航海技术范文

时间:2023-03-17 09:19:42

导语:如何才能写好一篇航海技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

航海技术

篇1

航海技术的发展经历一个从低级到高级、从简单到复杂、从单纯依靠自然力到借助于计算机等高新技术的过程。中国古代航海史的辉煌依赖于中国古代航海科学技术的进步。据《汉书·尧文志》介绍,西汉时的导航占星书籍已有《海中星占验》等136卷,表明天文导航术已有发展。北宋宣和元年(1119年)《萍州可谈》中说:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。明代《海道经》中保存了一卷据元人底稿而绘成的《海道指南图》,这是迄今所能见到的中国当代航海图中最早的一幅。到了明初,郑和七下西洋是中国古代先进航海科学技术之集大成。郑和航海术,主要记录在《郑和航海图》中。其中图文记载反映了当时处于世界先进水平的中国地文航海和天文航海科学技术。

随着卫星、计算机、雷达技术在船舶上的应用,现代航海船舶自动化程度相当高。20世纪70年代以来,船舶机舱自动化成为趋势,驾机合一的自动化船舶大量出现。传统的陆标定位、天文定位方法已成为特殊情况下的补充手段,无线电导航定位方法已经进入高精度卫星导航定位时代。全球定位系统(GPS)使各种运载工具的导航与定位发生了划时代的变革。电子海图显示与信息系统(ECDIS)综合了GPS、APPA、AIS等各种现代化的导航设备所获得的信息,不仅能提供纸质海图的有用信息,而且是一种集成式的航海信息系统,引发了航海领域的一场技术革命,特别是在通航密度大的沿岸和港口附近水域。 无线电报、无线电话、电传和传真在船上采用,比船舶采用手旗与灯光进行通信已是很大的进步。Inmarsat系统可以提供电话、电传、传真、数据、国际互联网及多媒体通信业务。全球海上遇险与安全系统(GMDSS),使船与船、船与岸台全方位和全天候即时沟通信息。被俗称为船舶“黑匣子”的航行数据记录仪(Voyage Data Recorder,VDR)代替海员手工记录的航海日志、车钟记录簿等,有利于海上事故原因分析。

现代先进技术在一步步的替换着传统技术。但我们在利用现代先进技术的同时也不应该放弃传统航海技术。纵观人类航海技术的总的历程,和其他各个行业以及各门科学一样,无不是经历了从无到有,由落后到先进的过程。可以这样说,传统的航海技术并没有因为现代的航海技术的长足发展而退出历史的舞台,反而显得弥足珍贵。很显然,当所有电航仪器都不能发挥其正常功用的时候,我们传统的航海技术就为现代的航海者提供了最后的一重安全的保障。

篇2

【关键词】航海技术 英语视频教学 教学设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0098-02

1.前言

航海技术是一门实践性很强,多门学科综合应用的专业,本专业主要培养具备海洋船舶驾驶、船舶运输管理等方面知识,能在海洋运输各企、事业单位从事海洋船舶驾驶和营运管理工作,符合国际和国家海船船员适任标准要求的高级航海技术人才。中国的航海院校在培养航海类人才、服务航运经济发展中发挥了重要作用。当今航运经济已经与世界经济紧密接轨,航运市场对航海专业毕业生的英语水平要求越来越高,最新的STCW公约马尼拉修正案对船员英语的听说适任能力有明确的要求,国家海事局海船船员适任评估科目也包括航海英语,可见英语的教学质量直接关系到毕业生能否满足船员教育和培训质量管理体系的要求。但在近几年的船员适任考试中,各个航海院校的《航海英语》科目通过率都偏低,已经影响到了该专业毕业生的顺利就业。因此,探索多种形式的航海技术专业英语教学模式,更好地培养出英语能力和实践能力较强的复合型人才以适应社会的需要,对于航海技术专业的发展来说意义重大。

