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航海技術的發(fā)展經歷一個從低級到高級、從簡單到復雜、從單純依靠自然力到借助于計算機等高新技術的過程。中國古代航海史的輝煌依賴于中國古代航海科學技術的進步。據《漢書·堯文志》介紹，西漢時的導航占星書籍已有《海中星占驗》等136卷，表明天文導航術已有發(fā)展。北宋宣和元年（1119年）《萍州可談》中說：“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。明代《海道經》中保存了一卷據元人底稿而繪成的《海道指南圖》，這是迄今所能見到的中國當代航海圖中最早的一幅。到了明初，鄭和七下西洋是中國古代先進航海科學技術之集大成。鄭和航海術，主要記錄在《鄭和航海圖》中。其中圖文記載反映了當時處于世界先進水平的中國地文航海和天文航?？茖W技術。

隨著衛(wèi)星、計算機、雷達技術在船舶上的應用，現代航海船舶自動化程度相當高。20世紀70年代以來，船舶機艙自動化成為趨勢，駕機合一的自動化船舶大量出現。傳統(tǒng)的陸標定位、天文定位方法已成為特殊情況下的補充手段，無線電導航定位方法已經進入高精度衛(wèi)星導航定位時代。全球定位系統(tǒng)(GPS)使各種運載工具的導航與定位發(fā)生了劃時代的變革。電子海圖顯示與信息系統(tǒng)(ECDIS)綜合了GPS、APPA、AIS等各種現代化的導航設備所獲得的信息，不僅能提供紙質海圖的有用信息，而且是一種集成式的航海信息系統(tǒng)，引發(fā)了航海領域的一場技術革命，特別是在通航密度大的沿岸和港口附近水域。 無線電報、無線電話、電傳和傳真在船上采用，比船舶采用手旗與燈光進行通信已是很大的進步。Inmarsat系統(tǒng)可以提供電話、電傳、傳真、數據、國際互聯網及多媒體通信業(yè)務。全球海上遇險與安全系統(tǒng)（GMDSS），使船與船、船與岸臺全方位和全天候即時溝通信息。被俗稱為船舶“黑匣子”的航行數據記錄儀（Voyage Data Recorder，VDR）代替海員手工記錄的航海日志、車鐘記錄簿等，有利于海上事故原因分析。

現代先進技術在一步步的替換著傳統(tǒng)技術。但我們在利用現代先進技術的同時也不應該放棄傳統(tǒng)航海技術?？v觀人類航海技術的總的歷程，和其他各個行業(yè)以及各門科學一樣，無不是經歷了從無到有，由落后到先進的過程?？梢赃@樣說，傳統(tǒng)的航海技術并沒有因為現代的航海技術的長足發(fā)展而退出歷史的舞臺，反而顯得彌足珍貴。很顯然，當所有電航儀器都不能發(fā)揮其正常功用的時候，我們傳統(tǒng)的航海技術就為現代的航海者提供了最后的一重安全的保障。

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【關鍵詞】航海技術 英語視頻教學 教學設計

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0098-02

1.前言

航海技術是一門實踐性很強，多門學科綜合應用的專業(yè)，本專業(yè)主要培養(yǎng)具備海洋船舶駕駛、船舶運輸管理等方面知識，能在海洋運輸各企、事業(yè)單位從事海洋船舶駕駛和營運管理工作，符合國際和國家海船船員適任標準要求的高級航海技術人才。中國的航海院校在培養(yǎng)航海類人才、服務航運經濟發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。當今航運經濟已經與世界經濟緊密接軌，航運市場對航海專業(yè)畢業(yè)生的英語水平要求越來越高，最新的STCW公約馬尼拉修正案對船員英語的聽說適任能力有明確的要求，國家海事局海船船員適任評估科目也包括航海英語，可見英語的教學質量直接關系到畢業(yè)生能否滿足船員教育和培訓質量管理體系的要求。但在近幾年的船員適任考試中，各個航海院校的《航海英語》科目通過率都偏低，已經影響到了該專業(yè)畢業(yè)生的順利就業(yè)。因此，探索多種形式的航海技術專業(yè)英語教學模式，更好地培養(yǎng)出英語能力和實踐能力較強的復合型人才以適應社會的需要，對于航海技術專業(yè)的發(fā)展來說意義重大。

2.目前航海技術專業(yè)英語教學存在的問題

各個航海院校的航海英語教學都還存在很多問題，主要體現在合格師資的缺乏，航海英語教學經驗的不足。以廣東海洋大學航海學院為例，雖然學院已經開設了《航海英語》、《航海英語聽力與會話》等課程，但課時安排不多，且安排在大學三年級的后半個學期，要求學生在短短一兩個學期掌握眾多的專業(yè)詞匯并提高航海英語口語水平顯得非常困難。此外，雖然學院一直提倡在專業(yè)課教學中使用雙語教學，但是在實踐中存在著不少制約因素。首先，除《航海英語》等英語課程外，其它專業(yè)課缺少相應的專業(yè)英語教材；其次，雙語教學對教師英文水平要求高，而學院專業(yè)教師英語水平不足，有能力進行雙語教學的教師比例只有10%左右，導致能夠開設的雙語教學課程比例?。蛔詈?，航海專業(yè)的專業(yè)詞匯量大，學生對涉及到專業(yè)詞匯的內容聽說能力有限，因此學生對雙語教學的滿意度并不是很高。其它航海院?；蚨嗷蛏僖泊嬖陬愃频膯栴}。

3.航海技術專業(yè)英語視頻教學必要性

要解決航海技術專業(yè)英語課程教學和雙語教學存在的問題，一個比較好的辦法是根據教學內容開設英語視頻教學。英語視頻教學通過動態(tài)演示和語音講解，直觀地向學生重復了實際工作場景和過程，豐富了教學內容，提高了學生實際動手的能力，并通過連續(xù)的聽說練習及教師講解，使學生在不知不覺中提高了專業(yè)英語水平，在一定程度上克服了缺少專業(yè)英語教材和教師英語水平不足等缺點，既改善了教學質量也提高了教學效果；同時，由于航海專業(yè)特殊性和教學經費的局限性，結合現場實踐開展教學存在極大的困難，而視頻教學能直觀地展現實際工作過程，有助于實踐教學，因此在目前的條件下，英語視頻教學更能滿足培養(yǎng)英語能力和實踐能力較強的復合型人才的需要。但是英語視頻教學也存在一些不足之處。首先，目前航海英語教學視頻大多是從網上下載的，以紀錄片居多，與教學內容并不完全相符；其次，視頻格式主要組成資源難以統(tǒng)一，格式混亂，需要安裝不同的解碼器才能正常播放；最后，當視頻內容涉及到專業(yè)詞匯時，由于沒有字幕，教師不得不經常暫停以便解釋中文含義，浪費了寶貴的課堂時間。

4.航海技術專業(yè)英語視頻教學設計

為了進一步提高航海專業(yè)英語能力和實踐能力的教學質量，當務之急是進行英語教學資源建設，針對目前英語視頻教學的內容獲取、規(guī)范化及配字配音等不足之處進行設計。

4.1視頻內容獲取

英語視頻內容需要嚴格按照教學要求以及教學內容進行獲取。獲取視頻資料的方式[1]有以下幾種：（1）網上搜索：可以收集到與航海專業(yè)相關的少量視頻，但是網上視頻一般分辨率較低，內容不全面，且很多有商業(yè)目的，不適合進行高質量的專業(yè)教學；（2）商業(yè)宣傳錄像：專業(yè)性和指向性不適合教學；（3）現場采集：到工作現場錄制費用太高。同時，組建課程教學片編制組進行專門采錄的費用也太高。（4）直接購買：市場上沒有比較系統(tǒng)化的航海專業(yè)英語視頻教學資源可供選擇購買。（5）自己建設：學院組織教師錄制視頻。

通過分析上述獲取視頻資料的方式，考慮到學院具體的實際情況和工作條件等因素，最經濟可行的做法是自己建設。學院可以根據教學要求來自己建設英語視頻教學資源，這種方法針對性強，充分利用了現有的人力、物力等資源，投入費用相對少，能夠滿足學院教學的需要。

4.2視頻規(guī)范化

視頻資源建設的規(guī)范化是航海專業(yè)英語資源建設工作的重要內容，主要包括媒體形式、視頻格式和視頻分辨率等的規(guī)范化。

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關鍵詞： 馬尼拉修正案 高職航海技術學生 影響 對策

1.引言

STCW公約（全稱《海員培訓、發(fā)證和值班標準國際公約》）馬尼拉修正案于2010年6月25日在菲律賓召開的締約國外交大會上獲得通過，并將于2012年1月1日開始實施。該修正案的實施為今后一段時期全球海員培訓、發(fā)證和值班建立了更為嚴格、統(tǒng)一的標準。該修正案的實施必將對當前在校的高職航海技術專業(yè)學生產生一定的影響。

2.馬尼拉修正案產生的背景

1978年7月，國際海事組織（簡稱IMO）通過了有史以來第一個《海員培訓、發(fā)證和值班標準國際公約》（簡稱STCW公約）。該公約的實施對促進包括我同在內的各締約國海員素質的提高，在全球范圍內保障海上人命、財產安全和保護海洋環(huán)境，有效控制人為因素對海上事故的影響，都起到了積極作用。實施期間根據航海技術及航運業(yè)發(fā)展的需要，公約進行了多次修正。其中，1995年修正案對STCW公約的附則進行了全面修改，同時新制定了STCW規(guī)則，作為對STCW公約附則的補充。

在很長一段時間內，IMO將“航行更安全，海洋更清潔”確定為其追求的目標。但隨著船舶大型化、快速化、專業(yè)化、現代化的發(fā)展，全球經濟一體化進程的加快，全球對海洋環(huán)境保護要求更為嚴格，對海員的培訓與值班標準的要求越來越高。同時，由于海盜猖獗，海運安全受到嚴重的挑戰(zhàn)，對海員的培訓與值班標準又提出了新的要求。該目標現在已變?yōu)椤扒鍧嵑Ｑ笊习踩?、保安和高效的航運”?？梢钥闯?，國際海事組織已將“保安”與“安全”、“防污染”這兩個傳統(tǒng)主題并列，將“保安職責”全面納入海員的培訓內容。2007年STW分委會第38次會議確定了對STCW公約和規(guī)則全面回顧的8項原則。

（1）保留1995年修正案的結構與目標；

（2）不降低現有標準；

（3）不修改公約條款；

（4）解決不一致的問題、清理過時的要求及體現技術發(fā)展的需求；

（5）確保有效的信息交流；

（6）由于技術的創(chuàng)新，在履行培訓、發(fā)證與值班要求方面提供一些靈活性；

（7）考慮短航線船舶與近海石油工業(yè)的特點與環(huán)境；

（8）考慮海上保安。

對STCW公約全面回顧的8項原則的前3項原則是馬尼拉修正案的基礎。馬尼拉修正案保留了1995年修正案的結構與目標，不降低現有標準，不修改公約正文條款，僅對公約規(guī)則（Regulations）與STCW規(guī)則全面回顧與修正。

