知识更新第四章船舶通信与导航PPT课件
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为满足GMDSS基本概念和功能要求，根据海岸电台使用的各频段无线电波的覆 盖范围定义了四个海区：
（1）A1海区：以岸台为中心，至少一个甚高频（VHF）岸台电波所覆盖的海域。 （2）A2海区：除A1海区，以岸台为中心，至少一个中频（MF）岸台电波所覆 盖的海域。 （3）A3海区：除A1和A2海区，国际移动卫星系统同步卫星所覆盖的海域。 （4）A4海区：A1、A2和A3海区之外的海域。 根据SOLAS公约的要求，所有从事国际航行的客船和总吨300以上的货船都必须 按航行的海区配备相应的GMDSS设备，（需要有船舶识别号）
海船船员适任证书知识更新
第四章 船舶通信与导航
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第一节 全球海上遇险与安全系统（GMDSS）
GMDSS由卫星通信系统和地面无线电系统组成。主要包括遇险报警、搜救协调 通信、救助现场通信、救助现场寻位、海上安全信息播发与接收、常规公众业务通 信及驾驶台与驾驶台通信功能。各项功能都是基于航行安全的考虑，其中遇险报警 是最基本、最重要的功能。
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（二）智能船舶 智能船舶系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段，自动感知和获 得船舶自身、海洋环境、物流、港口信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技 术和大数据处理分析技术，在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智 能运行的船舶，以使船舶更安全、更加环保、更加经济和更加可靠。 1、信息感知技术的应用 2、通信导航技术 3、能效控制技术 4、航线规划技术 5、状态监测与故障诊断技术 6、自主航行技术
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（三）船舶动力定位 船舶动力定位是一项高新而成熟的技术，是海洋石油和天然气勘探工业快速发 展的必然结果。 动力定位是一种可以不用锚泊而自动保持海上浮动装置固定船位的定位方法， 主要由测量系统、控制系统和推进系统三个主要部分组成，综合利用传感器（陀螺 罗经、风传感器和垂直运动参考系统）、位置参考系统与船舶模型的相关信息进行 运动控制。对于控制器给出的合力、力矩指令，通过推力分配计算以转速、方向角 以及螺距等指令控制安装在船首尾的推进器来固定船位。 动力定位法的优点是不受水深限制，适合于深水海域使用。
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第三节 船体结构与设备
一、船舶发展趋势（绿色船舶和智能船舶） 随着科学技术的发展，新技术、环境保护意识的提高的将被应用到造船领域， 绿色船舶和智能船舶是船舶发展的趋势。 （一）绿色船舶 绿色船舶系指采用相对先进技术（绿色技术）在其生命周期内能经济地满足其 预定功能和性能，同时实现提高能源使用效率、减少或消除环境污染，并对操作和 使用人员具有良好保护的船舶。 绿色船舶的目标是： （1）环境保护目标是减少船舶对海洋、陆地、大气环境造成污染或破坏； （2）能效目标是减少船舶营运所产生的CO2排放量，提高船舶能效水平； （2）工作环境目标是改善船员工作和居住条件、降低船员劳动强度。
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二、船型的发展趋势
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半潜船
地效船
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三、船舶新设备 （一）散货船舱内水位探测系统 1、规定 总吨位500以上国际航行的所有散货船，均应在货舱、压载舱和干燥处所安装符 合规定要求和型式认可的水位探测器。
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2、要求 （1）每一货舱内安装水位探测器，当水位达到或高出货舱内底0.5m时应发出一 个声光报警，并在水位高度达到不小于货舱深度15%但不超过2m时也应发出一个声 光报警； （2）对于用作水压舱的货舱，可安装一个报警越控装置； （3）视觉报警器应能将每一货舱中探测到的2种不同的水位明显区分开； （4）防撞舱壁前方的任一压载舱，当舱内的液面达到不超过舱容的10%时发出 声光报警，但应有报警越控装置； （5）除锚链舱以外，任何干燥处所或空舱，延伸至首货舱前方的任何部位，在 水位高出甲板0.1m时应发出声光报警； （6）声光报警器应设于驾驶台； （7）水位探测系统的供电由2个独立电源供应，并有故障报警指示； （8）水位探测的安装应符合规定要求。