2.目前航海技术专业英语教学存在的问题

各个航海院校的航海英语教学都还存在很多问题,主要体现在合格师资的缺乏,航海英语教学经验的不足。以广东海洋大学航海学院为例,虽然学院已经开设了《航海英语》、《航海英语听力与会话》等课程,但课时安排不多,且安排在大学三年级的后半个学期,要求学生在短短一两个学期掌握众多的专业词汇并提高航海英语口语水平显得非常困难。此外,虽然学院一直提倡在专业课教学中使用双语教学,但是在实践中存在着不少制约因素。首先,除《航海英语》等英语课程外,其它专业课缺少相应的专业英语教材;其次,双语教学对教师英文水平要求高,而学院专业教师英语水平不足,有能力进行双语教学的教师比例只有10%左右,导致能够开设的双语教学课程比例小;最后,航海专业的专业词汇量大,学生对涉及到专业词汇的内容听说能力有限,因此学生对双语教学的满意度并不是很高。其它航海院校或多或少也存在类似的问题。

3.航海技术专业英语视频教学必要性

要解决航海技术专业英语课程教学和双语教学存在的问题,一个比较好的办法是根据教学内容开设英语视频教学。英语视频教学通过动态演示和语音讲解,直观地向学生重复了实际工作场景和过程,丰富了教学内容,提高了学生实际动手的能力,并通过连续的听说练习及教师讲解,使学生在不知不觉中提高了专业英语水平,在一定程度上克服了缺少专业英语教材和教师英语水平不足等缺点,既改善了教学质量也提高了教学效果;同时,由于航海专业特殊性和教学经费的局限性,结合现场实践开展教学存在极大的困难,而视频教学能直观地展现实际工作过程,有助于实践教学,因此在目前的条件下,英语视频教学更能满足培养英语能力和实践能力较强的复合型人才的需要。但是英语视频教学也存在一些不足之处。首先,目前航海英语教学视频大多是从网上下载的,以纪录片居多,与教学内容并不完全相符;其次,视频格式主要组成资源难以统一,格式混乱,需要安装不同的解码器才能正常播放;最后,当视频内容涉及到专业词汇时,由于没有字幕,教师不得不经常暂停以便解释中文含义,浪费了宝贵的课堂时间。

4.航海技术专业英语视频教学设计

为了进一步提高航海专业英语能力和实践能力的教学质量,当务之急是进行英语教学资源建设,针对目前英语视频教学的内容获取、规范化及配字配音等不足之处进行设计。

4.1视频内容获取

英语视频内容需要严格按照教学要求以及教学内容进行获取。获取视频资料的方式[1]有以下几种:(1)网上搜索:可以收集到与航海专业相关的少量视频,但是网上视频一般分辨率较低,内容不全面,且很多有商业目的,不适合进行高质量的专业教学;(2)商业宣传录像:专业性和指向性不适合教学;(3)现场采集:到工作现场录制费用太高。同时,组建课程教学片编制组进行专门采录的费用也太高。(4)直接购买:市场上没有比较系统化的航海专业英语视频教学资源可供选择购买。(5)自己建设:学院组织教师录制视频。

通过分析上述获取视频资料的方式,考虑到学院具体的实际情况和工作条件等因素,最经济可行的做法是自己建设。学院可以根据教学要求来自己建设英语视频教学资源,这种方法针对性强,充分利用了现有的人力、物力等资源,投入费用相对少,能够满足学院教学的需要。

4.2视频规范化

视频资源建设的规范化是航海专业英语资源建设工作的重要内容,主要包括媒体形式、视频格式和视频分辨率等的规范化。

篇3

关键词: 马尼拉修正案 高职航海技术学生 影响 对策

1.引言

STCW公约(全称《海员培训、发证和值班标准国际公约》)马尼拉修正案于2010年6月25日在菲律宾召开的缔约国外交大会上获得通过,并将于2012年1月1日开始实施。该修正案的实施为今后一段时期全球海员培训、发证和值班建立了更为严格、统一的标准。该修正案的实施必将对当前在校的高职航海技术专业学生产生一定的影响。

2.马尼拉修正案产生的背景

1978年7月,国际海事组织(简称IMO)通过了有史以来第一个《海员培训、发证和值班标准国际公约》(简称STCW公约)。该公约的实施对促进包括我同在内的各缔约国海员素质的提高,在全球范围内保障海上人命、财产安全和保护海洋环境,有效控制人为因素对海上事故的影响,都起到了积极作用。实施期间根据航海技术及航运业发展的需要,公约进行了多次修正。其中,1995年修正案对STCW公约的附则进行了全面修改,同时新制定了STCW规则,作为对STCW公约附则的补充。