3.馬尼拉修正案中有關航海技術專業(yè)職業(yè)素質變化的內容

通過對馬尼拉修正案與現行STCW78/95公約比較，在航海技術專業(yè)職業(yè)技能素質方面新增或者修訂了一部分內容，具體見表1。

表1 馬尼拉修正案對航海技術專業(yè)職業(yè)素質新增要求一覽表

4.當前在校航海技術專業(yè)學生與馬尼拉修正案要求存在的不足

以江蘇某高職航海類院校2011級航海技術專業(yè)為例，該專業(yè)2011級人才培養(yǎng)方案中對專業(yè)能力設定及對應課程安排見表2。

表2 專業(yè)能力與課程銜接一覽表

由于在校學習時間的限定，從表2的內容來看，目前在校高職航海技術專業(yè)學生是按照STCW78/95公約要求設定專業(yè)課程體系的，對于馬尼拉修正提及變化的內容涉及較少。根據表1和表2的對比分析，我們能夠看到目前在校的高職航海技術專業(yè)的學生適應馬尼拉修正案的要求，在以下4個主要方面存在不足。

（1）《駕駛臺資源管理》課程未進入專業(yè)必修課程，個別院校在專業(yè)限定選修課程中加入該課程，但在師資安排上缺少重視程度，學生學習缺乏主動性。

（2）涉及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）知識的課程安排較少甚至沒有，學生對ECDIS知識了解達不到安全航行的要求。

（3）缺少對海洋環(huán)境保護意識方面知識的傳授，有關環(huán)境保護知識內容只是在基本安全培訓和《船舶管理》課程中稍有涉及，知識量和要求程度達不到馬尼拉公約的要求。

（4）保安培訓知識沒有在課程體系中體現，缺少保安意識培養(yǎng)和訓練，未能達到適任馬尼拉修正案的要求。

5.當前在校高職航海技術專業(yè)學生適應馬尼拉修正案需求應采取的措施

5.1加強學習，提高適任馬尼拉修正案要求的職業(yè)素養(yǎng)。

航海技術專業(yè)人才培養(yǎng)質量應與國際公約和國內法規(guī)的相關要求保持一致，畢業(yè)生的職業(yè)素養(yǎng)必須適應公約的要求。2011年1月1日，馬尼拉修正案的正式實施，對當前在校高職航海技術專業(yè)的學生來說，抓住在校時間自覺縮短自身職業(yè)素養(yǎng)與馬尼拉修正案要求的差距至關重要。利用專業(yè)課程學習之余，加強對海洋環(huán)境保護知識和領導力及團隊工作技能知識的學習和積累，形成良好的海洋環(huán)境保護意識和團隊協作能力，豐富自身的知識結構和責任意識，具備保障船舶安全航行的能力，達到馬尼拉修正案新增職業(yè)素養(yǎng)的要求。

5.2積極參加職業(yè)技能培訓，獲取新增的各類職業(yè)資格合格證書。

馬尼拉修正案中新增了部分實踐操作技能強制性培訓的要求，而海員各項基本技能訓練是在經過培訓機構培訓后，并參加由主管機構認可的技能考核，合格后頒發(fā)統(tǒng)一合格證書。目前，現行的STCW78/95公約中，對ECDIS、保安員的培訓是非強制性的要求，采取自愿參加的形式進行培訓。對于目前在校高職航海技術專業(yè)學生來說，應把自愿參加轉變?yōu)樽陨淼膹娖葏⑴c，利用在校學習契機，多參與一些對將來就業(yè)及適任新公約變化的技能培訓，提高自身的專業(yè)技能，增強就業(yè)競爭力。

5.3服從半軍事化管理，提高服務服從意識。

良好的服務服從意識是職業(yè)隊從業(yè)者的基本要求。為了培養(yǎng)學生良好的服務服從意識，幾乎所有的航海類院校都采用半軍事化甚至準軍事化的管理制度。隨著“90后”學生步入高校，很多學生表現出了對嚴格管理的逆反情緒，從內心抵觸現行的管理模式，他們認為這種管理方法限制了他們個性的發(fā)展。但是，他們往往忽略將來從事職業(yè)的特殊性，這種特殊性就要求從業(yè)者必須具備良好的工作作風和服務服從意識，這種意識的培養(yǎng)是要通過日積月累的環(huán)境熏陶來塑造的，而學院執(zhí)行的半軍事化管理制度正好為服務服從意識的培養(yǎng)提供了良好的環(huán)境保障。為此，我們應該從選擇職業(yè)的特殊性出發(fā)，自覺服從學院采取的管理制度，提高個人的團隊協作和服務服從意識，以更好地適應未來職業(yè)的需求。

6.結語

馬尼拉修正案的實施，對當前在校的航海技術專業(yè)學生將帶來一定的影響，為了能夠及早地滿足馬尼拉修正案變化的新要求，我們要積極行動起來，不斷豐富自己的專業(yè)知識，提高專業(yè)實踐動手能力和專業(yè)技能應用水平，滿足未來職業(yè)崗位的需求。

參考文獻：

［1］STCW公約馬尼拉修正案解讀組.STCW公約馬尼拉修正案解讀［J］.航海教育研究，2011，（1）.

［2］白軍，于佳佳，徐新.STCW公約修訂與航海教育的應對策略［J］.航海教育研究，2011，（1）.

［3］馬強，劉建新，初忠剛.STCW公約馬尼拉修正案與航海教育的應對［J］.航海教育研究，2011，（2）.

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關鍵詞 北斗導航；GPS導航；航海定位；對比

中圖分類號 P228.4 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0100-02

導航技術應用價值在于定位位置、指導人們行進線路，GPS定位技術是美國研發(fā)的在全世界第一個投入應用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，其各項技術相對成熟，系統(tǒng)性能穩(wěn)定。我國自主研發(fā)的北斗導航系統(tǒng)是一種能夠全天候提供衛(wèi)星導航信息的導航系統(tǒng)，它的出現打破了GPS定位技術的市場壟斷，對于促進我國導航事業(yè)的發(fā)展有著重要的作用?；谝陨希疚膶Ρ倍穼Ш脚cGPS定位技術在航海定位中的應用進行了對比分析，旨在進一步促進我國航海技術的發(fā)展。

1 北斗導航與GPS定位技術概述

北斗導航和GPS定位技術都屬于衛(wèi)星定位技術的范疇，由地球監(jiān)控設備、用戶終端以及衛(wèi)星網絡組成，地球監(jiān)控設備的主要功能是將采集到的指令傳輸給衛(wèi)星系統(tǒng)，同時能夠對衛(wèi)星狀態(tài)進行監(jiān)測，并對采集到的數據進行分組處理，衛(wèi)星網絡系統(tǒng)的主要功能是傳輸并轉發(fā)信號，用戶終端的主要功能是接收衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)來的信號，并對定位報文進行解析，從而計算并確定自身地理位置。下面來簡要分析北斗導航系統(tǒng)與GPS導航系統(tǒng)的原理。

1.1 北斗導航系統(tǒng)原理

北斗導航位置定位有著主動性、精準性和有源性的特點，能夠全雙工傳輸數據，但其到達區(qū)域有限，這就使得其服務范圍有著一定的局限性。北斗導航系統(tǒng)架構由3部分組成：1）空間部分：空間部分主要由兩顆工作衛(wèi)星和一顆備用衛(wèi)星組成，衛(wèi)星與地球同步運動，軌道高度為36 000km，兩顆工作衛(wèi)星的坐標分別為（80°E，0°）和（140°E，0°），備用衛(wèi)星的坐標為（110.5°E，0°），空間部分衛(wèi)星不具備導航電文發(fā)射功能，且沒有原子鐘，其主要功能是進行地面中心站和用戶站的雙向信號中繼傳輸，覆蓋面積為地球面積的42%[ 1 ]；2）地面中心控制系統(tǒng)：主要由地面中心站、測軌站及數十個地面參考標校站等組成，其中地面中心站配置了電子高程圖，主要功能包括衛(wèi)星定位、測軌以及調控衛(wèi)星等，對導航定位參量數據進行搜集和校正，能夠實現用戶位置的精確測定；3）用戶終端：用戶終端指的是收發(fā)器，其帶有定向天線，能夠接收衛(wèi)星傳來的信號，并發(fā)射相關通信請求。

北斗導航系統(tǒng)定位工作過程如下：1）地面控制中心將詢問信號發(fā)送給空間部分的兩顆工作衛(wèi)星；2）空間部分工作衛(wèi)星接收到詢問信號之后，利用衛(wèi)星轉發(fā)器將詢問信號轉發(fā)給服務區(qū)用戶；3）服務區(qū)用戶對其中一顆工作衛(wèi)星的詢問信號進行響應，同時將回應信號發(fā)送給另一顆工作衛(wèi)星[ 2 ]；4）工作衛(wèi)星接收到響應信號之后，利用衛(wèi)星轉發(fā)器將響應信號轉發(fā)給地面控制中心；5）地面控制中心對接收到的用戶響應信號進行解讀，明確用戶申請服務內容，以數值地圖計算為基礎，對用戶所在地的三維坐標進行計算，之后將相關信息發(fā)送給空間部分工作衛(wèi)星；6）空間部分工作衛(wèi)星接收到坐標資料或通信內容等信息之后，利用衛(wèi)星轉發(fā)器轉發(fā)給用戶，從而實現定位?？梢钥闯觯谡麄€北斗導航系統(tǒng)定位工作過程中，空間部分工作衛(wèi)星相當于地面控制中心和用戶之間通信的中轉站。

1.2 GPS導航系統(tǒng)原理

GPS導航系統(tǒng)主要由1個MCS主要控制臺、4個地表天線站以及6個監(jiān)控系統(tǒng)等3部分組成，用戶設備是GPS導航系統(tǒng)數據的最終目的地，通過接收機來接受GPS衛(wèi)星發(fā)送的信息，以GPS衛(wèi)星固定角度獲取測量衛(wèi)星，并跟蹤捕獲衛(wèi)星數據，獲取導航報文，最后計算出用戶設備的定位數據，例如經緯度數據、速率數據等。

當前GPS定位技術方法種類繁多，但原理基本一致，都是以GPS衛(wèi)星為測量中心點，至少需要4顆衛(wèi)星，確定為衛(wèi)星坐標，進行空間距離的后方交會，通過數學建模方法來進行定位[3]。根據GPS衛(wèi)星的運動狀態(tài)可以將GPS定位算法分為動態(tài)定位算法和靜態(tài)定位算法兩種，根據參考物選取可以分為相對定位算法和單點定位算法兩種，一般采用偽距法進行定位計算，此外，載波相位測量以及多普勒定位等方法也可以在GPS定位中應用。

