展进程。

记者：请介绍一下红外精确制导武器的发展特点，以及在局部实战中发挥的作用？

刘所长：在历次局部战争中，红外精确制导武器的战绩卓越，显示出强大的生命力。红外制导的发展历经了点、线、面探测体制，光谱覆盖近红外、短红外、中红外和长红外等几个大气窗口。如今已经发展到成像制导技术为主，实现了全天时工作，可实现多波段、高灵敏度、高分辨率、高帧频，能够获取更加丰富的场景信息，有利于在复杂战场环境下发现和识别目标，提高反隐身和抗干扰能力。发展总历程按照技术特色和作战能力可分为以下几代。

第一代，比较著名的有美国“红眼睛”，俄罗斯“箭”2，法国“吹管”，我国“红缨”5。典型特点是采用短波点源非制冷硫化铅探测器+单元调制盘式体制，灵敏度低，抗干扰能力差，只能尾追攻击第一代战机。 中国“飞鹰”6防空导弹属于第二代便携式防空导弹，具有优秀的被动红外寻的能力，制导精度高

第二代比较著名的有美国“毒刺”，俄罗斯“箭”3、“针”1，英国“标枪”，我国的“飞鹰”6。典型特点是采用短波/中波点源制冷硫化铅或锑化铟探测器+圆锥扫描体制，灵敏度和抗背景干扰能力有一定提高，攻击范围扩大，具备后半球攻击第二代战机能力。

第三代比较著名的有美国“毒刺”，俄罗斯“针”S，法国“西北风”，英国“星爆”、“星光”，我国的“飞鹰”16。典型特点是采用点源或线列高灵敏度探测器+多元双色扫描体制，具备探测距离远、抗人工红外诱饵干扰能力强、跟踪速度大和一定的自动搜索与截获能力，具备全向攻击第三代战机能力，具备一定的拦截巡航弹、反舰导弹的能力。

第四代比较著名的有美国“毒刺”BLOCKII和“长钉”SPIKE，日本“凯科”91式，国内正在研制过程中。典型特点是采用中/长焦平面探测器成像或线列机扫成像体制，具备高灵敏度、强抗干扰能力和自动搜索与截获能力，真正具备全向攻击和拦截第四代战机能力，具备拦截巡航弹、无人机、空地导弹、反舰导弹等弱小目标能力。

国外主要军事强国目前的主战装备以第三代为主，第四代少量装备，在阿富汗战争、利比亚战争、伊拉克战争等多次局部战争中发挥了巨大作用。 俄罗斯“针”S防空导弹属于第三代便携式防空导弹

便携式地空导弹主要打击对象是低空、超低空飞行的战斗机、攻击机、轰炸机和武装直升机以及巡航导弹。

记者：我国光学精确制导技术及其武器装备近几年取得很大进步，请问这个领域国内的发展跟先进国家同步吗？现状如何？

刘所长：经过近十几年的发展，我国光学精确制导技术应该说基本赶上世界先进水平，所有技术途径和导引头产品种类都有所涉及，装备的导弹种类齐全，各代的战技指标与国外同类产品基本相同，并在实战中得到验证。

我国的“飞鹰”6便携式防空导弹与美国的“毒刺”性能相当，均属于第二代技术特色便携式防空导弹。“飞鹰”16均属于第三代技术特色便携式防空导弹。技术水平高，使用效果好，受到广泛好评。正在研制中的其它新一代便携式防空导弹采用多种探测体制，技术水平和世界先进水平旗鼓相当。

另外需要说明的是，尽管我国光学精确制导技术及其武器装备整体上和国外先进水平不相上下，不少技术还领先国际水平。但是我国在红外、可见光和激光探测器的发展上，和美国、法国和日本等先进国家还存在差距。这些，我国科技人员正全力攻关，力求迎头赶上。 美国“毒刺”防空导弹（FIM-92）。作为第二代便携式防空导弹，“毒刺”使用了一个更灵敏的导引头，拥有了更好的动力学性能，增加迎头交战能力和一个综合“敌我识别”（IFF）系统