在很长一段时间内,IMO将“航行更安全,海洋更清洁”确定为其追求的目标。但随着船舶大型化、快速化、专业化、现代化的发展,全球经济一体化进程的加快,全球对海洋环境保护要求更为严格,对海员的培训与值班标准的要求越来越高。同时,由于海盗猖獗,海运安全受到严重的挑战,对海员的培训与值班标准又提出了新的要求。该目标现在已变为“清洁海洋上安全、保安和高效的航运”。可以看出,国际海事组织已将“保安”与“安全”、“防污染”这两个传统主题并列,将“保安职责”全面纳入海员的培训内容。2007年STW分委会第38次会议确定了对STCW公约和规则全面回顾的8项原则。

(1)保留1995年修正案的结构与目标;

(2)不降低现有标准;

(3)不修改公约条款;

(4)解决不一致的问题、清理过时的要求及体现技术发展的需求;

(5)确保有效的信息交流;

(6)由于技术的创新,在履行培训、发证与值班要求方面提供一些灵活性;

(7)考虑短航线船舶与近海石油工业的特点与环境;

(8)考虑海上保安。

对STCW公约全面回顾的8项原则的前3项原则是马尼拉修正案的基础。马尼拉修正案保留了1995年修正案的结构与目标,不降低现有标准,不修改公约正文条款,仅对公约规则(Regulations)与STCW规则全面回顾与修正。

3.马尼拉修正案中有关航海技术专业职业素质变化的内容

通过对马尼拉修正案与现行STCW78/95公约比较,在航海技术专业职业技能素质方面新增或者修订了一部分内容,具体见表1。

表1 马尼拉修正案对航海技术专业职业素质新增要求一览表

4.当前在校航海技术专业学生与马尼拉修正案要求存在的不足

以江苏某高职航海类院校2011级航海技术专业为例,该专业2011级人才培养方案中对专业能力设定及对应课程安排见表2。

表2 专业能力与课程衔接一览表

由于在校学习时间的限定,从表2的内容来看,目前在校高职航海技术专业学生是按照STCW78/95公约要求设定专业课程体系的,对于马尼拉修正提及变化的内容涉及较少。根据表1和表2的对比分析,我们能够看到目前在校的高职航海技术专业的学生适应马尼拉修正案的要求,在以下4个主要方面存在不足。

(1)《驾驶台资源管理》课程未进入专业必修课程,个别院校在专业限定选修课程中加入该课程,但在师资安排上缺少重视程度,学生学习缺乏主动性。

(2)涉及电子海图显示与信息系统(ECDIS)知识的课程安排较少甚至没有,学生对ECDIS知识了解达不到安全航行的要求。

(3)缺少对海洋环境保护意识方面知识的传授,有关环境保护知识内容只是在基本安全培训和《船舶管理》课程中稍有涉及,知识量和要求程度达不到马尼拉公约的要求。

(4)保安培训知识没有在课程体系中体现,缺少保安意识培养和训练,未能达到适任马尼拉修正案的要求。

5.当前在校高职航海技术专业学生适应马尼拉修正案需求应采取的措施

5.1加强学习,提高适任马尼拉修正案要求的职业素养。

航海技术专业人才培养质量应与国际公约和国内法规的相关要求保持一致,毕业生的职业素养必须适应公约的要求。2011年1月1日,马尼拉修正案的正式实施,对当前在校高职航海技术专业的学生来说,抓住在校时间自觉缩短自身职业素养与马尼拉修正案要求的差距至关重要。利用专业课程学习之余,加强对海洋环境保护知识和领导力及团队工作技能知识的学习和积累,形成良好的海洋环境保护意识和团队协作能力,丰富自身的知识结构和责任意识,具备保障船舶安全航行的能力,达到马尼拉修正案新增职业素养的要求。

