文/安少明
在水面航行過程中,無論是作戰(zhàn)艦艇還是普通船只,都需要使用到各種類型的導(dǎo)航裝備,如電羅經(jīng)、磁羅經(jīng)、計(jì)程儀、AIS、導(dǎo)航雷達(dá)等。其中,AIS與導(dǎo)航雷達(dá)承擔(dān)著水面航行過程中的目標(biāo)信息傳遞與目標(biāo)探測任務(wù),并且,AIS與導(dǎo)航雷達(dá)的工作機(jī)制存在著一定差異,所以,通過兩者的高低搭配應(yīng)用,在航行安全方面有著至關(guān)重要的作用。
由于艦載導(dǎo)航雷達(dá)存在著一定的技術(shù)缺陷,因此,為保證艦艇航行安全,則大多數(shù)艦艇上加裝了普通AIS設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)了艦艇導(dǎo)航系統(tǒng)的高低搭配。為了更好地利用這兩種導(dǎo)航設(shè)備,我們需要明確對(duì)應(yīng)設(shè)備的優(yōu)、缺點(diǎn)。
作為一種水面船只強(qiáng)制性安裝的導(dǎo)航設(shè)備,AIS能夠?yàn)榇惶峁┲車娴拇恍畔?,其中主要包括船只的國際、噸位、航向、航速等信息。不僅如此,AIS還能夠?qū)崿F(xiàn)與其它船只進(jìn)行通信的功能,從而滿足航行過程中船只通信的需求,大大提高了航行安全系數(shù)。不僅如此,AIS依靠GPS進(jìn)行定位,其定位精度較高,且甚高頻傳輸能夠保證信號(hào)的傳輸質(zhì)量,受周圍環(huán)境的影響較少。
然而,在實(shí)際使用過程中,AIS依然存在著諸多問題,首先,AIS的數(shù)據(jù)分為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與靜態(tài)數(shù)據(jù),由于缺乏一定的驗(yàn)證措施,從而無法判定目標(biāo)發(fā)送動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性,在人為輸入動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的情況下,也極易出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的錯(cuò)誤;其次,在水面艦艇雷達(dá)裝備運(yùn)行的過程中,會(huì)對(duì)AIS的通信功能產(chǎn)生影響;最后,由于AIS多使用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),在系統(tǒng)升級(jí)過程中存在被病毒感染的可能。
相比較來說,艦載導(dǎo)航雷達(dá)的功能較為完善,其能夠通過發(fā)射電磁波的方式探測周圍目標(biāo)情況,并根據(jù)反射回來的電磁波判定目標(biāo)的方位、距離和航向、航速。并且,通過科學(xué)的導(dǎo)航雷達(dá)軟件設(shè)計(jì),可以將各種探測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,并提出目標(biāo)規(guī)避方案,以幫助航海部門規(guī)劃航行路線。如此一來,則明顯減輕了航海部門的工作壓力,尤其是在水面能見度較低的情況下保證艦艇航行安全。
但是,受其工作機(jī)制的影響,導(dǎo)航雷達(dá)的局限性主要存在于三個(gè)方面。
(1)導(dǎo)航雷達(dá)屬于半雙工體制,在發(fā)射電磁波的過程中,其接收功能暫時(shí)關(guān)閉,因此,導(dǎo)航雷達(dá)在近距離上具有盲區(qū);
(2)對(duì)于因雨雪、海浪引起的雜波干擾,若使用雜波抑制功能,則會(huì)導(dǎo)致水面小目標(biāo)同樣被濾除掉,所以,此時(shí)仍需要航海部門加強(qiáng)近距離小目標(biāo)的觀察;
(3)導(dǎo)航雷達(dá)工作在高壓狀態(tài),長此以往,設(shè)備的穩(wěn)定性將隨之下降,出現(xiàn)故障的概率也就明顯提升。
針對(duì)AIS與導(dǎo)航雷達(dá)的優(yōu)、缺點(diǎn)分析,以及結(jié)合艦艇航行安全的需要,在實(shí)際使用中,可以通過高低搭配的方式,充分發(fā)揮AIS與導(dǎo)航雷達(dá)的優(yōu)勢。