记者：未来光学精确制导技术的发展趋势是什么？带动新一代便携式防空导弹向什么方向发展，在未来战争中的作用会发生什么变化？

刘所长：当今高科技的发展同样会带动光学精确制导技术的发展，从分析国内外的技术发展途径来看，主要有以下几个发展趋势。

第一，在导引头体制上，由单一制导体制和单波段制导向多波段多维多谱、多模复合成像制导技术方向发展，以提高武器装备的目标识别和抗干扰能力。

第二，在灵敏度上，采取大面阵高灵敏高帧频智能化探测器、先进光学系统、弱小目标识别信息处理技术等，以提高反巡航弹或无人机或制导炸弹等弱小目标探测能力。

第三，在低成本上，采用低成本非制冷成像技术、捷联位标器技术、SOC技术以及制导控制一体化技术等，以提高武器装备的性价比。

鉴于上述技术发展趋势，未来便携式防空导弹将瞄着装备更多灵活多变的发射平台、打击多样弱特征低空威胁目标、通用化标准化低成本甚至智能化多弹协同打击等方向发展。像类似美国SPIKE这样的微小型低成本导弹以及制导子弹的装备为时不远了。由于这类导弹装备使用灵活、成本低、打击目标多，在未来的局部战争和反恐战争中将发挥越来越多的作用，即使是有更加先进低成本的激光定向能武器装备，要完全取代便携式防空导弹几乎不可能。

航海技术篇7

关键词：双语 教学 视频教学 字幕 教学效果 评价

1.前言

航海技术专业对英语水平要求相对较高，除了普通的四六级英语水平考试外，还有《航海英语》评估和理论考试。但近几年来的考试结果表明，《航海英语》评估和理论考试的一次性通过率偏低，影响了学生的就业，因此如何快速有效地提高学生的英语水平一直是航海技术教育中的难题。

目前，航海技术专业学生除了一般的《大学英语》外，还安排有《航海英语阅读与写作》和《航海英语听力与会话》等课程。虽然一直提倡在专业课教学中使用双语教学，但是由于缺乏英语教材、部分教师英语水平不足和学生听力会话能力有限等原因，学生对双语教学的满意度并不是很高，因此有必要找到一种新的双语教学方法来提高学生的航海英语水平。

视频教学属于互动教学。近年来，随着计算机和互联网的发展，国内外很多著名大学的公开课出现在网络上供大家下载和学习，但是学生的英语水平有限，部分英语水平较低的学生不能很好地理解英语视频，达不到预期的学习效果，于是英语爱好者们为公开课制作了中英文字幕，方便了大家的学习。但是网络上的专业课英语视频很少有配套的字幕，不利于学习专业英语。因此，为了更有效地提高学生的航海英语水平，有必要为航海专业课英文视频制作独立的字幕文件，以便于选择显示何种字幕或者隐藏字幕。

2.字幕制作

选取了《水手工艺基础》的有关英语教学视频来制作字幕。《水手工艺基础》是航海技术专业的专业基础课之一，课程主要向学生讲授船舶常用的绳结、编结和插接、系泊作业、锚作业、起货设备的使用、操舵和船体保养等水手基本技能及操作，它具有极强的实践性和运用性，强调动手能力，因此比较适合进行英语视频教学。字幕制作软件较多，常见的有SubCreator、Popsub和subtitleworkshop等，本文选取了Time machine。Time machine是人人影视网站开发的一款免费共享软件，能方便地制作和调整srt、ass和ssa等流行字幕格式，安装解码器后能支持mp4、mkv、avi、flv、rmvb等常见视频格式。srt字幕最常见，制作规范简单，一句时间代码加一句字幕，使得制作修改相当简单，因此选择制作srt格式的字幕。本文使用的Time Machine版本为0.37.0.101，其常用工具栏如下图1。

其含义分别为：打开视频；后退1秒，前进1秒，后退5秒，前进5秒，前进1帧；同步；当前行对齐；对齐后行；对齐所有行；对齐开始时间；对齐结束时间；插入单行；插入多行；自动保存所作的修改；标记。一般来说，使用常用工具栏里的工具就足够方便地制作字幕文件了。制作字幕文件主要分为两部分，一是制作时间轴；二是编辑字幕内容。时间轴的制作主要使用对齐开始时间和对齐结束时间两个工具，也可使用键盘上的“F8”和“F9”快速插入时间；而字幕内容主要在字幕编辑窗口编写，见图2。