5.2积极参加职业技能培训,获取新增的各类职业资格合格证书。

马尼拉修正案中新增了部分实践操作技能强制性培训的要求,而海员各项基本技能训练是在经过培训机构培训后,并参加由主管机构认可的技能考核,合格后颁发统一合格证书。目前,现行的STCW78/95公约中,对ECDIS、保安员的培训是非强制性的要求,采取自愿参加的形式进行培训。对于目前在校高职航海技术专业学生来说,应把自愿参加转变为自身的强迫参与,利用在校学习契机,多参与一些对将来就业及适任新公约变化的技能培训,提高自身的专业技能,增强就业竞争力。

5.3服从半军事化管理,提高服务服从意识。

良好的服务服从意识是职业队从业者的基本要求。为了培养学生良好的服务服从意识,几乎所有的航海类院校都采用半军事化甚至准军事化的管理制度。随着“90后”学生步入高校,很多学生表现出了对严格管理的逆反情绪,从内心抵触现行的管理模式,他们认为这种管理方法限制了他们个性的发展。但是,他们往往忽略将来从事职业的特殊性,这种特殊性就要求从业者必须具备良好的工作作风和服务服从意识,这种意识的培养是要通过日积月累的环境熏陶来塑造的,而学院执行的半军事化管理制度正好为服务服从意识的培养提供了良好的环境保障。为此,我们应该从选择职业的特殊性出发,自觉服从学院采取的管理制度,提高个人的团队协作和服务服从意识,以更好地适应未来职业的需求。

6.结语

马尼拉修正案的实施,对当前在校的航海技术专业学生将带来一定的影响,为了能够及早地满足马尼拉修正案变化的新要求,我们要积极行动起来,不断丰富自己的专业知识,提高专业实践动手能力和专业技能应用水平,满足未来职业岗位的需求。

参考文献:

[1]STCW公约马尼拉修正案解读组.STCW公约马尼拉修正案解读[J].航海教育研究,2011,(1).

[2]白军,于佳佳,徐新.STCW公约修订与航海教育的应对策略[J].航海教育研究,2011,(1).

[3]马强,刘建新,初忠刚.STCW公约马尼拉修正案与航海教育的应对[J].航海教育研究,2011,(2).

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关键词 北斗导航;GPS导航;航海定位;对比

中图分类号 P228.4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)172-0100-02

导航技术应用价值在于定位位置、指导人们行进线路,GPS定位技术是美国研发的在全世界第一个投入应用的卫星导航系统,其各项技术相对成熟,系统性能稳定。我国自主研发的北斗导航系统是一种能够全天候提供卫星导航信息的导航系统,它的出现打破了GPS定位技术的市场垄断,对于促进我国导航事业的发展有着重要的作用。基于以上,本文对北斗导航与GPS定位技术在航海定位中的应用进行了对比分析,旨在进一步促进我国航海技术的发展。

1 北斗导航与GPS定位技术概述

北斗导航和GPS定位技术都属于卫星定位技术的范畴,由地球监控设备、用户终端以及卫星网络组成,地球监控设备的主要功能是将采集到的指令传输给卫星系统,同时能够对卫星状态进行监测,并对采集到的数据进行分组处理,卫星网络系统的主要功能是传输并转发信号,用户终端的主要功能是接收卫星系统发来的信号,并对定位报文进行解析,从而计算并确定自身地理位置。下面来简要分析北斗导航系统与GPS导航系统的原理。

1.1 北斗导航系统原理

北斗导航位置定位有着主动性、精准性和有源性的特点,能够全双工传输数据,但其到达区域有限,这就使得其服务范围有着一定的局限性。北斗导航系统架构由3部分组成:1)空间部分:空间部分主要由两颗工作卫星和一颗备用卫星组成,卫星与地球同步运动,轨道高度为36 000km,两颗工作卫星的坐标分别为(80°E,0°)和(140°E,0°),备用卫星的坐标为(110.5°E,0°),空间部分卫星不具备导航电文发射功能,且没有原子钟,其主要功能是进行地面中心站和用户站的双向信号中继传输,覆盖面积为地球面积的42%[ 1 ];2)地面中心控制系统:主要由地面中心站、测轨站及数十个地面参考标校站等组成,其中地面中心站配置了电子高程图,主要功能包括卫星定位、测轨以及调控卫星等,对导航定位参量数据进行搜集和校正,能够实现用户位置的精确测定;3)用户终端:用户终端指的是收发器,其带有定向天线,能够接收卫星传来的信号,并发射相关通信请求。

