船舶距航道邊界距離自動測定方法

張琳琳　孟禹彤

摘 要：船舶距航道邊界的距離測定是一項重要的工作，在選擇測定方法時，一定要保證測量的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的測定方法主要是肉眼目測或者雷達(dá)估測，這種方式一般準(zhǔn)確性不高，會造成判斷失誤等問題的發(fā)生，也容易引發(fā)安全事故。隨著科技的不斷發(fā)展，必須對船舶距航道邊界距離的測定方法進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化。本文針對船舶距航道邊界的距離計算公式進(jìn)行了介紹，還對船舶距航道邊界距離的自動測定方法進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：船舶；航道；距離；自動測定；方法

中圖分類號：U675 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在不同的航道條件下，航道維護(hù)技術(shù)有著較大的差異性，為了保證交通運輸以及船舶行駛的安全性，必須采用有效的測定方法對船舶距航道邊界的距離進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，要合理優(yōu)化航道，這樣才能避免水上交通事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的測定方法具有一定滯后性，而且測定的準(zhǔn)確性也不高，隨著科技的不斷發(fā)展，相關(guān)部門引進(jìn)了先進(jìn)的測定技術(shù)，有效提高了測量的實時性以及準(zhǔn)確性，本文對電子江圖與智能航標(biāo)為基礎(chǔ)的自動測定方法進(jìn)行了對比，希望工作人員可以靈活選用這兩種方法。

一、船舶距航道邊界距離計算公式

假設(shè)其一側(cè)航道邊界由相鄰兩側(cè)面標(biāo)1和2的聯(lián)線界定，船舶距航道邊界距離為d，并且在同一地理坐標(biāo)系下，船舶、標(biāo)1、標(biāo)2的位置坐標(biāo)分別為（x0，y0），（x1，y1），（x2，y2），其相互之間的距離分別為L1，L2，L3，則根據(jù)面積計算的常用公式及海倫公式就可計算船舶距圖中所示航道邊界的距離d為：

從以上所給出的船舶距航道邊界距離計算公式可看出，如果船舶要對其距航道邊界距離進(jìn)行自動測定，只需自動、實時獲得船舶及標(biāo)示航道邊界的側(cè)面標(biāo)的位置坐標(biāo)（x0，y0），（x1，y1），（x2，y2）即可。

二、船舶距航道邊界距離的自動測定方法

船舶在行駛的過程中，一般都是靠GPS定位系統(tǒng)確定位置，而且可以根據(jù)鄰近水域航標(biāo)的位置控制行駛方向，為了保證傳統(tǒng)行駛的安全性，必須采用正確的方式對船舶距航道邊界的距離進(jìn)行測定。船舶距航道邊界距離的自動測定方法主要有兩種，一種是基于電子江圖的自動測定方法，另一種是基于智能航標(biāo)的自動測定方法，下面筆者對這兩種測定方法的特點以及應(yīng)用范圍進(jìn)行簡單的介紹。

1 基于電子江圖的船舶距航道邊界距離自動測定方法

在測量的過程中，如果發(fā)現(xiàn)航道邊界的標(biāo)示為普通航標(biāo)，則可以利用雷達(dá)設(shè)備對船舶附近水域的航標(biāo)位置進(jìn)行獲取，但是，觸發(fā)雷達(dá)應(yīng)答器的速度以及響應(yīng)時間對獲取信息的準(zhǔn)確性有著較大影響。如果觸發(fā)響應(yīng)的時間具有遲緩性，則會使測定的距離出現(xiàn)誤差。這一誤差對航標(biāo)距離定位的準(zhǔn)確性有著較大影響，為了解決這一問題，相關(guān)工作人員會通過裝載經(jīng)緯儀等儀器提高測定的準(zhǔn)確性，但是這些儀器有著一定測量范圍，而且價格比較昂貴，所以，應(yīng)用的實效性以及可行性不高。

