船舶距航道邊界距離自動(dòng)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(xiàng)重要的工作，在選擇測定方法時(shí)，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(huì)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(duì)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(duì)船舶距航道邊界的距離計(jì)算公式進(jìn)行了介紹，還對(duì)船舶距航道邊界距離的自動(dòng)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(dòng)測定；方法

中圖分類號(hào)：U675 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(yùn)輸以及船舶行駛的安全性，必須采用有效的測定方法對(duì)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(shí)時(shí)性以及準(zhǔn)確性，本文對(duì)電子江圖與智能航標(biāo)為基礎(chǔ)的自動(dòng)測定方法進(jìn)行了對(duì)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(jì)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(jì)算的常用公式及海倫公式就可計(jì)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(jì)算公式可看出，如果船舶要對(duì)其距航道邊界距離進(jìn)行自動(dòng)測定，只需自動(dòng)、實(shí)時(shí)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(dòng)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(duì)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(dòng)測定方法主要有兩種，一種是基于電子江圖的自動(dòng)測定方法，另一種是基于智能航標(biāo)的自動(dòng)測定方法，下面筆者對(duì)這兩種測定方法的特點(diǎn)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(dòng)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(duì)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(shí)間對(duì)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(shí)間具有遲緩性，則會(huì)使測定的距離出現(xiàn)誤差。這一誤差對(duì)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(huì)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(jià)格比較昂貴，所以，應(yīng)用的實(shí)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(dòng)測定方法主要利用了數(shù)字航道技術(shù)以及智能航運(yùn)技術(shù)，這研究這一方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，其具有較高的準(zhǔn)確性，而且可以自動(dòng)獲取船舶附近水域航標(biāo)的位置信息。在計(jì)算船舶與航道邊界的距離時(shí)，需要利用電子江圖的測量系統(tǒng)，對(duì)于普通航標(biāo)，在獲取位置信息時(shí)，具有實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)，而且可以利用先進(jìn)的儀器進(jìn)行自動(dòng)測定。另外，基于電子江圖的測定方法還需要自動(dòng)報(bào)警等功能，在發(fā)現(xiàn)船舶方向或者航跡出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)發(fā)生警報(bào)，還會(huì)自動(dòng)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(dòng)測定方法

在測量船舶與航道邊界距離時(shí)，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(duì)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(duì)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(dòng)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(duì)航標(biāo)位置信息以及工作參數(shù)進(jìn)行傳送，可以對(duì)船舶距航道邊界的距離進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，從而保證船舶行駛的安全性。

三、兩種自動(dòng)測定方法的對(duì)比

在對(duì)上述兩種船舶距航道邊界距離自動(dòng)測定方法進(jìn)行分析比較時(shí)發(fā)現(xiàn)，基于電子江圖的自動(dòng)測定方法，測定結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)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(shí)間不同步問題，這項(xiàng)因素都會(huì)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(huì)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(dòng)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(duì)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(huì)法的測量方法，其定位精度相對(duì)較高，一般為1～2m。因此，基于電子江圖對(duì)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(duì)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(dòng)測定方法主要有兩種，一種是基于電子江圖的自動(dòng)測定方法，另一種是基于智能航標(biāo)的自動(dòng)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(dòng)測定方法應(yīng)用并不廣泛，而基于智能航標(biāo)的自動(dòng)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(dòng)測定方法時(shí)，一定要結(jié)合實(shí)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(yùn)（下半月），2010（07）.