北斗导航系统定位工作过程如下:1)地面控制中心将询问信号发送给空间部分的两颗工作卫星;2)空间部分工作卫星接收到询问信号之后,利用卫星转发器将询问信号转发给服务区用户;3)服务区用户对其中一颗工作卫星的询问信号进行响应,同时将回应信号发送给另一颗工作卫星[ 2 ];4)工作卫星接收到响应信号之后,利用卫星转发器将响应信号转发给地面控制中心;5)地面控制中心对接收到的用户响应信号进行解读,明确用户申请服务内容,以数值地图计算为基础,对用户所在地的三维坐标进行计算,之后将相关信息发送给空间部分工作卫星;6)空间部分工作卫星接收到坐标资料或通信内容等信息之后,利用卫星转发器转发给用户,从而实现定位。可以看出,在整个北斗导航系统定位工作过程中,空间部分工作卫星相当于地面控制中心和用户之间通信的中转站。

1.2 GPS导航系统原理

GPS导航系统主要由1个MCS主要控制台、4个地表天线站以及6个监控系统等3部分组成,用户设备是GPS导航系统数据的最终目的地,通过接收机来接受GPS卫星发送的信息,以GPS卫星固定角度获取测量卫星,并跟踪捕获卫星数据,获取导航报文,最后计算出用户设备的定位数据,例如经纬度数据、速率数据等。

当前GPS定位技术方法种类繁多,但原理基本一致,都是以GPS卫星为测量中心点,至少需要4颗卫星,确定为卫星坐标,进行空间距离的后方交会,通过数学建模方法来进行定位[3]。根据GPS卫星的运动状态可以将GPS定位算法分为动态定位算法和静态定位算法两种,根据参考物选取可以分为相对定位算法和单点定位算法两种,一般采用伪距法进行定位计算,此外,载波相位测量以及多普勒定位等方法也可以在GPS定位中应用。

2 北斗导航与GPS定位技术在航海定位中的实验对比

对北斗导航和GPS导航在航海定位中的应用进行对比实验,以AIS船载自动识别系统为基础,获取船舶航行过程中的相关信息或信号,例如海岸基站信息、周围船舶信息等,并将这些信息转发给岸上终端系统[4]。在此过程中,AIS船载自动识别系统会将搜集到的信息传输到北斗导航卫星或GPS导航卫星上,经过卫星的转发到达控制中心。控制中心利用AIS解码、多基站信息融合等技术来处理船舶航行信息,并将其存储到数据库中,监控系统会读取数据库中的船舶信息并将其显示在电子屏幕上,这就能够实现对船舶的定位,并实现对船舶航行的实时、动态监控。

北斗导航系统船舶定位和GPS导航系统船舶定位的精准度对比如表1所示,每隔2s获取以此船舶航行相关数据信息,每隔482m长度设置一条极限,需要注意的是,北斗导航系统船舶定位测试的数据类型与GPS导航系统船舶定位测试的数据类型有着一定的差别,前者测试数据类型为检测相位大小以及B1速率和B2速率伪距,后者测试的数据类型为L1、L2以及C1、P2,截至高度角控制在15°。

由表1可知,北斗导航系统船舶定位的相位精度在4.1mm~5.1mm之间,而观察准确度在0.32m~0.43m之间,这两个精度指标与GPS导航系统船舶定位基本相等。

测试卫星高度角对船舶定位精准度的影响,采集不间断的十组历元分组数据,计算北斗导航系统船舶定位和GPS导航系统船舶定位的准确度结果进行计算,去除不精确结果,得出高度角匹配精度预估值,之后进行平均值的计算。

测试结果表明,对于北斗导航系统船舶定位来说,随着卫星高度角的增加,船舶定位精准度也随之增加,随着卫星高度角的降低,船舶定位精准度也降低,而在GPS导航系统船舶定位中,这种关系依然存在,相较于北斗导航系统来说,GPS导航系统的这种相关度更加稳定,历元有着较好的信号接受能力,能够接收卫星的数量也更多。北斗导航系统船舶定位中的历元MEO卫星数量波动较大,GEO卫星相对稳定,但从准确性方面来看,北斗导航系统船舶定位要更优良一些。