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1、船舶减阻新技术的应用 （1）线型优化 改变球鼻艏造型，球鼻艏首柱前移，进水角减少，改善肩部压力梯度，结构布 置简化，船体重量减轻，航速可提高3%。 （2）降低摩擦阻力 船体与水面间注入空气膜或微气泡来减少航线阻力 2、船舶轻量化技术应用 （1）船体骨架形式优化 （2）船体中横剖面优化 （3）船体高强度钢的应用 （4）其他新型材料的应用 SPS钢板、管系材料、内装材料。 （5）机械设备选型优化。
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Hale Waihona Puke Baidu
由于海上作业对船舶可靠性的要求越来越高，因此，国际海事组织和各国船级 社都对动力定位系统提出了严格的要求，并制定了三个等级标准：
（1）设备等级一（DP1）：在单故障的情况下可能发生定位失常。 （2）设备等级二（DP2）：有源组件或者发电机、推进器、配电盘遥控阀门等 系统单故障时，不会发生定位失常。 （3）设备等级三（DP3）：任何单故障都不会导致定位失常。 DP的级别越高，所需要设计的精度越大，可靠性就越稳，当然成本也就越高。
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（二）航迹舵 航迹舵（navpilot）是发展趋于完善的一种自动驾驶仪器。 航迹舵的组件以微机为核心，通过初始人工输入航路数据、位置偏移量，及硬 件部分连接计程仪、陀螺罗经、定位仪，由上述设备输入的信号及数据通过微机软 件进行计算、分析与处理，然后给出一个指标航向到自动舵组件中执行，使船舶能 够沿着计划航线航行，并能在预定的转向点上转向，从而达到自动保持在航迹带内 所需航向和转向点自动转向的目的。
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一、GMDSS通信系统新变化 随着近年来通信和信息网络技术的迅猛发展，国际海事组织和国际电信联盟积 极推进海上遇险及安全通信领域的新技术、新政策和工作频率需求研究，以满足航 运界日益增长的通信信息服务需求。按照工作组计划，于2012年2月无线电通信与 搜救分委会COMSAR第16次会议确定GMDSS复查和现代化研究范围和任务。同年， 海上安全委员会MSC第90次会议正式批准并启动GMDSS复查和现代化项目。 项目分为高级复审和详细复审两个阶段。 其中2012年至2014年开展高级复审； 在高级复审基础上，2015年至2017年计划进行详细复审。
（1）A1海区：以岸台为中心，至少一个甚高频（VHF）岸台电波所覆盖的海域。 （2）A2海区：除A1海区，以岸台为中心，至少一个中频（MF）岸台电波所覆 盖的海域。 （3）A3海区：除A1和A2海区，国际移动卫星系统同步卫星所覆盖的海域。 （4）A4海区：A1、A2和A3海区之外的海域。 根据SOLAS公约的要求，所有从事国际航行的客船和总吨300以上的货船都必须 按航行的海区配备相应的GMDSS设备，（需要有船舶识别号）
海船船员适任证书知识更新
第四章 船舶通信与导航
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第一节 全球海上遇险与安全系统（GMDSS）
GMDSS由卫星通信系统和地面无线电系统组成。主要包括遇险报警、搜救协调 通信、救助现场通信、救助现场寻位、海上安全信息播发与接收、常规公众业务通 信及驾驶台与驾驶台通信功能。各项功能都是基于航行安全的考虑，其中遇险报警 是最基本、最重要的功能。
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（二）智能船舶 智能船舶系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段，自动感知和获 得船舶自身、海洋环境、物流、港口信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技 术和大数据处理分析技术，在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智 能运行的船舶，以使船舶更安全、更加环保、更加经济和更加可靠。 1、信息感知技术的应用 2、通信导航技术 3、能效控制技术 4、航线规划技术 5、状态监测与故障诊断技术 6、自主航行技术
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（三）船舶动力定位 船舶动力定位是一项高新而成熟的技术，是海洋石油和天然气勘探工业快速发 展的必然结果。 动力定位是一种可以不用锚泊而自动保持海上浮动装置固定船位的定位方法， 主要由测量系统、控制系统和推进系统三个主要部分组成，综合利用传感器（陀螺 罗经、风传感器和垂直运动参考系统）、位置参考系统与船舶模型的相关信息进行 运动控制。对于控制器给出的合力、力矩指令，通过推力分配计算以转速、方向角 以及螺距等指令控制安装在船首尾的推进器来固定船位。 动力定位法的优点是不受水深限制，适合于深水海域使用。
