探析航海科学与技术的发展方向与研究重点论文

探析航海科学与技术的发展方向与研究重点论文

一、现代航海技术的变革

　　现代科学技术的发展，尤其是信息技术（包括传感技术、计算机技术和通信技术）和空间卫星技术在航海上的成功应用，使航海技术取得长足的进步，现代航海己进入电子航海时代。现代航海技术的发展主要表现在船舶导航技术和海上通信技术两个方面，研究电子航海技术促进现代航海技术的变革，应主要研究电子航海技术对船舶导航技术与海上通信技术的影响。

　　1.现代船舶导航技术

　　采用数字编码的伪随机噪声信号测距与原子钟测时技术的GPS，克服了以往电子导航系统定位精度与作用距离的矛盾，GPS可在全球范围内全天候地为海上、陆上、空中和空间的用户提供连续、高精度的位置、速度与时间信息。GPS所提供的高精度的时间标准、抗干扰能力极强的数字编码测距信息己成为重要的信息资源。在航海上，GPSDGPS所提供的连续的己达到海图极限精度要求的高精度数字船位，是船位定位技术上一次重大突破，是导航技术一次质的飞跃。GPS己经并不断促进与带动各种助航电子仪器的发展，例如AIS、ECDIS、NAVPIL0T等，使得航海仪器朝着数字化、信息化、智能化的方向发展。同时，即将全面运行的伽利略卫星导航系统，特别是我国的北斗卫星导航系统，都是将来性能更佳的全球导航卫星系统。今后十年随着多元的卫星导航系统问世，必将使船舶导航技术更安全、更可靠。

　　2.现代海上通信技术

　　数字化的全球海上遇险与安全系统改变了传统的人工莫尔斯报的通信方式，己使海上通信方式发生重大变革。目前，国际海事组织（IM0）提出了GMDSS现代化的目标，将淘汰落后技术引入卫星探测AIS、卫星宽带通信、中高频段和甚高频段数字通信技术等先进技术和手段，提升GMDSS功能。GMDSS现代化将实现各种海上信息的数字化，实现无距离、无空间约束的快捷、准确及便利的传输，信息可以集成与共享为使用者提供管理、控制与决策的依据。

　　综上所述，GPS与GMDSS是现代航海技术的基础，已经使传统的航海技术向着数字化、信息化的方向发展。IM0正是认识到现代航海技术这一重大变革将带来航海技术信息化、现代化的前景，提出了实施电子航海战略的目标。

二、电子航海战略的内容

　　2008年IM0海上安全委员会在其第85次会议（MSC85）上批准了制定和实施电子航海战略并描绘了电子航海的前景、核心目标和益处。电子航海是指通过电子方式在船上和岸上对海上信息进行协调化的收集、集成、交换、呈现和分析，以便为海上安全、保安以及保护海洋环境而改善泊位到泊位的航行和相关服务。

　　实施电子航海战略，并不是简单地推行某些电子航海技术。电子航海战略是全局性的变革，其内容十分丰富，对其内涵的理解也在不断深化。实施电子航海战略首先是信息化建设。航海信息化建设是一项巨大的信息工程，其关键是各种数字信息标准、业务规范、传输标准的建设，各种应用智能软件的开发与设计。

　　电子航海战略不仅是信息化建设，从深层次看，电子航海还有着极大的发展空间，既需要战略构思与制定，更需要研究建立许多新的理论，研究攻克许多新的关键技术。随着电子航海战略逐步推进，航海技术必将从定性向定量、从经验向科学发展。电子航海的发展将使航海技术从技术上升为科学，发生质的飞跃。

三、航海科学与技术学科的定位

　　科学研究是以问题为基础的，只要有问题的`地方，就有科学与科学研究。从科学发展史看，任何一门学科的建立都需要两个条件：一是思想和知识积累到一定程度，二是具有较强烈的社会需要。其中，第一个条件是根本性条件。人类的航海活动己有数千年的历史，人们在航海活动中发明并积累了丰富的船舶导航技术、船舶操纵技术、海上通信技术，尤其是进入20世纪以来，包括卫星技术、通信技术、网络技术、造船技术、测量技术等在内的现代科学技术的发展使得航海技术取得了长足的进步，航海技术己进入数字时代。另一方面，海上交通运输承载了全世界80%以上的货物贸易运输，与人类的生存发展息息相关。海上交通运输领域需要航海科学与技术学科的支持，需要航海科学与技术学科去研究并攻克许多重大的课题，以确保海上交通运输的在安全、环保和安保条件下的高效。但是，由于受航海技术发展水平的制约，以往的航海技术以定性分析与经验总结为主，研究方法不够成熟，学科体制不够规范，因此，与真正的独立学科还有一定的差距。航海科学与技术学科的现状与水平与海运强国战略对科技的要求差距甚大，必须加快发展。

　　航海科学与技术学科属于应用性学科，应充分吸收、应用相关学科的新理论、新技术，加强学科建设，明确学科定位，使高等学校在人才培养、教师教学、科学研究方面具有更明确的目标和方向。

　　独立的研究内容的确定是学科建设的关键。需要跟踪、分析与研究航海领域的新技术、新理论，熟悉相关学科的发展水平与新成果，分析航海活动发展中需要解决的问题，才能明确学科自己独有的研究方向。导航技术、海上通信技术、船舶操纵与避碰技术一直是航海科学与技术的重要研究内容。笔者认为，在航海向数字化发展的今天，数字导航技术、海上数字通信技术、智能化船舶操纵与避碰技术将是现代航海科学与技术未来发展的方向和重点内容，应该作为现代航海科学与技术学科研究的重点。

　　在确定独立的研究内容的基础上，航海科学与技术学科应通过测试、各参数之间机理分析、建模并进行实际验证等研究方法，不断完善应用技术与系统，提高船舶运输的安全、环保与效率水平。同时，还应不断完善航海科学与技术学科的科学体制，制定科学的具有前瞻意义的航海科学与技术发展规划，开创航海科学与技术发展的新局面。

四、航海科学与技术的发展方向与研究重点

　　航海科学与技术学科是大连海事大学的特色和优势学科，也是众多航海高等院校的主干学科。如何抓住电子航海战略实施的机遇，开创航海科学与技术发展的新局面，是摆在航海教育主管部门和航海教育工作者面前的一个新课题。