综上所述,在卫星高度角较小的基础上,相较于GPS导航系统船舶定位来说,北斗导航系统船舶定位的精确性更优良。

3 结论

综上所述,北斗导航系统能够实现全球范围内的导航和定位,其在航海领域中的应用至关重要,通过对比分析可知,北斗导航系统航海定位精度和准确度更加优良,能够实现定位导航、精密授时以及报文通信等众多功能。北斗导航系统在航海定位中的应用能够有效促进我国航海技术的进一步发展。

参考文献

[1]王阅兵,游新兆,金红林,等.北斗导航系统与GPS精密单点定位精度的对比分析[J].大地测量与地球动力学,2014(4):110-116.

[2]杨琰.北斗卫星导航系统与GPS全球定位系统简要对比分析[J].无线互联科技,2013(4):114,131.

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海上航行实习是航海教育的重要环节,是培养学生的实践技能、专业思想、职业素质、安全意识的必要手段。STCW78/95公约特别强调应加强对海员实际技能的培养和评估,强调实践是第一位的。2012年已生效的《STCW公约马尼拉修正案》、我国制定的《海船船员适任考试、评估和发证规则》(简称11规则)和教育部印发的《关于进一步提高航海教育质量的若干意见》,也重点强调对提高海员实践技能的要求。[1]

1 航行实习教学现状

目前大多数的航运学校都对航行实践教学高度重视。上海海事大学作为国内少数几所具有独立教学实习船的本科高校,每年都对航行实习投入大量的人力物力和财力。目前海上实践教学与原来的模式较为相近。先是在大三下学期由学校选派专门的指导教师在校船上开展航行实习教学;而后大四下学期的毕业实习采用提前半年毕业、进入分配单位跟船实习的模式,对于毕业不从事船员工作的学生则统一安排在校船实习。[2]

通过系统调研近几年学校航海类本科生航行实习教学计划与考核资料,与实习教师学生的座谈交流进行整理和分析并结合自我实习带教经历,发现航行实习教学中仍存在以下问题:①航行实习时间的增加伴随着学校人力物力投入成本的加大,师资配置压力增大,安全管理面临挑战;②在校期间(陆上)开展的实习准备工作除宣传片和动员会外,上船预前教育明显不足,导致学生上船后学习目标不明确,甚至认为航行实习仅仅是体验船员生活,造成教学资源浪费、难以达到预期目的;③教学方案中现场实操项目缺乏可操作性和连续性的指导,没有具体的成文教案,实践教学效果因教学人员的配置及具体人员安排的不同存在明显差异;④实习结束回校后,教务部门很难了解和掌握真实的实习教学情况,反馈机制不健全。

2 CBT技术的现状及发展

计算机辅助培训CBT(Computer Based Training),是通过计算机教学软件辅助训练的一种手段,通常采用图文、音频、视频及虚拟现实技术等多媒体来实现。

现在计算机辅助训练方式已被广泛应用于世界航空业培训中。国际上对航空CBT的研究和发展相当重视,已成立专业性组织――美国航空工业CBT委员会(Aviation Industry CBT Committee,AICC),为航空业建立基于计算机培训系统相关的开发、和评估指南。[3]

航运界也在积极探索开发计算机技术的培训手段。国外几个知名的航海软件供应商Videotel(英国唯视导海运国际公司)、挪威Seagull公司以及MGI International等开发了丰富的航海CBT训练单元模块。英国航海学会也对航海CBT进行了多年研究,并召开了多次“CBT@SEA”的专题研讨会,其在航海CBT的应用、存在的问题、标准等领域的研究处于国际领先地位。

国内航海类院校对于CBT技术的研究也正处于发展阶段,但应用形式还比较零散,主要有模拟器培训、CAI多媒体辅助教学等,应用于海事局的货物积载培训和驾驶台资源管理的评估训练中。新兴的、基于视窗操作系统的低成本桌面化CBT技术,必将对航海实践教学形成有力支撑。