2 北斗導航與GPS定位技術在航海定位中的實驗對比

對北斗導航和GPS導航在航海定位中的應用進行對比實驗，以AIS船載自動識別系統(tǒng)為基礎，獲取船舶航行過程中的相關信息或信號，例如海岸基站信息、周圍船舶信息等，并將這些信息轉發(fā)給岸上終端系統(tǒng)[4]。在此過程中，AIS船載自動識別系統(tǒng)會將搜集到的信息傳輸到北斗導航衛(wèi)星或GPS導航衛(wèi)星上，經過衛(wèi)星的轉發(fā)到達控制中心?？刂浦行睦肁IS解碼、多基站信息融合等技術來處理船舶航行信息，并將其存儲到數據庫中，監(jiān)控系統(tǒng)會讀取數據庫中的船舶信息并將其顯示在電子屏幕上，這就能夠實現對船舶的定位，并實現對船舶航行的實時、動態(tài)監(jiān)控。

北斗導航系統(tǒng)船舶定位和GPS導航系統(tǒng)船舶定位的精準度對比如表1所示，每隔2s獲取以此船舶航行相關數據信息，每隔482m長度設置一條極限，需要注意的是，北斗導航系統(tǒng)船舶定位測試的數據類型與GPS導航系統(tǒng)船舶定位測試的數據類型有著一定的差別，前者測試數據類型為檢測相位大小以及B1速率和B2速率偽距，后者測試的數據類型為L1、L2以及C1、P2，截至高度角控制在15°。

由表1可知，北斗導航系統(tǒng)船舶定位的相位精度在4.1mm～5.1mm之間，而觀察準確度在0.32m～0.43m之間，這兩個精度指標與GPS導航系統(tǒng)船舶定位基本相等。

測試衛(wèi)星高度角對船舶定位精準度的影響，采集不間斷的十組歷元分組數據，計算北斗導航系統(tǒng)船舶定位和GPS導航系統(tǒng)船舶定位的準確度結果進行計算，去除不精確結果，得出高度角匹配精度預估值，之后進行平均值的計算。

測試結果表明，對于北斗導航系統(tǒng)船舶定位來說，隨著衛(wèi)星高度角的增加，船舶定位精準度也隨之增加，隨著衛(wèi)星高度角的降低，船舶定位精準度也降低，而在GPS導航系統(tǒng)船舶定位中，這種關系依然存在，相較于北斗導航系統(tǒng)來說，GPS導航系統(tǒng)的這種相關度更加穩(wěn)定，歷元有著較好的信號接受能力，能夠接收衛(wèi)星的數量也更多。北斗導航系統(tǒng)船舶定位中的歷元MEO衛(wèi)星數量波動較大，GEO衛(wèi)星相對穩(wěn)定，但從準確性方面來看，北斗導航系統(tǒng)船舶定位要更優(yōu)良一些。

綜上所述，在衛(wèi)星高度角較小的基礎上，相較于GPS導航系統(tǒng)船舶定位來說，北斗導航系統(tǒng)船舶定位的精確性更優(yōu)良。

3 結論

綜上所述，北斗導航系統(tǒng)能夠實現全球范圍內的導航和定位，其在航海領域中的應用至關重要，通過對比分析可知，北斗導航系統(tǒng)航海定位精度和準確度更加優(yōu)良，能夠實現定位導航、精密授時以及報文通信等眾多功能。北斗導航系統(tǒng)在航海定位中的應用能夠有效促進我國航海技術的進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]王閱兵，游新兆，金紅林，等.北斗導航系統(tǒng)與GPS精密單點定位精度的對比分析[J].大地測量與地球動力學，2014（4）：110-116.

[2]楊琰.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與GPS全球定位系統(tǒng)簡要對比分析[J].無線互聯科技，2013（4）：114，131.

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海上航行實習是航海教育的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生的實踐技能、專業(yè)思想、職業(yè)素質、安全意識的必要手段。STCW78/95公約特別強調應加強對海員實際技能的培養(yǎng)和評估，強調實踐是第一位的。2012年已生效的《STCW公約馬尼拉修正案》、我國制定的《海船船員適任考試、評估和發(fā)證規(guī)則》（簡稱11規(guī)則）和教育部印發(fā)的《關于進一步提高航海教育質量的若干意見》，也重點強調對提高海員實踐技能的要求。[1]

1 航行實習教學現狀

目前大多數的航運學校都對航行實踐教學高度重視。上海海事大學作為國內少數幾所具有獨立教學實習船的本科高校，每年都對航行實習投入大量的人力物力和財力。目前海上實踐教學與原來的模式較為相近。先是在大三下學期由學校選派專門的指導教師在校船上開展航行實習教學；而后大四下學期的畢業(yè)實習采用提前半年畢業(yè)、進入分配單位跟船實習的模式，對于畢業(yè)不從事船員工作的學生則統(tǒng)一安排在校船實習。[2]

通過系統(tǒng)調研近幾年學校航海類本科生航行實習教學計劃與考核資料，與實習教師學生的座談交流進行整理和分析并結合自我實習帶教經歷，發(fā)現航行實習教學中仍存在以下問題：①航行實習時間的增加伴隨著學校人力物力投入成本的加大，師資配置壓力增大，安全管理面臨挑戰(zhàn)；②在校期間（陸上）開展的實習準備工作除宣傳片和動員會外，上船預前教育明顯不足，導致學生上船后學習目標不明確，甚至認為航行實習僅僅是體驗船員生活，造成教學資源浪費、難以達到預期目的；③教學方案中現場實操項目缺乏可操作性和連續(xù)性的指導，沒有具體的成文教案，實踐教學效果因教學人員的配置及具體人員安排的不同存在明顯差異；④實習結束回校后，教務部門很難了解和掌握真實的實習教學情況，反饋機制不健全。

2 CBT技術的現狀及發(fā)展

計算機輔助培訓CBT（Computer Based Training），是通過計算機教學軟件輔助訓練的一種手段，通常采用圖文、音頻、視頻及虛擬現實技術等多媒體來實現。

現在計算機輔助訓練方式已被廣泛應用于世界航空業(yè)培訓中。國際上對航空CBT的研究和發(fā)展相當重視，已成立專業(yè)性組織――美國航空工業(yè)CBT委員會（Aviation Industry CBT Committee，AICC），為航空業(yè)建立基于計算機培訓系統(tǒng)相關的開發(fā)、和評估指南。[3]

航運界也在積極探索開發(fā)計算機技術的培訓手段。國外幾個知名的航海軟件供應商Videotel（英國唯視導海運國際公司）、挪威Seagull公司以及MGI International等開發(fā)了豐富的航海CBT訓練單元模塊。英國航海學會也對航海CBT進行了多年研究，并召開了多次“CBT@SEA”的專題研討會，其在航海CBT的應用、存在的問題、標準等領域的研究處于國際領先地位。

國內航海類院校對于CBT技術的研究也正處于發(fā)展階段，但應用形式還比較零散，主要有模擬器培訓、CAI多媒體輔助教學等，應用于海事局的貨物積載培訓和駕駛臺資源管理的評估訓練中。新興的、基于視窗操作系統(tǒng)的低成本桌面化CBT技術，必將對航海實踐教學形成有力支撐。

3 航海CBT適用于實踐教學的優(yōu)勢分析

3.1 減少培訓費用

CBT系統(tǒng)集文本、聲音、動畫、圖像、視頻剪輯于一體，可以在很大程度上代替紙質海圖、實物模型、訓練模擬器等教學設施，甚至可以取代部分實物操作，從而大幅節(jié)省實踐教學的訓練費用。

3.2 提高培訓效率

CBT系統(tǒng)圖文并茂、生動形象的效果，易于將復雜的理論與實際問題直觀形象地表示出來，充分發(fā)揮學員多感官接受信息的能力。Kongsberg Maritime（康斯伯格海事）的對比研究表明，航海CBT能提高受訓者80%的記憶力。

3.3 提升學習興趣

航海CBT技術是一個仿真技術和培訓教學相融合的系統(tǒng)。使用者不只是看計算機屏幕，而是成為計算機屏幕上活動的一部分，有強烈的交互參與感，可以大大提高受訓者的學習興趣。

3.4 保證培訓評估質量

航海實踐教學中，學生的理解以及實際動手能力差異顯著，而航海CBT技術的可重復性可以有效的彌補這一差異。同時航海CBT因其采用標準化的評估手段，避免人為因素的干擾，還可以很好的保證考核結果符合統(tǒng)一公平的標準。

4 CBT技術對航行實習教學的推動作用

4.1 上船前準備工作方面

一般而言，學生上船前，作為學校有關領導和負責學生工作的輔導員都會通過實習動員會對學生進行安全教育，但在實習動員會上講到的安全紀律教育，學生常常不以為然。如果將收集到的一些有關安全方面的案例通過CBT技術做成“基本安全培訓”軟件包展示給學生，相信可以起到良好的警示作用，使學生初步知道應該如何做才能確保實習期間的安全。

航海CBT在時間和空間上具有自由性，它可以在任何時間、任何地點進行。學生在未上船前就可了解船舶教學實習的要求和內容等，帶著問題和目的去實習，有助于提升學生的學習興趣，同時明確實習目標。航海CBT的應用更符合我國高校所提倡的以學生為中心的自主學習模式。

4.2 在船上教學方面

學生在船上實習期間，指導教師應盡量利用實習船上的現有設備儀器、海上環(huán)境和現場情景，依照教學大綱來組織實踐教學。但教學大綱覆蓋面較廣，實習指導教師往往只精通于本專業(yè)的知識且船上實習時間有限，導致實習任務難以圓滿完成?，F有的航海CBT軟件大都根據STCW78/95公約針對船員船上工作的性質和特點將船員培訓的內容分解成一個個的專題，與我校正在構建的《海上實踐教學案例庫》有很大相似性。如果基于實踐教學計劃和大綱構建航海CBT，并利用《海上實踐教學案例庫》中的項目和專題加以充實，借助航海CBT開展實踐教學，不但是對教學大綱的有力支撐，而且可以有效縮減由于教學人員的配置及具體人員安排的不同而造成的教學效果差異。

由于學生的理解能力和操作能力差異較大，船上的設備和時間有限，通常傳統(tǒng)的教學節(jié)奏完全由教師來控制，以照顧大多數為原則來把握，這就造成小部分的學生實習效果不良，或是為了照顧少數學生要推遲教學進度。航海CBT涵蓋的信息量大，可重復性強，學生可以采取“暫?！被颉盎胤拧钡裙δ芊磸脱菥殻柟虒W習效果。同時航海CBT能夠較好的模擬動態(tài)過程，有助于學生對抽象概念、復雜過程及操作的理解和掌握，能按照學生的不同情況因材施教，學生亦可進行反復練習。當學生同計算機對話時，沒有任何心理負擔，能充分挖掘自我的學習潛力，提高主觀能動性，取得較好的學習和培訓效果。