制作时一定要注意时间轴不要重叠。字幕编辑窗口左侧为每句字幕的开始时间和结束时间，便于手动修改时间。字幕制作完成以后，保存为与视频同名的srt文件并放入与视频相同的文件夹，播放文件时就会自动显示字幕（见下图3），可以选择单独显示英文字幕、中文字幕或同时显示中英文字幕，也可以关闭字幕。

3.字幕教学效果评价

使用层次分析法建立了一个评价指标体系[5] 。字幕教学效果评价体系包括直接效果和间接效果，其权重分别为0.6和0.4；直接效果分为提高听力、提高会话能力和增加词汇量，其子权重各为1/3；间接效果包括提高学习兴趣和便于自学，其子权重各为0.5，得到总体评价结构如下图4。

评语分为“非常显著”、“比较显著”、“一般”、“较小”和“没有”5个等级， 对应的分数为V={90，80，70，50，30}，指标评分为下面的公式（1）。

指标评分=非常显著比例×90+比较显著比例×80+一般比例×70+较小比例×50+没有比例×30 （1）

向航海技术11级两个班的学生发放问卷70份，收回有效问卷64份，各评语得票数如表1。

按公式（1）得到指标分数见表2。

根据表2和图4得到字幕直接效果评分为：

80×1/3+78×1/3+77×1/3≈78；

字幕间接效果评分为：

79×0.5+79×0.5=79；

总体字幕效果评分为：

78×0.6+79×0.4≈78。

由以上结果可以看出，各项指标评价分数比较接近，字幕的总体教学效果得分比较接近“80”，意为效果“比较显著”。

4.结束语

使用字幕制作软件可以为航海专业课英语视频添加可选择显示的中英文字幕。经过一年多的实践，并通过发放问卷进行调查评价，证明字幕能够“比较显著”地提高学生的英语水平。这种教学方法可以应用在航海技术专业，也可以应用于其它专业。在字幕的帮助下，即使教师和学生的英语水平较低也可以进行英语视频教学，双语教学就能够更广泛地得以应用。

参考文献：

[1]袁平华.中国高校双语教学与加拿大双语教育之比较研究[J].高教探索，2006，5：39-43.

[2]俞福君.从学生满意度看高校双语教学[J]. 理工高教研究，2008，27（1） ：135-137.[3]徐瑾.双语教学有关问题及对策[J].航海教育研究，2006，3：71-73.

[4]何淋. 水手工艺课程部分项目互动教学探索与实践[J].广州航海高等专科学校学报， 2005， 13（1）：21-22.

航海技术篇8

全国海洋船舶系列高级专业技术职务任职资格评审，由人力资源和社会保障部、交通运输部委托中国航海学会主办。根据《交通运输部专业技术职务任职资格评审委员会及其专业评审组工作规程》，部直属单位船舶专业技术人员向所在单位或所在服务机构提出申请，经交通运输部人事教育司审核后提交评审；未组建船舶系列高级专业技术资格评审委员会的地区、部门和中央企业所属专业技术人员，按人事隶属关系向所在地区、部门或企业提出申请，经所在地区、部门和中央企业人事部门审核同意后，出具委托函，委托由中国航海学会主办的评审委进行评审。非公有制单位人员的申报程序按属地化原则办理。多年来，地方航运公司、非公有制航运企业等吁请市航海学会承担上海地区申报服务工作，顺理成章地与中国航海学会评审委对接。学会理事会高度重视会员单位和业界同仁的建议，积极调研承接这项促进人才高地建设的工作职能的途径，也向中国航海学会表达了合作意向。市科协积极支持，市人力资源和社会保障局原则同意，希望此项服务职能在市航海学会落地开花。

2018年，市航海学会将迎来四十华诞。作为市科协“四星级”学会、“AAAA等级中国社会组织”，在规范化和能力建设方面积累丰富经验，集聚行业人才。学会具备承接上海地区海洋船舶系列高级专业技术资格评审申报服务工作的学术地位、组织能力。

经与中国航海学会秘书处、市人保局专业技术人员管理处协商，学会办事机构设立服务窗口，由专人负责，受理符合上述申报范围的航运企业及个人的申报材料。学会初审后，报送市人保局办理委托手续，再报送中国航海学会评委会。不收取任何费用。

学会将严格按照工作要求，提供学术指导，协助参评单位和个人完善资料，并使操作流程制度化、规范化、常态化。同时，学会计划利用公开发行的综合性科技期刊《航海》，为申报者提供技术渠道。