3 航海CBT适用于实践教学的优势分析

3.1 减少培训费用

CBT系统集文本、声音、动画、图像、视频剪辑于一体,可以在很大程度上代替纸质海图、实物模型、训练模拟器等教学设施,甚至可以取代部分实物操作,从而大幅节省实践教学的训练费用。

3.2 提高培训效率

CBT系统图文并茂、生动形象的效果,易于将复杂的理论与实际问题直观形象地表示出来,充分发挥学员多感官接受信息的能力。Kongsberg Maritime(康斯伯格海事)的对比研究表明,航海CBT能提高受训者80%的记忆力。

3.3 提升学习兴趣

航海CBT技术是一个仿真技术和培训教学相融合的系统。使用者不只是看计算机屏幕,而是成为计算机屏幕上活动的一部分,有强烈的交互参与感,可以大大提高受训者的学习兴趣。

3.4 保证培训评估质量

航海实践教学中,学生的理解以及实际动手能力差异显著,而航海CBT技术的可重复性可以有效的弥补这一差异。同时航海CBT因其采用标准化的评估手段,避免人为因素的干扰,还可以很好的保证考核结果符合统一公平的标准。

4 CBT技术对航行实习教学的推动作用

4.1 上船前准备工作方面

一般而言,学生上船前,作为学校有关领导和负责学生工作的辅导员都会通过实习动员会对学生进行安全教育,但在实习动员会上讲到的安全纪律教育,学生常常不以为然。如果将收集到的一些有关安全方面的案例通过CBT技术做成“基本安全培训”软件包展示给学生,相信可以起到良好的警示作用,使学生初步知道应该如何做才能确保实习期间的安全。

航海CBT在时间和空间上具有自由性,它可以在任何时间、任何地点进行。学生在未上船前就可了解船舶教学实习的要求和内容等,带着问题和目的去实习,有助于提升学生的学习兴趣,同时明确实习目标。航海CBT的应用更符合我国高校所提倡的以学生为中心的自主学习模式。

4.2 在船上教学方面

学生在船上实习期间,指导教师应尽量利用实习船上的现有设备仪器、海上环境和现场情景,依照教学大纲来组织实践教学。但教学大纲覆盖面较广,实习指导教师往往只精通于本专业的知识且船上实习时间有限,导致实习任务难以圆满完成。现有的航海CBT软件大都根据STCW78/95公约针对船员船上工作的性质和特点将船员培训的内容分解成一个个的专题,与我校正在构建的《海上实践教学案例库》有很大相似性。如果基于实践教学计划和大纲构建航海CBT,并利用《海上实践教学案例库》中的项目和专题加以充实,借助航海CBT开展实践教学,不但是对教学大纲的有力支撑,而且可以有效缩减由于教学人员的配置及具体人员安排的不同而造成的教学效果差异。

由于学生的理解能力和操作能力差异较大,船上的设备和时间有限,通常传统的教学节奏完全由教师来控制,以照顾大多数为原则来把握,这就造成小部分的学生实习效果不良,或是为了照顾少数学生要推迟教学进度。航海CBT涵盖的信息量大,可重复性强,学生可以采取“暂停”或“回放”等功能反复演练,巩固学习效果。同时航海CBT能够较好的模拟动态过程,有助于学生对抽象概念、复杂过程及操作的理解和掌握,能按照学生的不同情况因材施教,学生亦可进行反复练习。当学生同计算机对话时,没有任何心理负担,能充分挖掘自我的学习潜力,提高主观能动性,取得较好的学习和培训效果。

4.3 实习考核方面

目前大多数学校的船上航行实习考核都以实际操作考核为主。由于船上指导教师人数有限,考核常常要占去很多的宝贵时间,而且常出现反映考核评判标准不统一、主观因素过大的问题。以上海海事大学为例,实习考核由实际操作考核,笔试和政绩表现综合确定。其中实操考试成绩占65%,笔试占20%,政绩表现占15%。一般情况下政绩表现成绩基本相同,笔试的比重较小,学生的成绩差异主要在于实操考试。实操考核一般为抽题考试、考官打分的形式,受题目难易和考官印象等因素影响较大。