4.3 實習考核方面

目前大多數學校的船上航行實習考核都以實際操作考核為主。由于船上指導教師人數有限，考核常常要占去很多的寶貴時間，而且常出現反映考核評判標準不統(tǒng)一、主觀因素過大的問題。以上海海事大學為例，實習考核由實際操作考核，筆試和政績表現綜合確定。其中實操考試成績占65%，筆試占20%，政績表現占15%。一般情況下政績表現成績基本相同，筆試的比重較小，學生的成績差異主要在于實操考試。實操考核一般為抽題考試、考官打分的形式，受題目難易和考官印象等因素影響較大。

航海CBT有內置的評估系統(tǒng)以及具有記錄培訓時間和培訓者身份的功能，可以檢驗學員的培訓的結果和質量。其中的自動打分功能更是量化了教學效果和質量，可以節(jié)省大量的時間。計算機的自動記錄和評分系統(tǒng)還可以防止現場評估考核中考官主觀因素導致評判標準不一致等人為因素的干擾，確保評估的客觀性和公正性。

4.4 回校后總結反饋方面

航行實習結束返校后，學校的教務部門往往只能通過安排教師和學生座談以及查閱實習報告冊的方式了解航行實習情況，手段較為單一，獲取信息手段較少。

篇6

關鍵詞：船舶經濟性；形狀干舷；江海通航

中圖分類號：U674.13 文獻標識碼：A 文章編號：1006―7973（2016）08-0054-02

改善船舶經濟性最顯見效果的方法是減小干舷增加吃水，繼而增加船舶載貨量?，F行的船舶技術法規(guī)要求江海通航船舶按照較高級別的航區(qū)計算干舷，即按海船的要求計算船舶干舷，顯然不能令船東滿意。本文通過對舟山特定航線江海通航20000DWT散貨船干舷主要因素的研究，提出核定船舶干舷的新思路，有望顯著提升船舶經濟性。

1 船型概況及江海干舷比較

本文研究的舟山至長江江海通航驗證船為20000DWT散貨船，主尺度為：兩柱間長Lpp=149.80m、型深D=11.80m、型寬B=24.00m，設計吃水d=8.70m（B-60型干舷），設置三個貨艙。此船型按內河A級航區(qū)B型船校核干舷為1.012m，按遮蔽航區(qū)B-60型船校核干舷為3.112m，兩者干舷差為2.10m，對應載貨量差值為7271噸。

2 干舷影響因素分析

按現行船舶技術法規(guī)，船舶最小干舷由以下三方面決定：即強度干舷、穩(wěn)性干舷、形狀干舷，取三者要求的最大值作為最小干舷值。下面以驗證船為例，就影響干舷的相關要素加以研究（初步論證干舷取為1.812m）。

2.1 強度干舷

總縱強度的計算工況包括了均勻滿載出港（d=10m）、到港工況，壓載出港、到港工況。各工況靜水剪力、彎矩均不超過許用靜水剪力、彎矩值。最大的靜水彎矩值出現在壓載出港工況FR109，占許用靜水彎矩值的81%。最大的靜水切力值出現在滿載到港工況FR37，占許用靜水切力值的89.9%。

實船可要求船舶配置裝載儀，掌控每一航程的實船總縱強度。

以上分析證明，強度干舷取至1.812m是可行的。

2.2 穩(wěn)性干舷

穩(wěn)性干舷由完整穩(wěn)性和破損穩(wěn)性兩方面組成。

2.2.1 完整穩(wěn)性

按《國內航行海船法定檢驗技術規(guī)則》（2011）近海航區(qū)滿載工況（d=10m）計算完整穩(wěn)性衡準系數K=lq/lf=131，可富裕滿足。

2.2.2 破損穩(wěn)性

（1）按《國內航行海船法定檢驗技術規(guī)則》（2011）B型船概率法校核破損穩(wěn)性。經計算，最深吃水10m時分艙指數實際值A（=0.5349）>分艙指數要求值R（=0.5198），可以滿足概率法破損穩(wěn)性衡準要求。

（2）貨艙區(qū)域采用了雙底雙舷側結構。按貨艙區(qū)域單獨的底部破損及舷側破損確定法計算破損穩(wěn)性，均能滿足衡準要求。盡管現行技術法規(guī)無此要求，但從另一側面證明此船型具有足夠的抵御破損能力。

如上分析，穩(wěn)性干舷取至1.812m是可行的。

2.3 形狀干舷

形狀干舷是本船型干舷問題的焦點，形狀干舷的確定主要考慮以下因素：

（1）貨艙蓋風雨密性；

（2）人員保護；

（3）甲板上浪。

2.3.1 貨艙蓋風雨密性

貨艙蓋風雨密性主要取決以下三方面因素：

（1）船體貨艙口的扭轉變形；

（2）貨艙蓋撓度變形；

（3）貨艙蓋與船體的有效固定。

2.3.1.1 船體貨艙口的扭轉變形

通過對驗證船按遠海航區(qū)進行扭轉強度計算，計算結果如下：

開口范圍..................... 從站號2到站號8

平均扭轉角................... 0.0004118deg/m

開口對角線伸長............... 0.7 mm

《國內航行海船建造規(guī)范》（2015）要求：強力甲板艙口的平均扭轉角一般不超過0.006度/m，強力甲板艙口為對角線伸長一般不超過35mm。扭轉強度計算表明，貨艙口變形量在《國內航行海船建造規(guī)范》（2015）允許范圍內，且船體貨艙口的扭轉變形遠小于允許值。

2.3.1.2 貨艙蓋撓度變形

《國內航行海船建造規(guī)范》（2015）對甲板上浪均布載荷引起的艙蓋撓度變形不作要求，認為變形是可忽略的。為安全起見，可進一步通過有限元建模計算艙口蓋的撓度變形。

2.3.1.3 貨艙蓋與船體的有效固定

散貨船艙口蓋可按國際航行無限航區(qū)散貨船艙口蓋要求設置橫向限位裝置、縱向限位裝置、下壓式壓緊器裝置，此套裝置為成熟技術，已為實船廣泛驗證，可確保惡劣海況下能承受由于船體變形所引起的艙口蓋與艙口圍板間的相對位移。

為安全起見，可進一步參照船長150m以上國際航行散貨船要求，設置貨艙進水報警裝置。

如上分析，貨艙蓋的風雨密性可以得到有效保證。

2.3.2 人員保護

可在貨艙區(qū)域舷側頂邊艙設置船員通道解決人員保護問題，并在頂邊艙水密艙壁處設置水密門，駕駛室顯示水密門的開閉狀態(tài)?？杀ＷC惡劣海況下船員可安全到達船首部進行作業(yè)。

2.3.3 甲板上浪

甲板上浪排除的及時性和有效性可通過耐波性水池模型試驗加以確定。

2.3.3.1 船型優(yōu)化

對20000DWT驗證船船型進一步優(yōu)化。去除尾部主甲板外走道，改為尾樓結構型式，可減小45度尾斜浪工況下甲板上浪。首樓在滿足駕駛可視范圍條件下盡可能升高，并使首樓線型作外飄處理，以減小迎浪及45度首斜浪工況下甲板上浪。必要時，可將尾駕駛設置改為首駕駛室，進一步改善首部上浪狀況。

2.3.3.2 上浪試驗的多方案比選

通常甲板上浪耐波性水池模型試驗可考慮以下多方案比較，選優(yōu)確定最佳方案。

參考液貨船在干舷甲板兩側設置欄桿，可使上浪快速從兩舷排除，且在貨艙區(qū)干舷甲板兩側設置甲板排水管，對應排水口設置獨立的自動止回閥。由于液貨船甲板上浪已經過了實船驗證，因而從類推角度出發(fā)，達到液貨船（A型）2.5m干舷是完全可期的，可比現驗證船（B-60干舷）增加2056噸載貨量。

在干舷甲板兩舷設置下半部分欄桿，上半部分舷墻的混合結構，舷墻的高度可高出主甲板1.2m左右，欄桿與舷墻的高度比例可另作多方案比較。并在貨艙區(qū)干舷甲板兩舷設置甲板排水管，對應排水口設置獨立自動止回閥。在尾樓和第三貨艙間的FR36- FR37主甲板區(qū)設置兩個5立方左右的排水阱，將干舷甲板出現的冗余積水用泵動力排出舷外。

若通過上浪耐波性試驗證明驗證船形狀干舷取至1.80m可行，可比現B-60干舷時增加4478噸載貨量，即增加21.5%載貨量。

2.3.3.3 存在的問題

現階段存在的突出問題是：目前國內外沒有甲板上浪耐波性試驗衡準標準，諸如甲板上浪允許的船舶升沉數據，甲板上浪允許的頻率及上浪允許的排除時間等，這方面的試驗衡準標準是個空白，需要作進一步的研究。

2.3.3.4 解決措施

一種較為可行的辦法是：首先將按B-60校核干舷（干舷取為3.112m對應船?？s小比例的數據）的驗證船船模，按遠海航區(qū)30年一遇波浪進行加載，做甲板上浪耐波性試驗，得到上浪試驗的相應數據，作為后續(xù)江海通航船的試驗衡準標準。再將已掌握的舟山至長江口波浪加載至目標船模（干舷取為1.812、2.112、2.412m等一組對應船?？s小比例的數據）， 做甲板上浪耐波性試驗，得到上浪的試驗數據。因前者已為實船廣泛證明是安全的，將后者船舶升沉、甲板上浪頻率及上浪排除時間等試驗數據與前者進行比對，確定兩組試驗關鍵數據相近時的干舷值作為此江海通航船型的形狀干舷值。

3 結 語

綜上所述，最小干舷是影響船舶經濟性的關鍵因素。通過分析論證，證明形狀干舷是本船型最小干舷的決定因素。形狀干舷可以通過甲板上浪耐波性水池模型試驗加以確定，試驗衡準標準可通過將遠海航區(qū)同型船與特定航線江海通航船舶上浪耐波性水池試驗類比方法加以解決，從而打通船舶經濟性遭遇的技術瓶頸，使江海通航散貨船的經濟性取得突破性提升。

參考文獻：

[1]中華人民共和國海事局.國內航行海船法定檢驗技術規(guī)則[M].北京：人民交通出版社，2011.

[2]中國船級社.國內航行海船建造規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2015.