基于電子江圖的船舶距航道邊界距離自動測定方法主要利用了數(shù)字航道技術(shù)以及智能航運技術(shù)，這研究這一方法時發(fā)現(xiàn)，其具有較高的準(zhǔn)確性，而且可以自動獲取船舶附近水域航標(biāo)的位置信息。在計算船舶與航道邊界的距離時，需要利用電子江圖的測量系統(tǒng)，對于普通航標(biāo)，在獲取位置信息時，具有實時性的優(yōu)點，而且可以利用先進(jìn)的儀器進(jìn)行自動測定。另外，基于電子江圖的測定方法還需要自動報警等功能，在發(fā)現(xiàn)船舶方向或者航跡出現(xiàn)問題時，會發(fā)生警報，還會自動調(diào)整，選擇正確的航線。

2 基于智能航標(biāo)的船舶距航道邊界距離自動測定方法

在測量船舶與航道邊界距離時，如果發(fā)現(xiàn)航道邊界的航標(biāo)提示為智能航標(biāo)，則可以利用遙控系統(tǒng)以及技術(shù)對船舶的航線進(jìn)行控制。智能航標(biāo)的遙控遙測系統(tǒng)一般安裝在船道的航標(biāo)上，船舶利用GPS系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確的對航標(biāo)位置進(jìn)行確定，還可以利用GSM網(wǎng)絡(luò)，將航標(biāo)位置信息以及監(jiān)控到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心在經(jīng)過分析后，將工作參數(shù)與位置信息再傳送回去，這樣就可以保證自動測定距離的準(zhǔn)確性。船舶是智能航標(biāo)遙控系統(tǒng)重要的客戶端，其可以通過控制中心服務(wù)器對航標(biāo)位置信息以及工作參數(shù)進(jìn)行傳送，可以對船舶距航道邊界的距離進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，從而保證船舶行駛的安全性。

三、兩種自動測定方法的對比

在對上述兩種船舶距航道邊界距離自動測定方法進(jìn)行分析比較時發(fā)現(xiàn)，基于電子江圖的自動測定方法，測定結(jié)果的準(zhǔn)確性會受到GPS導(dǎo)航儀以及數(shù)據(jù)收集精確性的影響，而且船舶GPS的定位數(shù)據(jù)與電子江圖數(shù)據(jù)采集存在時間不同步問題，這項因素都會影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，如果GPS定位儀精確度不高或者存在質(zhì)量問題，則會大大影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，綜上，基于電子江圖的自動檢測技術(shù)在航標(biāo)位置信息獲取方面，存在精度無法保證的問題。另外，我國很多內(nèi)河航道沿岸地區(qū)，都未大范圍的建立CORS系統(tǒng)，因此安裝在智能航標(biāo)上的GPS定位模塊精度并不高。對于普通航標(biāo)，如果不考慮風(fēng)流的影響，由于其定位通常采用經(jīng)緯儀前方交會法的測量方法，其定位精度相對較高，一般為1～2m。因此，基于電子江圖對船舶距航道邊界進(jìn)行距離測定的精度要高于基于智能航標(biāo)對船舶距航道邊界進(jìn)行距離測定的精度。

結(jié)語

船舶距航道邊界距離的自動測定方法主要有兩種，一種是基于電子江圖的自動測定方法，另一種是基于智能航標(biāo)的自動測定方法，這兩種方法都可以準(zhǔn)確的測定船舶距航道邊界的距離，可以保證船舶行駛以及水上交通的安全。由于我國很多內(nèi)河航道還未建立CORS系統(tǒng)，示意圖，基于電子江圖的自動測定方法應(yīng)用并不廣泛，而基于智能航標(biāo)的自動測定方法操作比較簡單，應(yīng)用范圍也比較廣，具有較高的準(zhǔn)確性。在選用自動測定方法時，一定要結(jié)合實際情況，這樣才能提高測量的效率。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉海.航道中船舶安全航行的分析[J].中國水運（下半月），2010（07）.