軍用艦船中導(dǎo)航雷達(dá)與AIS的運(yùn)用

趙佳倫

【摘 要】在現(xiàn)代船舶運(yùn)行過程中，導(dǎo)航雷達(dá)和AIS系統(tǒng)的應(yīng)用都給其提供了極大的幫助，保障了船舶出行的安全性。然就當(dāng)前使用情況來看，這兩個(gè)定位系統(tǒng)在各船舶上的使用效果仍有部分不足。是以本文便針對(duì)導(dǎo)航雷達(dá)和AIS系統(tǒng)的定義進(jìn)行了相關(guān)分析，并初步探究了這兩大系統(tǒng)綜合使用后給艦船運(yùn)行帶來的便捷，從而提出了關(guān)于綜合使用這兩項(xiàng)定位系統(tǒng)的方法及注意事項(xiàng)，如下文所示。

【關(guān)鍵詞】軍用艦船；導(dǎo)航雷達(dá)；AIS系統(tǒng)；運(yùn)用

引言：

總所周知，軍用艦船是一種特殊的船只種類，擔(dān)負(fù)著國家軍事任務(wù)，其運(yùn)行安全性能的高低將直接決定著作戰(zhàn)訓(xùn)練的效果。從以往各國軍事報(bào)道中，我們可以發(fā)現(xiàn)的是軍艦觸礁擱淺、軍艦與民用船只之間擦碰等事故的發(fā)生為數(shù)不少，且一般情況下軍艦的造價(jià)也并非普通船只能相比的，同時(shí)由于軍艦上承載大多的裝備武器，如此一旦出現(xiàn)觸礁或擦撞等事故，危險(xiǎn)系數(shù)是極大的，往往會(huì)造成重大的人員傷亡及巨大的財(cái)產(chǎn)損失。況且軍艦作為一個(gè)國家的軍事形象之一，如發(fā)生相關(guān)問題甚至還有可能引發(fā)兩國間的爭執(zhí)。故而，軍艦運(yùn)行安全問題一直以來，都是一個(gè)國家極為關(guān)注的焦點(diǎn)問題。

而導(dǎo)航雷達(dá)和AIS系統(tǒng)可以說是現(xiàn)在使用最為廣泛性能最為齊全的兩大信息定位裝置，與其他導(dǎo)航設(shè)備相比，這兩大裝置儼然已經(jīng)成為了現(xiàn)今軍用艦船中不可或缺的導(dǎo)航工具。將兩者綜合運(yùn)用，促使導(dǎo)航雷達(dá)和AIS系統(tǒng)間形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用，從而提供軍用艦船更高質(zhì)量的定位信息以及更安全的運(yùn)行途徑。

一、導(dǎo)航雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）導(dǎo)航雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)相比較而言，傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)主要憑借的是人眼里觀察，然受諸多因素的影響，比如不可控的天氣因素及人為因素，均是致使傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤指示的重要原因，而融入先進(jìn)信息技術(shù)的導(dǎo)航雷達(dá)便有效避免這些弊端，其受天氣的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)小得多，且具備更精準(zhǔn)的導(dǎo)航效果、更為迅速的反應(yīng)能力以及更深遠(yuǎn)的探測(cè)距離。

況且在現(xiàn)今信息化技術(shù)日益更替的社會(huì)背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)在航海行業(yè)內(nèi)的廣泛應(yīng)用，更是促進(jìn)了導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)性能更加健全，提高了雷達(dá)系統(tǒng)的智能化，尤其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用后，導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)中增添了自動(dòng)標(biāo)繪儀的裝置，從極大程度上提高了雷達(dá)操作的便捷性，加大了觸礁碰壁時(shí)的預(yù)警效果。通過實(shí)踐表明，導(dǎo)航雷達(dá)相比其他導(dǎo)航裝置，更適用于近岸航行，特別是在大霧的環(huán)境中或運(yùn)行在狹窄河道中時(shí)，導(dǎo)航雷達(dá)更能體現(xiàn)出自身的優(yōu)勢(shì)。

（二）導(dǎo)航雷達(dá)的局限性

事物有優(yōu)必有弊，即便是一致好評(píng)的導(dǎo)航雷達(dá)也不容例外的存在著一些不足，因此在注意導(dǎo)航雷達(dá)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也不能忽略其使用的局限性。通過運(yùn)行方式的分析來看，可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)航雷達(dá)是借助發(fā)出與接收的電磁波來完成運(yùn)行方向及運(yùn)行距離的測(cè)定的，以此達(dá)到導(dǎo)航和定位的效果，然其發(fā)揮的效能并非是固定不變的，而是會(huì)受雷達(dá)自身特性和周圍環(huán)境因素干擾的。