篇7

現代航海信息技術發(fā)展應用

船只在航行^程中，航行路線的正確與否等有關因素對于航海在安全性問題上有著很大的影響。隨著信息技術的廣泛推進與運用，使得航海事業(yè)采用該技術得到更加準確的航海路線，同時又通過該技術為人們提供更多的航海服務，這樣大大提高了航海的安全性能，也有利于人們的生活，促進著航海事業(yè)的良性發(fā)展。

一、現代航海信息技術的發(fā)展

（一）導航及氣候信息系統(tǒng)的建立

在廣闊無邊的海面上有許多事情是難以預測到的。在航行的過程中船只很容易受天氣的影響，例如暴風雨、迷霧等現象，使得航海過程中存在著許多安全隱患以及航海的穩(wěn)定性問題。在這樣的問題基礎上，導航儀和氣候信息系統(tǒng)的建立對于航海事業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。通過這種信息技術，使得船員可以以最快的速度知道天氣情況以確保航海的穩(wěn)定性。同時可以清楚駛向目的地的路線，不會在茫茫大海中迷失方向以確保航海的安全性。此外該系統(tǒng)還會提供行駛過程中的水文信息，使得船只的行駛對海洋的污染和破壞降到最低。

（二）船只、貨物跟蹤系統(tǒng)的建立

對船只、貨物及旅客跟蹤系統(tǒng)的建立在很大程度上實現了人們對航海信息的掌握的準確性。同時如果在行駛路線中遇到了意外的情況和糟糕的氣候問題，該船只可以通過該系統(tǒng)及時對外救援信息，通過這樣的技術減少了航海的危險，確保了船員以及貨物的安全。此外隨著社會的不斷進步和發(fā)展，水路的貿易運輸和水上旅游事業(yè)逐漸發(fā)達，政府部門或商業(yè)部門可以在相關貨物、船只、旅客上安裝信息跟蹤系統(tǒng)，這樣商業(yè)部門可以更好的確定貨物的運輸路線和位置。同時，政府部門可以通過該技術確保旅游的游客的去向以及安全性。并且通過該項技術可以讓政府部門更加了解到航海事業(yè)的動向和發(fā)展，并做出相應的管理和支配。

（三）航海交通系統(tǒng)的建立

陸地上有著起到重要作用的交通系統(tǒng)那么水路上也不例外，水路交通信息系統(tǒng)的建立對船只在海上航行路程中的穩(wěn)定性及安全性有著很大的幫助。通過該系統(tǒng)船只可以方接收到導航和氣候系統(tǒng)發(fā)出的航海路線以及氣候問題的提示和預測信息，這確保了航海運輸的快捷和安全。同時通過該系統(tǒng)船只還可以知道有關其他船只的信息，互相進行交流和幫助。這不僅為航海增添了一份樂趣更加是安全的體現。更重要的是該系統(tǒng)使得航海事業(yè)更加井井有條，有著自己的規(guī)則。

二、航海信息技術的應用

（一）智能航海系統(tǒng)

隨著科技的不斷發(fā)展，許多人工智能軟件、系統(tǒng)等紛紛出現，幫助人們的日常生活和社會活動。目前，在航海系統(tǒng)中裝備一套智能航海是必不可少的。智能航海系統(tǒng)是將氣候信息和預報系統(tǒng)以及計算機數據圖形處理系統(tǒng)組合在一起的優(yōu)化系統(tǒng)。在系統(tǒng)中航海者可以清晰地了解到所在航海區(qū)域內的所有海上地形結構、水文信息、港口資料、氣候條件、海岸線信息等。使得航海者依靠這些有利的信息制定精確的航海路線，到達準確的航海目的地。此外該系統(tǒng)還有電子信息接收功能，通過接收到外來的航海信息，例如氣候變化通知、海域水流變化等，以便智能航海系統(tǒng)可以及時更新自己的信息，提高信息的準確性。同時智能航海系統(tǒng)可以顯示船只行駛的準確地理位置和運行的狀態(tài)，例如船只的載重情況、航行速度、船只周邊水域情況等。GPS定位功能也運用于該智能航海系統(tǒng)中，通過這項功能能夠快速讓航海者知道船只是否偏離了行駛軌道，同時在遇到風暴或者進入危險區(qū)域時會發(fā)出警報，及時提醒著航海者，保障航海的安全性。

（二）數字地球系統(tǒng)

數字地球系統(tǒng)以地球空間位置線索為自身基礎，以地球中海洋位置的數字信息從而虛擬地構建海洋構造模型。通過這樣的虛擬模型，可以使得航海員更加了解到該片海域的基本情況，加深航海員對有關信息的了解程度。當數據表明出現安全隱患時及時更正航海路線，確保航海的穩(wěn)定性。同時為了更加滿足人們日益增長的需求，在該程序中還涉及了許多現代科技成分，使得船只在航海過程中了解到所路過的港口信息等。通過數字地球信息系統(tǒng)船只在進出港口時可以根據所提供的信息規(guī)劃自身的出入港口計劃。此外，該項系統(tǒng)對港口監(jiān)管部門也帶來許多好處和便捷，通過該系統(tǒng)其可以更清晰地了解到船只的航行，對船只的航行進行合法地監(jiān)督，保障水路交通的有序進行。

（三）互聯網融入航海信息系統(tǒng)中

隨著信息全球化的推動，互聯網信息技術被廣泛運用到我國航海信息系統(tǒng)中。還記得在曾經的航海系統(tǒng)中，附近的船只不能通過網絡技術進行交流，船只在遇到危險時對外的及時呼叫受到阻礙。但是如今舊時的航海信息管理系統(tǒng)已被計算機互聯網系統(tǒng)所代替，使得海上交流暢通無阻以及實現了資源共享。社會在進步，航海信息系統(tǒng)也在不斷進步。未來的航海信息系統(tǒng)將會更好地獲取和掌握在航行過程中所涉及到區(qū)域的所有信息，以便保證航海的安全性和穩(wěn)定性。

三、結束語

現代航海信息技術的發(fā)展及運用，在目前的航海事業(yè)中占有重要地位并起到了許多作用。通過各項信息系統(tǒng)的組合，讓航行者更加了解到航行時氣候的變化、水域的情況、附近港口的信息等，同時加強了政府單位對船只航行以及港口的監(jiān)督工作，有利于國家航海事業(yè)的發(fā)展。此外通過該航海信息技術大大保障了航海的安全性與穩(wěn)定性，同時通過互聯網的全球性使得航海信息能過在船只間互相交流與共享，也促進了全球經濟事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

篇8

[關鍵詞]GPS；DGPS；導航定位；海上油氣勘探

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）42-0354-02

GPS的全稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（global posioning system，簡稱GPS）是上世紀70年代由美國陸?？杖娐摵涎兄频男乱淮臻g衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) 。

一、GPS概述和工作原理

全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System - GPS）是美國從上世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資300億美元，于1994年全面建成。全球定位系統(tǒng)由三部分構成：（1）地面控制部分，由主控站（負責管理、協調整個地面控制系統(tǒng)的 工作）、地面天線（在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文）、監(jiān)測站（數據自動收集中心）和通訊輔助系統(tǒng)（數據傳輸）組成；（2）空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個道平面上；（3）用戶裝置部分， 主要由GPS接收機和衛(wèi)星天線組成。

全球定位系統(tǒng) GPS（Global Positioning System）是一個全球性、全天候、全天時、高精度的導航定位和時間傳遞系統(tǒng)，由地面控制站、GPS衛(wèi)星網和GPS接收機三部分組成。地面主控站實施對GPS衛(wèi)星的軌道控制及參數修正。GPS衛(wèi)星網向地面發(fā)射兩個頻率的定位導航信息，其中包括兩個定位碼信號：即C/A碼（民用）及P碼（美國軍用）。衛(wèi)星用2個L波段頻率發(fā)射單向測距信號，區(qū)別不同衛(wèi)星采用碼分多址。

GPS之所以能夠定位導航，是因為每臺GPS接收機無論在任何時刻、在地球上任何位置都可以同時接收到最少4顆GPS衛(wèi)星發(fā)送的空間軌道信息。接收機通過對接收到的每顆衛(wèi)星的定位信息的解算，便可確定該接收機的位置，從而提供高精度的三維（經度、緯度、高度）。GPS的基本定位原理簡單的說就是衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數和時間信息，用戶接收到這些信息后，經過計算求出接收機的三維位置，三維方向以及運動速度和時間信息。

GPS系統(tǒng)是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統(tǒng)。那么GPS 系統(tǒng)是如何工作的呢？眾所周知一共有24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬2千公里的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。由衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置（X，Y，Z）?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經緯度和高程。事實上，接收機往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時，接收機可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。

由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及人為的SA保護政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度，普遍采用差分GPS（DGPS）技術，建立基準站（差分臺）進行GPS觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數，并對外。接收機收到該修正數后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置?，F在DGPS技術已經廣泛的應用于陸地，海洋，航空航天等各個領域，為這些領域的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。

二、GPS在海洋工程中的應用

隨著GPS技術的快速發(fā)展，現在已經廣泛的應用于各個領域，如為船舶，汽車，飛機等運動物體進行定位導航；為電力，郵電，通訊等網絡時間同步和授入等；另外GPS技術廣泛應用于高精度測量。GPS問世以來，已充分顯示了其在導航，定位領域的霸主地位。下面就主要談一談GPS在海洋工程中的應用。

1、GPS在船舶導航中的應用

各種專用艦船、商用船只只要裝上GPS接收設備，就可以在全球任何地點，進行定位和測速。艦船根據船用GPS系統(tǒng)測得的相對地球速度和用水壓計程儀測出相對水的速度，可以直接算出海洋洋流速度，以保證艦船在適宜的洋流區(qū)航行。利用GPS的定位和測速信息，船只可始終沿大圓航線精確航行，以節(jié)省燃料和時間。目前，先進的船用GPS接收設備，含有一個在標準海圖上進行投影顯示的顯示屏。這種使用方便的“微型海圖”除了顯示船位外，還能大大簡化導航信息的輸入和顯示。所有航途基準點、危險點和其它重要標志都能用海圖的游標迅速而簡便地輸入。此外，利用GPS接收設備，在狹窄航道和匯流區(qū)域，即使在霧天和黑夜能見度下降的情況下，實施海上交通管制，也能使碰撞減至最低限度。尤其是巨輪在港口航行或通過狹窄航道時，可通過差分GPS系統(tǒng)以滿足相對航道中心高達5米的導航精度。美國海岸警備隊在圣馬斯河進行了成功的實驗，證明了在冰塊將所有浮標和其他目視標志帶走后，差分GPS系統(tǒng)能成功地引導艦船在冬季通過狹窄的航道。茫茫大海，船舶上的GPS就像船舶的眼睛，有了GPS的指引和幫助，船舶才不會迷失，才能順暢的航行在大海之上。

