PBL教学模式在航海技术创新创业教育中的应用

受以人工智能、大数据等为代表的新科技革命的冲击,海上交通正发生着深刻的变革,航海技术专业的传统岗位也不断演化,对航海技术专业学生的创新实践能力培养提出了更高的要求。传统的航海技术专业课程体系和教育模式正面临深刻的转型发展,以顺应新业态对航海技术人才创新实践能力培养的新要求。开展项目式学习教学,对于培养学生的创新意识、创新能力、创新精神和创新习惯,以及创新方法的运用能力,具有重要的现实意义。

航海技术专业本科“极地航海”课程建设探讨

概述国际公约与国内法规对极地船员培训的相关要求,提出在航海技术专业本科开设“极地航海”课程的必要性。以大连海事大学航海技术专业普通班为例,从课程内容、课时分配、与现有其他专业课程的协调和开设具体时间以及师资要求等方面提出“极地航海”课程设置的建议。

新工科背景下GMDSS优质实验教学资源创新共享研究

新工科建设是当前高等教育改革的时代使命和时代需求。结合新工科建设要求,利用虚拟仪器、网络信息等技术,整合全球海上遇险与安全系统(Global Maritime Distress and Safety System,GMDSS)实验室仪器设备、实验教学资源,探索构建高效、开放、灵活的优质实验教学资源信息分发共享的基础设施和教学体系。创新共享平台突出跨学科和多学科交叉的特性和属性,探索新工科人才培养形势下的新型实验室管理与开放模式,支持对教育教学方法手段、教学模式进行不断优化、革新和探索。运行实践表明,创新共享平台实现了优质实验教学资源的创新共享利用,体现出创新型的工程技术人才培养导向和目标,实现对教育教学过程的精细化管理。

基于北斗技术的海上安全与通信系统

以北斗卫星导航系统为基础架构,自主研发我国的海上安全与通信系统,以更好地保障海上生命和财产安全,掌握核心安全数据信息,及时有效地应对重特大突发事件,实现时间域、空间域和数据域的三维信息通信与交互,为船舶提供全时域、全海域的高保密性以及连续可靠的通信、导航和监视服务。系统通过融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源,采用卫星无线电测定业务收发扩容技术、模块化开放式系统架构设计和基于北斗技术的海上安全与通信机制等关键技术,构建基于北斗技术的全球海上安全与通信体系。系统可实现全球海上遇险与安全通信、海上安全信息监控、区域选择性海上安全信息播发与接收、特别业务及海上常规数据通信等功能。开发该系统对提高船舶航行安全性、加强安全数据监控、保障海上生命和财产安全具有重要的战略意义。

模块化开放式系统架构设计、原理研究

基于系统工程学基本原理,随着开放式系统架构设计及应用研究的不断深入,为系统开发、维护及升级铺平了道路。应用模块化开放式系统架构设计和商用可用技术可以降低系统操作及维护费用,并加速开发过程,增强系统的灵活性,以及增强未来新技术注入的可能性,以便于充分利用最新的技术优势。

NAVDAT对GMDSS海上安全信息业务现代化的增强作用

随着GMDSS系统海上安全信息业务的不断发展,现有广播系统已不能满足GMDSS现代化,以及未来IMO E-Navigation深入实施的需要。NAVTEX系统沿岸播发业务已过载,并且速率太慢,需要更高的数据传输速率,以满足沿岸警告信息不断增长的数据量要求;Safety Net广播业务还基本能够满足现有容量要求,但需要监控由Inmarsat FBB播发海上安全信息的实施,以克服需要跟踪特定卫星来完成信息接收的问题;HF广播只有极少数的国家实施,且船舶的使用数量难以评估。NAVDAT系统为工作在500k Hz频带的中频海上移动服务数字广播系统,播发由岸到船的与海上安全相关信息,扩大了安全、防海盗、港口、VTS的信息范围,能够更好地显示海上安全信息,并具备整合信息至导航设备(ECDIS、INS等)的能力。NAVDAT系统将是弥补E-Navigation对增强GMDSS海上安全信息业务功能的重要补充。对于解决现有GMDSS海上安全信息业务存在的问题,NAVDAT系统提供了重要技术方案。

军用无人水面航行器协同自治及控制设计

军用无人水面航行器(USV)用于执行包括反水雷、反潜作战、海上安保、海上作战、特种作战支援、电子战和海上拦截作战支持等7个主要任务使命,通过提升军用USV平台的战术协同自治和控制能力,可以最大限度地减少作战人员配备,降低USV平台的带宽要求,实现更快、更同步的协同控制和机动。军用USV战术协同自治和控制研究涉及到系统工程、控制技术和信息技术等多门学科的深度融合,代表了航海科学与技术的前沿研究领域和未来发展方向。文章改进了军用USV的协同自治和控制系统架构,包括感知及协同系统、引导系统、控制系统、执行机构等组成部分,并对其基本原理和要求进行了详细阐述。

限制航道中的船舶操纵

随着船舶的吨位越来越大,数量也在迅速增长,使得世界范围内许多港口变得拥挤不堪,之前较为安全的深水域也相对变成了浅水域。尤其是在限制航道中航行的船舶,加之岸型的影响,当船速较低时,极易受到外界扰动因素的影响,发生重大事故。因此,明确分析浅水效应和岸壁效应的成因,充分考虑其对船舶操纵的影响,给出限制航道中的航行方法。

基于雾计算的航道流场实时态势感知

参照雾计算的基本原理,通过对传统航标进行技术改造,应用物联网、雾计算技术,能够使其成为提供新型服务的海上通信基础设施之一。基于雾计算的航道流场实时态势感知,通过雾计算接入网(Fog Radio Access Networks,F-RAN),整合新型航标、物联网设备、附近水域的航行船舶等集群节点的可用计算资源,对分布式传感器的大量数据进行实时计算,生成航道附近水域流场的通用态势图,特别是可能出现流切变、横流较大等重要航段的流场数据,实时发布给附近水域航行的船舶,以提前做好预判并采取适当的操纵应对措施,保障航道内的航行安全,提高船舶航行安全系数。

营口港仙人岛港区超大型油船的引航安全和操纵研究

与其他船型相比,三十万t级大型油船的操纵特性具有诸多特点,在进出港引航安全、靠离泊安全操纵等方面均有其需要注意的操纵安全注意事项,这对灵活运用引航安全操纵技术,提出了突出的要求。本文将通过营口仙人岛港区超大型油船的引航实践,结合港区通航环境资料,以及超大型油船引航案例及实际操纵数据,总结超大型油船在港区航行、引航安全和靠泊操纵要点及安全操纵注意事项,供进出仙人岛港区的航海人员参考。

锦州港主航道南段虚拟AIS航标布设

锦州港位于辽宁省西部、渤海西北部的锦州湾北岸，是我国渤海北部的重要港口。锦州港水域的船舶交通流量很大，是渤海湾西北部水域船舶交通流密集的区域。