由于導(dǎo)航雷達(dá)的發(fā)射裝置和接收裝置使用的是同一根天線，如此一來便也造成了信息發(fā)射與接收交替間的延時(shí)性，從而在近距離可測(cè)范圍內(nèi)形成了一個(gè)探測(cè)盲區(qū)。故而出現(xiàn)了以下幾點(diǎn)局限性：（1）受設(shè)備自身脈沖寬度及水平波束角的約束，致使雷達(dá)在距離較近或范圍較小的情況下不能對(duì)范圍內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行一一辨別；（2）當(dāng)雷達(dá)處于磁場環(huán)境較為復(fù)雜的情況下，且同一范圍內(nèi)出現(xiàn)兩部或多部雷達(dá)時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)同頻率雜波互擾的現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)雷達(dá)的正常工作造成阻礙，影響艦船的安全運(yùn)行；（3）由于雷達(dá)發(fā)射的電磁波是以一種類似直線形式的傳播，這樣一來則會(huì)造成前物遮擋后物，無法探測(cè)被擋物體的現(xiàn)象；（4）當(dāng)雷達(dá)可探測(cè)范圍內(nèi)存在反射能力較強(qiáng)的物體時(shí)，會(huì)致使探測(cè)回來的電波再次被反射出去，從而在雷達(dá)操控顯示臺(tái)上除了顯現(xiàn)真回波之外，還會(huì)產(chǎn)生諸多反射回?fù)?，?duì)雷達(dá)的定位信息造成極大的干擾；（5）受自然環(huán)境因素的影響，會(huì)使探測(cè)目標(biāo)隱藏在自然雜波中，并產(chǎn)生諸多大大小小的真假回波，不易于目標(biāo)物的探測(cè)，及行駛方向的辨別。

由此可見影響雷達(dá)使用效果的因素大大小小，結(jié)合起來便形成了導(dǎo)航雷達(dá)的局限性，但這些局限性并非是不可控制的，只要通過一些正確的操控便能減少與避免，可即便如此仍存在一些不可排除的固有缺陷，總而言之在軍艦實(shí)際運(yùn)行過程中，并不能完全依賴于導(dǎo)航雷達(dá)，還要綜合其他導(dǎo)航裝置，分析對(duì)比后形成更安全適用的導(dǎo)航系統(tǒng)。

二、AIS系統(tǒng)的定義以及與導(dǎo)航雷達(dá)間的比較

（一）AIS系統(tǒng)的定義

所謂的AIS系統(tǒng)，實(shí)則是基于GPS定位裝置更精準(zhǔn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，只需在船只上安裝該裝置后，無需人員參與計(jì)算，便能完成艦船行駛方位及速率等數(shù)據(jù)的計(jì)算。并將艦船相關(guān)信息通過高頻傳播的方式發(fā)送給附近的船只或岸臺(tái)廣播，以便達(dá)成與附近船只互相協(xié)調(diào)通話，及時(shí)采取相關(guān)避讓措施，以有效防止觸礁或船只擦碰的事故。

（二）AIS系統(tǒng)與導(dǎo)航雷達(dá)之間的比較

由實(shí)踐結(jié)果分析來看，AIS系統(tǒng)具備更可靠的通信功能、能夠獲取的數(shù)據(jù)距離更遠(yuǎn)和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度更高，且其能夠受到的天氣因素影響也比雷達(dá)系統(tǒng)小得多。相比較而言，AIS系統(tǒng)不會(huì)像雷達(dá)系統(tǒng)一樣，受到惡劣環(huán)境因素影響時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)像目標(biāo)丟失這樣打大的問題，且系統(tǒng)電波也不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境磁場的影響出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象。另外，AIS系統(tǒng)還具備較為良好的障礙跨越能力，避免因大物體遮擋而探測(cè)不到后方小物體的現(xiàn)象出現(xiàn)。

然盡管AIS系統(tǒng)具備諸多優(yōu)勢(shì)，但其在系統(tǒng)的管理技術(shù)上仍存在可提升空間，比如在探測(cè)范圍較大的島嶼時(shí)，AIS系統(tǒng)因?yàn)榍胺綅u嶼過大而出現(xiàn)信號(hào)阻礙，形成探測(cè)盲區(qū)；且AIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并非像雷達(dá)系統(tǒng)那樣自動(dòng)生成錄入的，而是由人工完成錄入工作的，這樣一來便出現(xiàn)了不可控的人為因素。由此可見AIS系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)之間剛好能夠形成一個(gè)互補(bǔ)作用。

三、AIS系統(tǒng)和導(dǎo)航雷達(dá)間的綜合使用

（一）在氣象條件較為惡劣的情況下使用

當(dāng)艦船處于狹窄的水道和大霧環(huán)境中，利用AIS系統(tǒng)上顯示的目標(biāo)信息及航行現(xiàn)狀，可以有效避免惡劣氣象環(huán)境帶來的安全影響，再結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)可小范圍觀察的能力，有效避免擦碰現(xiàn)象。

（二）在非戰(zhàn)爭軍事行動(dòng)中的使用

當(dāng)部隊(duì)艦船實(shí)行一些非戰(zhàn)爭軍事任務(wù)時(shí)，受雷達(dá)探測(cè)距離的限制，無法掌控海域全面情況，此時(shí)借助AIS系統(tǒng)可探測(cè)范圍廣的性能便能有效避免這類問題，形成與導(dǎo)航雷達(dá)盲區(qū)間的互補(bǔ)作用。比如在進(jìn)行海上營救行動(dòng)時(shí)，可以利用AIS系統(tǒng)的探測(cè)性能探測(cè)到精確位置，再結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)可自動(dòng)生成數(shù)據(jù)能力，確定營救目標(biāo)，以便盡到最高的救援效率。

四、結(jié)語

綜上所述，AIS系統(tǒng)和導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)的綜合使用效果顯而易見，兩者可以達(dá)成互相補(bǔ)助的作用，將具備抗干擾能力強(qiáng)的AIS系統(tǒng)與導(dǎo)航雷達(dá)結(jié)合后使用在軍艦上，不僅能夠保障軍用艦船的安全運(yùn)行，更能夠在實(shí)行其他軍事任務(wù)時(shí)發(fā)揮出更為出色的效果。

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