2、GPS系統(tǒng)在海上民用業(yè)務中的應用

海上民用業(yè)務中的海上地球物理測量，對導航定位精度提出了很高的要求，這是因為，在海上地球物理探測中，如果沒有獲得滿足精度要求的位置數據，那么記錄下來的地震、重力數據就失去意義了。此外，在收集重力數據過程中，還要求精確知道船只的運動，以修正由運動引起的加速度。采用GPS系統(tǒng)在海上進行三維地震測量，則可使得連續(xù)導航的定位精度控制在大約5米或更小。在美國的實驗表明，對于3000公里以內的站間距離，GPS相對定位數據經過精細的處理，可達到？ 3cm左右的三維位置精度。另外，在美國海洋測量局也用GPS系統(tǒng)進行水文測量，水文圖測量要求精度較高，如在近岸區(qū)域，水圖的測量精度為5米，在離岸100英里以外的區(qū)域測量精度為8米，利用差分GPS系統(tǒng)則完全能夠滿足這些要求。目前在海底正鋪設越來越多的管路，包括輸油管線、海底電纜、光纜等，這些海底管路必須沿著精確測量的通路進行鋪設，而GPS系統(tǒng)能夠滿足鋪設管線的高標準定位要求。導航浮標的允許距離偏差為10米～30米，GPS系統(tǒng)又可在建立浮標時大顯身手。因此，GPS系統(tǒng)的出現，對海上協同作業(yè)、交通管制、海洋測量、石油勘探、海洋捕魚、暗礁定位等都具有重大意義。

下面著重論述GPS導航定位技術在海洋地震勘探中的應用。茫茫無際的海底里埋藏著的大量油氣田，看不見，摸不著，怎么找到它？這就要想方設法進行勘探。這就涉及到兩個方面，一是怎樣確定海底有沒有大量油氣田，這屬于勘探方法范圍。二是如果有，那么它的具置在哪里？這屬于導航定位的范圍。目前在海上勘探石油和天然氣主要以地震勘探為主，協調配合重力、磁法和測深等地球物理勘探的手段，進行綜合海洋地質調查。海洋地震勘探法是利用精密的地震儀，接收由炸藥或非炸藥震源（目前主要使用的是利用壓縮空氣瞬間釋放爆發(fā)作為震源，即氣槍）激發(fā)引起地殼彈性震動所產生的地震波，在巖層中傳播的規(guī)律，測定海底巖層的埋藏深度和起伏形狀，探索海底的儲油結構，了解礦床的分布情況，尋找油氣田。地震波的傳播速度很快，每秒鐘達2～5公里，最快可達8公里，幾公里深的巖石界面，只要零點幾秒，地震波就可以反射到海面上來。地震勘探的施工程序，是把高精密的數字地震儀安裝在由專門導航定位設備和其它專用裝備的船只上，把地震檢波器組陣裝在密封的聚氯乙烯套管中成等浮電纜，懸浮在海面下10米左右，由船拖曳。在距船尾100米左右處，把激發(fā)地震波的震源沉放到海水下5米左右。船以7～10公里/小時的速度沿設計的測線航行，震源間隔10秒左右激發(fā)一次，地震儀也以同樣間隔時間把海底反射回來的地震波接收記錄下來，以此進行海上地震勘探的連續(xù)觀測。（原理見圖1）然后將地震記錄用電子計算機進行處理，自動繪出地層剖面圖和構造圖。采用這種勘探方法，每日可完成100多公里的剖面測線長度。在實際的勘探調查中，通常又分為二維和三維，二維主要是在較大范圍內對綜合概查所發(fā)現的構造帶進行普查，以查明地質構造的分布與特征，并發(fā)現局部構造；三維則是在二維基礎上對局部構造進行詳查，從而最終為海上石油鉆探提供精準的井位。

由于海水的流動性和不穩(wěn)定性，所以在這種海洋地震勘探法中，如何確定地質構造的位置，就顯得尤為重要，這就是導航定位所要面臨的問題了，而解決這一問題主要就得依靠船載GPS和船上的以GPS為主體的導航定位系統(tǒng)，這一系統(tǒng)當前最主要、最常用的就是DGPS即差分全球定位系統(tǒng)（Differential Global Position System，簡稱DGPS）是美國研制的第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。DGPS就是在GPS的基礎上利用差分技術使用戶能夠從GPS系統(tǒng)中獲得更高的精度。它實際上是把一臺GPS接收機放在位置已被精確測定的點上，組成基準臺?；鶞逝_接收機接受GPS衛(wèi)星信號，測得并計算出到衛(wèi)星的偽距，然后將偽距和已知的精確距離相比較，求得該點在GPS系統(tǒng)中的偽距測量誤差，再將這些誤差作為修正值以標準的格式通過播放臺向周圍空間播發(fā)。附近的DGPS用戶接收到來至基準臺的誤差修正信息，以此來修正GPS的測量值，從而大大提高定位的精度。使用這種差分技術的基礎是：在同一片地區(qū)內，GPS緩慢變化的系統(tǒng)誤差，包括選擇可用性（SA）誤差，對基準臺及其鄰近用戶的影響是相同或近似的。應用差分技術可有效地削弱S/A，電離層延遲，大氣層延遲，星歷誤差，衛(wèi)星鐘誤差，達到米級定位精度。這樣在海洋地震勘探中，利用DGPS提供高精度的定位信息就是必不可少的，它直接影響到整個勘探調查的成果以及后期鉆探井位的定位。現在世界上比較常用的差分技術有以下幾種；第一種是偽距校正，校正信號通過基準臺的天線通過無線電的方式傳送的。偽距校正就是利用已知點上觀測到的衛(wèi)星偽距和已知的到衛(wèi)星的距離相比較，從而得到測量誤差，然后把這種校正信息發(fā)給周圍的用戶，從而提高他們的定位精度。這種方法的缺點是要建立比較多的基準臺。第二種也是通過偽距校正的方法提高定位的精度，不同的是校正信號是通過地球同步衛(wèi)星發(fā)送，這樣信號的覆蓋范圍比較大。這種方法也稱為WCT（World area Correction Transform）。第三種方式是通過修正GPS衛(wèi)星的軌道參數和時鐘值，從而提高定位的精度，修正信號通過地球同步衛(wèi)星（比如說Inmarsat衛(wèi)星）傳送。這種方法被稱為RTG（Real Time Gipsy）。DGPS技術使定位的精度提高到了米級級別。在海洋地震勘探調查中，光有高精度的DGPS是不夠的。如何控制地震船，地震采集系統(tǒng)，震源按照設計的要求來運作，地震數據采集過程中各系統(tǒng)的時序問題，如何確定震源中心的位置、CMP點的位置和地震接收電纜每個SRG的位置等，這就需要一個復雜有效的系統(tǒng)，這就是綜合導航系統(tǒng)。目前比較完善的綜合導航系統(tǒng)有SPECTRA，GATHER。像Spectra綜合導航系統(tǒng)，主要由Spectra軟件和RTNμ硬件組成的。該硬件能夠提供準確的GPS參考時間，各種數據接口并且能夠產生和接收Relay和TTL/CMOS的觸發(fā)信號，配合在Spectra軟件中設定的參數，從而使得地震船、地震采集系統(tǒng)和震源按照指定的要求來運作。對于震源中心、CMP點和電纜的SRG位置，Spectra系統(tǒng)主要通過幾何和數學方法來實現。通過已知的精確DGPS位置和輔助定位設備計算出的地震船、震源和電纜之間的相對位置，然后通過冗余平差等方法，從而計算出船、震源和電纜實時準確的位置。然后通過這些數據就可以很容易的計算出地震勘探中電纜每次接收到的海底反射地震波所處的位置，進而確定海底地質構造的地理位置。目前比較常用的輔助定位設備主要有RGPS和Digicourse水下聲學定位系統(tǒng)。RGPS系統(tǒng)主要用于測量水面以上設備的相對位置（主要利用GPS系統(tǒng)，發(fā)出自己的位置信息，然后由共同的接收系統(tǒng)接收，從而計算出相互間的距離和方位）。Digicourse主要包括Acoustic CMX、CTX（利用聲音在水中的傳播，然后根據聲音在設備之間的傳輸時間，從而得出設備間的距離），主要用于測量水下設備間的相對位置。有了這樣一整套完整的綜合導航系統(tǒng)后，就可以在地震勘探調查中，輕松的控制船、震源和電纜按照設計的要求去運作，達到調查目的。有了以DGPS為主體的導航定位系統(tǒng)，加上一些輔助定位系統(tǒng)，再加上專業(yè)的后處理就能夠較準確的找到地質構造的位置，從而最終為海上石油鉆探提供更精確的井位，為發(fā)現油氣構造奠定了基礎。

以上主要論述了GPS技術在海洋油氣勘探中的作用，我們相信隨著GPS技術的發(fā)展，導航定位技術也將會越來越先進，定位精度也將會越來越高。

正如人們所說：“GPS的應用，僅受人們的想象力制約。”GPS已經進入了我們生活的各個領域，為我們帶來了方便帶來了效率。我相信隨著世界科技的發(fā)展和文明的進步，GPS技術將會有更加輝煌的明天，同時也將為人類提供更多的便利和幫助。

參考文獻

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[2] 劉基余，【全球定位系統(tǒng)原理及其應用】；測繪出版社；1993。

篇9

GPS定位技術可以克服常規(guī)光學儀器定位時受天氣、夜晚、通視及視距等多因素的影響，目前GPS-RTK定位技術已達到了平面和高程的厘米級精度，因其具備全天候、精度高、效率高的特點，已被廣泛應用于各種工程測量之中。在水下地形測量中，GPS-RTK的高程精度更可替代傳統(tǒng)的驗潮觀測數據，GPS-RTK(1+2)系統(tǒng)更是可以應用于工程船舶的施工定位，下面將通過工程實踐闡述GPS－RTK系統(tǒng)在沿海航道工程施工中的應用。

2.RTK的定位原理

GPS-RTK定位技術是一項以載波相位觀測為基礎的實時動態(tài)差分GPS測量技術。其系統(tǒng)組成主要有GPS信號接收設備、無線數據傳輸系統(tǒng)及支持實時動態(tài)差分的軟件系統(tǒng)三部分。具體施測方法：采用一臺GPS接收機設置在固定已知點上作為參考基準站,固定基準站與移動站接收機同時觀測接收GPS衛(wèi)星信號，基準站所獲得的觀測值與已知坐標位置信息進行計算比較，得到GPS差分改正值，移動接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時,通過無線電臺或無線網絡傳輸方式，接收來自基準站上的改正數值,由軟件系統(tǒng)根據相對定位的原理進行差分解算，實時測出移動站的三維坐標及精度。