在大霧天氣航行過程中,受導(dǎo)航雷達(dá)自身工作體制的約束,近距離目標(biāo)無法被探測到,此時(shí),則可以利用AIS獲知導(dǎo)航雷達(dá)盲區(qū)內(nèi)的船只信息,尤其是在能見度較低的錨區(qū),可以有效監(jiān)測近距離船只的動(dòng)向,從而及時(shí)發(fā)布碰撞警告。
不僅如此,在雷達(dá)開啟雜波抑制的情況下,對(duì)于被人為濾掉的小目標(biāo)雜波,則同樣可以在AIS上進(jìn)行觀測。
對(duì)于船用AIS,通過信息融合方式,可以將信息顯示在艦載導(dǎo)航雷達(dá)上,根據(jù)目標(biāo)信息的方位、距離、航向等信息作為信息融合的判定依據(jù)。在完成信息融合之后,則能夠幫助航海部門準(zhǔn)確獲知艦艇周邊船只的所有信息,并能夠直接調(diào)用甚高頻電話與目標(biāo)船只進(jìn)行通話,從而完成各自航向、航速的協(xié)調(diào),避免發(fā)生碰撞。
通過信息融合的方式,可以有效減輕航海部門值班人員的工作壓力,并能夠利用視頻共享系統(tǒng)將相關(guān)信息發(fā)送至不同的終端設(shè)備。
在艦艇執(zhí)行任務(wù)期間,對(duì)于存在信息缺失、呼叫無應(yīng)答等情況的船只,則多采取通報(bào)的方式,然而,在無法持續(xù)跟隨的情況下,則會(huì)導(dǎo)致可疑目標(biāo)丟失。
如此,通過AIS與導(dǎo)航雷達(dá)的配合應(yīng)用,若在艦載導(dǎo)航雷達(dá)上顯示存在的船只,卻并沒有對(duì)應(yīng)的AIS信息,此時(shí),綜合導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)根據(jù)導(dǎo)航雷達(dá)與AIS提供的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比對(duì),在確認(rèn)無誤后,則將可疑船舶標(biāo)注在AIS上進(jìn)行標(biāo)注,并通過其航速、航向信息預(yù)測該可疑船只的航行路線,以確定其意圖,并做好積極的應(yīng)對(duì)措施。
為更好地發(fā)揮船用AIS與艦載導(dǎo)航雷達(dá)的優(yōu)勢,在實(shí)際應(yīng)用方面,則需要在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)關(guān)注。
這種問題的出現(xiàn)主要存在兩種原因,首先,若幾乎所有目標(biāo)僅存在范圍上的差異,則應(yīng)當(dāng)考慮到AIS或艦載導(dǎo)航雷達(dá)的航向出現(xiàn)了偏差;其次,如果發(fā)現(xiàn)在有效范圍內(nèi),導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)數(shù)量多于AIS,則需要通過導(dǎo)航雷達(dá)的相對(duì)目標(biāo)信息判定其屬于航行狀態(tài)下的船只還是島礁。
AIS的目標(biāo)顯示是基于對(duì)方同樣安裝了AIS,并對(duì)外發(fā)送船舶航行信息。然而,在一些小型漁船上,或者是海上移動(dòng)漂浮物等,有可能并未安裝AIS,此時(shí),若過于依賴AIS所提供的相關(guān)信息,則極易發(fā)生碰撞。因此,在艦艇航行過程中,依然需要加強(qiáng)導(dǎo)航雷達(dá)與AIS的協(xié)同配合。
基于導(dǎo)航雷達(dá)長期高壓狀態(tài)下的性能下降,則需要在使用過程中特別關(guān)注其回波信號(hào)的強(qiáng)弱變化,以及高壓加載時(shí)長等信息,及時(shí)更換壽命件、易損件。
目前,AIS與導(dǎo)航雷達(dá)依然屬于兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在AIS與導(dǎo)航雷達(dá)功能不斷豐富的同時(shí),其優(yōu)勢也得到了有效地發(fā)揮。如此,無論是民用船舶,還是水面艦艇,其航行安全系數(shù)將大大提升。