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第三节 船体结构与设备
一、船舶发展趋势（绿色船舶和智能船舶） 随着科学技术的发展，新技术、环境保护意识的提高的将被应用到造船领域， 绿色船舶和智能船舶是船舶发展的趋势。 （一）绿色船舶 绿色船舶系指采用相对先进技术（绿色技术）在其生命周期内能经济地满足其 预定功能和性能，同时实现提高能源使用效率、减少或消除环境污染，并对操作和 使用人员具有良好保护的船舶。 绿色船舶的目标是： （1）环境保护目标是减少船舶对海洋、陆地、大气环境造成污染或破坏； （2）能效目标是减少船舶营运所产生的CO2排放量，提高船舶能效水平； （2）工作环境目标是改善船员工作和居住条件、降低船员劳动强度。
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二、船型的发展趋势
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半潜船
地效船
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三、船舶新设备 （一）散货船舱内水位探测系统 1、规定 总吨位500以上国际航行的所有散货船，均应在货舱、压载舱和干燥处所安装符 合规定要求和型式认可的水位探测器。
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2、要求 （1）每一货舱内安装水位探测器，当水位达到或高出货舱内底0.5m时应发出一 个声光报警，并在水位高度达到不小于货舱深度15%但不超过2m时也应发出一个声 光报警； （2）对于用作水压舱的货舱，可安装一个报警越控装置； （3）视觉报警器应能将每一货舱中探测到的2种不同的水位明显区分开； （4）防撞舱壁前方的任一压载舱，当舱内的液面达到不超过舱容的10%时发出 声光报警，但应有报警越控装置； （5）除锚链舱以外，任何干燥处所或空舱，延伸至首货舱前方的任何部位，在 水位高出甲板0.1m时应发出声光报警； （6）声光报警器应设于驾驶台； （7）水位探测系统的供电由2个独立电源供应，并有故障报警指示； （8）水位探测的安装应符合规定要求。
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1、船舶减阻新技术的应用 （1）线型优化 改变球鼻艏造型，球鼻艏首柱前移，进水角减少，改善肩部压力梯度，结构布 置简化，船体重量减轻，航速可提高3%。 （2）降低摩擦阻力 船体与水面间注入空气膜或微气泡来减少航线阻力 2、船舶轻量化技术应用 （1）船体骨架形式优化 （2）船体中横剖面优化 （3）船体高强度钢的应用 （4）其他新型材料的应用 SPS钢板、管系材料、内装材料。 （5）机械设备选型优化。
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Hale Waihona Puke Baidu
由于海上作业对船舶可靠性的要求越来越高，因此，国际海事组织和各国船级 社都对动力定位系统提出了严格的要求，并制定了三个等级标准：
（1）设备等级一（DP1）：在单故障的情况下可能发生定位失常。 （2）设备等级二（DP2）：有源组件或者发电机、推进器、配电盘遥控阀门等 系统单故障时，不会发生定位失常。 （3）设备等级三（DP3）：任何单故障都不会导致定位失常。 DP的级别越高，所需要设计的精度越大，可靠性就越稳，当然成本也就越高。
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（二）航迹舵 航迹舵（navpilot）是发展趋于完善的一种自动驾驶仪器。 航迹舵的组件以微机为核心，通过初始人工输入航路数据、位置偏移量，及硬 件部分连接计程仪、陀螺罗经、定位仪，由上述设备输入的信号及数据通过微机软 件进行计算、分析与处理，然后给出一个指标航向到自动舵组件中执行，使船舶能 够沿着计划航线航行，并能在预定的转向点上转向，从而达到自动保持在航迹带内 所需航向和转向点自动转向的目的。
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一、GMDSS通信系统新变化 随着近年来通信和信息网络技术的迅猛发展，国际海事组织和国际电信联盟积 极推进海上遇险及安全通信领域的新技术、新政策和工作频率需求研究，以满足航 运界日益增长的通信信息服务需求。按照工作组计划，于2012年2月无线电通信与 搜救分委会COMSAR第16次会议确定GMDSS复查和现代化研究范围和任务。同年， 海上安全委员会MSC第90次会议正式批准并启动GMDSS复查和现代化项目。 项目分为高级复审和详细复审两个阶段。 其中2012年至2014年开展高级复审； 在高级复审基础上，2015年至2017年计划进行详细复审。