3.工程概況

廈門港位于東經118°04′04″，北緯24°26′46″，福建省東南部沿海臺灣海峽西岸、九龍江入海口處，與金門灣相連通，隔臺灣海峽與臺灣島和澎湖列島相望。廈門港是我國東南沿海的天然深水良港之一。海滄港區(qū)位于九龍江口的北岸，背依海滄臺商投資區(qū)，西鄰漳州龍海市，與招銀港區(qū)隔九龍江口相望，通過海滄大橋與廈門島連接。海滄航道擴建三期工程位于廈門港海滄港區(qū)前沿水域，主要工程內容有：海滄航道擴建三期工程疏浚區(qū)分為三個疏浚區(qū)，一區(qū)長約3632m、疏浚底寬為245.2m，二區(qū)長約428m、底寬為247.6m，三區(qū)長約2201m、底寬為250m，疏浚工程量共263.21萬m3；礁石區(qū)共有9塊，其中有3塊面積較大，另外6塊呈零星分布，工程量為20812m3。測量內容包括：能有效控制施工區(qū)的平面和高程控制網；為施工船舶和水下地形測量提供準確的實時潮位；疏浚區(qū)的水深測量和卸碴區(qū)的水深檢測；為施工船舶提供滿足施工精度的導航和潮位觀測系統(tǒng)。該工程的炸礁施工作業(yè)，海面寬闊，進出港船只多，密度大，交通繁忙。施工期間，既要保證通航安全，又要保障施工質量高要求，且工期控制嚴，因而對施工定位等測量工作提出了很高的要求。

4.測繪作業(yè)

4.1施工控制點復核及加密

工程附近共有4個控制點分別為HC130 、HC11、JK168和JK169，但距離航道疏浚炸礁施工區(qū)都大于5km，相鄰點之間距離也在5km以上。在航道工程開工之初，為滿足其它施工點的放樣需要，利用全站儀進行了加密導線控制測量，在通視，和滿足距離、角度的前提下進行選點，采用常規(guī)方法進行測量、平差。由于利用全站儀對航道疏浚炸礁施工區(qū)進行測量放樣實現難度大，作業(yè)效率低，決定利用GPS－RTK對部分控制點進行復核，首先在其中三個點上進行求轉換參數的觀測，求得三參數分別為：DX=-14.56m,DY=124.82m,DZ=77.34m，高程異常＝－43.131，然后利用移動臺與手簿結合，通過輸入以上參數就可以實時快速的解算出定位點的地方坐標。通過對部分控制點的成果相比較，結果表明：只要具備條件，RTK完全可以代替Ⅱ級導線，完全可以滿足航道工程的施工控制布點測量。

4.2水下地形測量

本工程的測量的主要任務之一是水下地形測量，復測施工區(qū)域，一是與原設計水下地形相對比，作為合同工程量的校核，二個是作為航道炸礁施工時現場指揮人員準確把握水底情況依據。因利用全站儀配合測深儀測量水深存在難以跟蹤測量船，測深儀與全站儀之間的延遲誤差，致使工作效率很低，測量成果精度有限，測量人員勞動強度高的特點。決定采用雙頻GPS－RTK系統(tǒng)，同時水深測量采用GPS－RTK無驗潮測深方式作業(yè)。

4.2.1無驗潮測深原理

水下地形測量主要確定水下航道底某一點的地面標高，即該點的平面位置（x,y）和巖面標高（h）。

傳統(tǒng)的GPS水深測量系統(tǒng)的主要方法是，GPS負責測量水下地形點的平面位置，再通過驗潮高程與測深儀的測深值推算水下地形點的高程。如圖1，通過驗潮可求得換能器水面標高H0，如水面至換能器的高度記作H1，換能器測得的水深值記作H2，則可求得測點巖面標高H

為：H=H0-H1-H2

如采用GPS－RTK實時相位差分技術，則可求得厘米級的GPS三維坐標（x、y、H）；即已知GPS天線標高為H4，GPS天線至換能器高度為H3，則可求得測點巖面標高H為：H=H4-H3-H2

這樣不用通過驗潮改正，就可以直接得到航道底測點的三維坐標（x、y、H），以上所有計算過程都由計算機軟件自動完成。

4.2.2 作業(yè)過程

對疏浚炸礁區(qū)沿垂直航道中心線每隔7米（1：500）劃分測量斷面，作為測量船舶的導航線，測量時盡可能按預先設好的測量控制線進行水深測量數據采集。如屬疏浚清碴期間的測量，則在每艘船清碴完畢，及時測量、分析，現場指揮人員根據測量成果，作出合理的施工作業(yè)展布，保證清碴作業(yè)的高效、按質完成，杜絕盲目亂挖。

首先在已知點上架設基準站，基準站一般選擇在上空開闊，地勢較高，并避開發(fā)射塔、高壓線等干擾源的地方。設置好已知坐標、坐標系統(tǒng)、及轉換方式等?；鶞收镜母恼龜祿溈赏ㄟ^自帶電臺或移動通訊網絡傳輸。

其次把移動臺和測深儀設置在測量船上，并把GPS天線插在換能器的固定桿上，把GPS和測深儀的數據線連接到筆記本電腦上，通過海洋測量軟件即可監(jiān)控船舶進行航行測量。根據工程的具體情況還可以在軟件里作好各種不同形狀的測量計劃線，使測量結果按照設想進行。

炸礁放樣測量

4.3.1 炸礁船的定位原理

在航道工程炸礁施工作業(yè)中，需要依靠船舶作為平臺來開展施工活動，要求的船舶的定位精度較高，常規(guī)的船舶定位施工放樣方法是使用直角坐標放樣，即用全站儀等光學測量儀器直接觀測船舶鉆機軸線上不同兩點的實時坐標，通過全站儀的自身或編程計算器計算出與設計位置偏差，通過現場指揮收放錨纜移動船舶以逐步靠近設計位置，定位觀測與移船反復進行直至實測位置與設計位置達到允許誤差范圍，施工放樣才算結束。

4.3.2利用GPS－RTK（1＋2）為炸礁船定位

按4.2的方法設置好基準站，將2個GPS移動站天線固定在炸礁作業(yè)船舶鉆機軸線不同位置上的兩個點上，將兩天線與特制的定位接收機相接，并通過數據線與裝有海上施工導航定位軟件系統(tǒng)的電腦連接。打開電腦的導航軟件，并將設計好的炮孔布設計劃線導入電腦，使導航軟件進入測量狀態(tài)。根據施工定位軟件顯示的實時位置與電子圖中設計的炮孔位置偏差進行移錨校正船位即可。

5.GPS－RTK技術測量的優(yōu)勢

通過以上工程的具體實踐，我們可以得到利用GPS-RTK進行工程測量，與傳統(tǒng)測量方法相比有著極大的優(yōu)越性。

（1）控制測量中，傳統(tǒng)導線測量采用全站儀測量邊角，不僅費時費力，要求點間相互能視，且精度不均勻，測量的站數與導線邊長度都會對測量結果造成一定的影響。如采用GPS－RTK進行Ⅱ級導線點的布測，不僅精度高，點間無須通視，且可大大降低測量人員的勞動強度，只需在測點上等一段時間即可以。

（2）水下地形測量中，采用GPS－RTK無驗潮水深測量方式，不需要建立驗潮站，節(jié)省了驗潮人員，因其直接得到測點的三維坐標，不需要驗潮數據參加，而且GPS與測深儀的合并記錄上沒有延遲，使得精度更高。

（3）工程船舶的放樣定位中，采用GPS－RTK導航定位技術，一是可直接得到測點的三維坐標，不需要為反算孔底高程的驗潮人員開支；二是可達到船舶位置直觀可見，無需人工反算坐標的計算過程，大大提高船舶定位的效率與準確度，對炸礁爆破的質量也有一定的提高。

6.結束語

GPS-RTK技術在本工程中的應用,大大提高了測量工作的速度，對炸礁施工的速度和工程質量的提高起到了很大的作用，內外業(yè)工效比使用傳統(tǒng)測量設備有了極大的提高。而且高新技術的使用，使數據采集和成圖的質量和精度更為可靠。需要注意的是GPS的最大局限是在隱蔽的地方仍然得靠采用傳統(tǒng)的儀器用常規(guī)的方法進行測量。

參考文獻：

[1]JTJ 203-2001，水運工程測量規(guī)范[S]

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關鍵詞：行業(yè)需求 航海職業(yè) 高職教育 人才培養(yǎng)

0 引 言

近年來，由于受全球金融危機的影響，全球水運運能與需求失衡，我國海運行業(yè)發(fā)展也受到不小的沖擊。眾多航運公司紛紛采取減員降薪等措施“御寒過冬”，企業(yè)對人力資源的需求普遍缺乏內在動力，殃及航海職業(yè)院校招生與就業(yè)。據國家海事局統(tǒng)計，2011年我國各類航海院校船舶駕駛和輪機兩個專業(yè)招生數就達到了4.4萬人，其中高職院校約占總人數三分之二左右。至2015年，駕駛和輪機兩專業(yè)招生數雙雙跌至四年前的三分之一略強，僅為14 960人，高職院校新生下降比例幾近相同。雖然航海院校順應市場需求調整了招生規(guī)模，但是航海高畢業(yè)生面臨的對口就業(yè)率下降、專業(yè)閑置教育資源無所適從等問題，需要在“凋零”的業(yè)態(tài)中得到破解，全國50余所舉辦高職航海類專業(yè)的院校亟待探明發(fā)展新途徑。

1 航運業(yè)波浪式前行規(guī)律中尋找高職教育發(fā)展契機

縱觀航運業(yè)長期態(tài)勢，在波浪式發(fā)展進程中，每當市場走弱時，船員人力資源溢出效應會迅速反應出來，之后會隨著政策與市場的調節(jié)逐漸趨于平衡。而一旦市場翻轉走強時，立馬出現新的失衡，表現為船員人才斷檔。人才缺口的嚴重程度主要與行業(yè)疲軟延續(xù)時間有關。本輪航運行業(yè)市場走弱時間跨度超長，預后情況復雜。為了生存，不少航運企業(yè)以減少現職船員人數來維持經營。企業(yè)減員及“零”招募措施迅速異化為院校持續(xù)降低的招生人數，閑置的專業(yè)教育資源只能另辟他途。然而，一旦當航運形勢好轉，由于大批船員早被分流，航海院校累計人才培養(yǎng)數量又大幅被削減，則構成了新的供需失衡。要避免航海教育資源在蕭條的氛圍中選擇退出而可能造成的永久性損傷，為閑置資源找到新的應用市場是合理的戰(zhàn)術性選擇，而為航運市場整體走強時能保留完備的專業(yè)教育資源則是高超的戰(zhàn)略抉擇。

機會總是青睞有準備者，在嚴峻的行業(yè)背景下，長三角一帶數所航海高職院校主動尋找發(fā)展契機，化閑置專業(yè)教育資源等不利因素為改造升級船員培訓新項目的良機，這些資源包括師資、設備、科研等。圍繞我國推進水上運輸安全綠色工程和深化船舶與港口污染防治工作等水運創(chuàng)新重點，提出了“靠前服務，主動對接”的思路。上海海事職業(yè)技術學院等院校通過項目聯姻，先后開發(fā)了“LNG清潔能源水上運輸”“靠港船舶岸電推廣應用”“ 長江危險化學品運輸安全”“航海主干專業(yè)人才培養(yǎng)”“長江江蘇段海船引航”等面向航運企業(yè)的培訓項目。在項目中插入“海員職業(yè)道德與安全意識”“船舶防止海洋污染策略與實踐”等內容。還專門為全球規(guī)模之最的船員管理公司――中國遠洋海運國際船舶管理有限公司船員開設“船舶防碰撞”“防機損”“防海盜”“防污染”“防工傷”等實用性強的課程。既盤活了資源，又創(chuàng)造了社會效益，實現了校企雙贏。

珠三角和環(huán)渤海幾所院校也積極行動起來，把航海學歷教育的減量化為服務航運企業(yè)的增量。廣東交院和青島遠洋船員職院等校發(fā)揮傳統(tǒng)優(yōu)勢，開發(fā)了“三江兩區(qū)航法模擬訓練”“遠洋船員英語等級考試”等貼近企業(yè)需求的船員培訓項目。與航運市場的清冷形成鮮明對比，船員素質培訓項目在多地航海職業(yè)院校搞得風風火火，船公司成批的富裕船員避免了流失。院校教師和企業(yè)技術人員融合一體，專業(yè)實訓設備全負荷運轉，實實在在的工匠活兒一項又一項在學歷班課堂上顯露身手，校企深度合作的成果保存了航海職業(yè)教育的實力，為航運市場向好時學歷教育重現生機創(chuàng)造了條件。

2 行業(yè)人才需求預測先行 航海專業(yè)發(fā)展有方向

航海行業(yè)技術技能型人才需求與水路運輸生產規(guī)模關系緊密，相關專業(yè)招生規(guī)模應當基于行業(yè)需求進行規(guī)劃。據2016年統(tǒng)計的前兩年數據顯示，我國船隊總規(guī)模與上年末相比連續(xù)下降，下降幅度分別為3%和3.5%。自2008年以來的航運不景氣業(yè)態(tài)沒有明顯好轉。另據教育部職業(yè)教育中心研究所提供的數據，2016年全國經獲準的高職航海技術專業(yè)點共48個，輪機工程技術專業(yè)點53個，船舶電子電氣員專業(yè)點23個，國際郵輪乘務專業(yè)點63個。供需之間亟待求得平衡。

航海主干專業(yè)畢業(yè)生初始任職航海技術對應“三副”崗位；輪機工程技術對應“三管輪”崗位。是年底，我國持有適合3 000總噸以上船舶國際航行三副證書為30 203人，持有適合3 000千瓦以上船舶國際航行三管輪證書為24 486人。而每艘船舶分別只設1個三副和三管輪崗位，使得持證人數遠超2 689遠洋運輸船舶艘數。另外，收集到部分高職院校（27所）上述兩專業(yè)在校生分別達到11 179人和8 510人，而經獲準的這兩個專業(yè)點實際在校生數至少是27校的1.5倍以上，供大于求的矛盾依然明顯。航海行業(yè)技術技能人才需求與院校人才培養(yǎng)輸出“量”需進一步調整。

全國交通職教航海類專業(yè)指導委員會在廣泛調研的基礎上，結合航海行業(yè)權威資料進行分析，并借助教育部門歷年有關高職高專人才培養(yǎng)數據采集平臺的功能，以及社會第三方人才培養(yǎng)質量報告等源頭資料，2015年和2016年連續(xù)兩年編制了《航海行業(yè)人才需求與專業(yè)建設指導報告》。報告在統(tǒng)計分析行業(yè)發(fā)展基本情況和相關專業(yè)招生就業(yè)狀況的基礎上，重點對行業(yè)需求與院校培養(yǎng)存在的數量和質量差異進行分析，明晰了癥結所在，從而提出了在行業(yè)長期低迷景遇中，航海高職院校專業(yè)人才培養(yǎng)的指導意見和政策建議。

連續(xù)兩年的分析研究表明：①國際和國內貿易的增量不足還將持續(xù)，航海行業(yè)技術技能人才因先前高校擴招后的慣性作用，供大于求的矛盾依然嚴峻。②海上運輸人才培養(yǎng)必須重視船舶大型化、清潔能源、機艙集控化、航管數字化等方向。③航運新生態(tài)逐漸形成，國際郵輪乘務專業(yè)以及新能源運輸等人才已經成為航海人才新的增長點。航海職業(yè)教育工作者應以積極的姿態(tài)迎接行業(yè)的全面復蘇。

3 航海院?？嗑殐裙?校企合作共克時艱

我舉辦航海類專業(yè)的高職院校眾多，但是在履行國際公約和貼近企業(yè)需求培養(yǎng)人才方面，幾所示范性和央企舉辦的院校往往占有先機，其動態(tài)也成為行業(yè)人才培養(yǎng)的風向標。

3.1刮骨動筋闖出路

面對航海行業(yè)人才培養(yǎng)供大于求的嚴峻局面，作為某一特定學校一般采取提高畢業(yè)生質量來增強競爭力。但就全局而言，在需求總量未增的前提下，甲校市場份額的提高，勢必造成乙?；虮．厴I(yè)生就業(yè)崗位受到擠壓。因此，控制好招生源頭，才是行業(yè)低迷時人才需求數量匹配的有效方法。隸屬于中國遠洋海運集團的上海海事職業(yè)技術學院先行先試，用大手筆刮骨動筋闖新路。

該校航海技術和輪機工程技術兩專業(yè)招收新生最高的年份達9個班級四百余人，專業(yè)在校人數逾千名，畢業(yè)生有百分之六十以上被原中國海運集團所屬船公司錄用。自2014年起，集團停止了每年約千名大學應屆畢業(yè)生的招募。畢業(yè)生出路在哪里？學院首先想到的是控制源頭，果斷采取措施當年即停招輪機工程技術專業(yè)新生，航海技術專業(yè)減至1個班約30余人。時逢集團實施大船員管理，提出了“大船員、大培訓、大提高”方略，在充分了解集團戰(zhàn)略決策和發(fā)展方向的基礎上，教師們深入研究逾萬船員的培訓需求，制定出合身適體的培訓項目，啟動了航海人才培養(yǎng)戰(zhàn)略大調整。

為了滿足集團船員履約換證的需求，該校航海技術專業(yè)先后開設了電子海圖、駕駛臺資源管理（BRM）、新法規(guī)、新技術、岸基工作甲板部高級船員換證補差等培訓項目。履約接近了尾聲，航海技術專業(yè)進一步深入企業(yè)，舉辦了各級船員崗前培訓以及能效管理、船舶安全操作等培訓項目。2015和2016年度，兩專業(yè)均暫時停止了學歷班招生，為宏觀招生數量調空作出了重大犧牲。同時，年均船員培訓人數增至萬名以上，在為航運企業(yè)培訓大批航海技術人員的同時，消化吸收了大量航海新技術，充實了“十二五”期間航海類專業(yè)指導委員會承編的教育部規(guī)劃教材，航海實驗實訓設施在運行中更新升級，教學實訓中心成為業(yè)內品牌，為航海技術和輪機工程技術兩專業(yè)待行業(yè)好轉后復招新生夯實了基礎。

3.2揚長避短探新路

南通航院、浙江交院、江蘇海事職院等多所國家和省部示范性院校揚長避短探新路，他們認識到當務之“短”在于航海主干專業(yè)人才飽和，而國際郵輪旅游方興未艾，乘務專業(yè)發(fā)展正是航海類專業(yè)布局進行調整的“長”處所在。以《2015年中國郵輪發(fā)展報告》中郵輪旅客數量171萬人次為基準，預計到2020年郵輪旅客數量達450萬人次，2030年增至3 000萬人次為發(fā)展目標，國際郵輪乘務專業(yè)將成為未來數個五年計劃航海類人才培養(yǎng)數量增長最大的亮點。

抓住郵輪旅游業(yè)發(fā)展契機，航海職業(yè)院校搭建了郵輪乘務教學協作中心，統(tǒng)一專業(yè)標準和課程標準、培訓專業(yè)師資、編寫規(guī)劃教材、共享實訓資源和船東招聘信息。傳統(tǒng)擅長航海技術和輪機工程技術人才培養(yǎng)的院校走在前列，大幅壓縮水運技術類專業(yè)規(guī)模，騰出教學設施用于新專業(yè)教學，使國際郵輪乘務專業(yè)在校生數逐年上升。

發(fā)揮航海類院校舉辦國際郵輪乘務專業(yè)的優(yōu)勢，培養(yǎng)的乘務專業(yè)學生海員特質明顯，同舟共濟、愛崗敬業(yè)的風范給皇家加勒比國際郵輪公司等一批全球著名船東留下了深刻的印象，畢業(yè)生供不應求。浙江國際海運職業(yè)技術學院和武漢城市職業(yè)學院，在國際郵輪乘務人才市場需求強勁的鼓舞下，招生增幅分別達38.5%和85.0%，領跑各校。航海技術和輪機工程技術兩專業(yè)在校生規(guī)模曾一度達到5 000人以上的江蘇海事職業(yè)技術學院，審時度勢調整專業(yè)規(guī)模，目前上述兩專業(yè)規(guī)模只及頂峰時期的五分之二。眾多航海職業(yè)院校揚長避短取得了成效。

3.3強內涵 提素質 增強國際競爭力

在激烈的航海人才市場競爭中，各校航海技術與輪機工程技術專業(yè)普遍強化學生綜合素養(yǎng)的培育，技能和管理瞄準國際前沿，拓展了專業(yè)視野。應用已建成的國家級船舶輪機專業(yè)教學資源庫平臺，把一批好課、網課送到學生手中，增強了畢業(yè)生在國際海員勞務市場的競爭力。

航海技術專業(yè)用ISO標準規(guī)范航海技術專業(yè)人才培養(yǎng)，從教學計劃、招生管理、場地設施設備、教學訓練實施，直到檢查與評估嚴格按照標準規(guī)范操作，浙江國際海運職業(yè)技術學院等校還獲得了DNV（挪威船級社認證）資質，畢業(yè)生被向來以嚴厲著稱的歐洲船東所認可；輪機工程技術專業(yè)則以動手能力作為合格人才的金標準，其顯著特性就是不唯紙上談兵、重在手中活兒，人人會動手、人人成工匠，在歷年全國海員技術大比武中多次取得令人矚目的好成績；船舶電子電氣技術專業(yè)則審時度勢培養(yǎng)兩棲人才，按照海員培訓、發(fā)證與值班國際公約，即培養(yǎng)能勝任現代化船舶工作的船員，同時使畢業(yè)生也能適合陸岸船舶電氣修造及船用儀器維修崗位工作，緩解了船舶崗位任職的壓力，使航海傳統(tǒng)專業(yè)在航運業(yè)低迷處境下闖出了一條新路。

參考文獻：