航海CBT有内置的评估系统以及具有记录培训时间和培训者身份的功能,可以检验学员的培训的结果和质量。其中的自动打分功能更是量化了教学效果和质量,可以节省大量的时间。计算机的自动记录和评分系统还可以防止现场评估考核中考官主观因素导致评判标准不一致等人为因素的干扰,确保评估的客观性和公正性。

4.4 回校后总结反馈方面

航行实习结束返校后,学校的教务部门往往只能通过安排教师和学生座谈以及查阅实习报告册的方式了解航行实习情况,手段较为单一,获取信息手段较少。

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关键词:船舶经济性;形状干舷;江海通航

中图分类号:U674.13 文献标识码:A 文章编号:1006―7973(2016)08-0054-02

改善船舶经济性最显见效果的方法是减小干舷增加吃水,继而增加船舶载货量。现行的船舶技术法规要求江海通航船舶按照较高级别的航区计算干舷,即按海船的要求计算船舶干舷,显然不能令船东满意。本文通过对舟山特定航线江海通航20000DWT散货船干舷主要因素的研究,提出核定船舶干舷的新思路,有望显著提升船舶经济性。

1 船型概况及江海干舷比较

本文研究的舟山至长江江海通航验证船为20000DWT散货船,主尺度为:两柱间长Lpp=149.80m、型深D=11.80m、型宽B=24.00m,设计吃水d=8.70m(B-60型干舷),设置三个货舱。此船型按内河A级航区B型船校核干舷为1.012m,按遮蔽航区B-60型船校核干舷为3.112m,两者干舷差为2.10m,对应载货量差值为7271吨。

2 干舷影响因素分析

按现行船舶技术法规,船舶最小干舷由以下三方面决定:即强度干舷、稳性干舷、形状干舷,取三者要求的最大值作为最小干舷值。下面以验证船为例,就影响干舷的相关要素加以研究(初步论证干舷取为1.812m)。

2.1 强度干舷

总纵强度的计算工况包括了均匀满载出港(d=10m)、到港工况,压载出港、到港工况。各工况静水剪力、弯矩均不超过许用静水剪力、弯矩值。最大的静水弯矩值出现在压载出港工况FR109,占许用静水弯矩值的81%。最大的静水切力值出现在满载到港工况FR37,占许用静水切力值的89.9%。

实船可要求船舶配置装载仪,掌控每一航程的实船总纵强度。

以上分析证明,强度干舷取至1.812m是可行的。

2.2 稳性干舷

稳性干舷由完整稳性和破损稳性两方面组成。

2.2.1 完整稳性

按《国内航行海船法定检验技术规则》(2011)近海航区满载工况(d=10m)计算完整稳性衡准系数K=lq/lf=131,可富裕满足。

2.2.2 破损稳性

(1)按《国内航行海船法定检验技术规则》(2011)B型船概率法校核破损稳性。经计算,最深吃水10m时分舱指数实际值A(=0.5349)>分舱指数要求值R(=0.5198),可以满足概率法破损稳性衡准要求。

(2)货舱区域采用了双底双舷侧结构。按货舱区域单独的底部破损及舷侧破损确定法计算破损稳性,均能满足衡准要求。尽管现行技术法规无此要求,但从另一侧面证明此船型具有足够的抵御破损能力。

如上分析,稳性干舷取至1.812m是可行的。

2.3 形状干舷

形状干舷是本船型干舷问题的焦点,形状干舷的确定主要考虑以下因素:

(1)货舱盖风雨密性;

(2)人员保护;

(3)甲板上浪。

2.3.1 货舱盖风雨密性

货舱盖风雨密性主要取决以下三方面因素:

(1)船体货舱口的扭转变形;

(2)货舱盖挠度变形;

(3)货舱盖与船体的有效固定。

2.3.1.1 船体货舱口的扭转变形

通过对验证船按远海航区进行扭转强度计算,计算结果如下:

开口范围..................... 从站号2到站号8

平均扭转角................... 0.0004118deg/m

开口对角线伸长............... 0.7 mm

《国内航行海船建造规范》(2015)要求:强力甲板舱口的平均扭转角一般不超过0.006度/m,强力甲板舱口为对角线伸长一般不超过35mm。扭转强度计算表明,货舱口变形量在《国内航行海船建造规范》(2015)允许范围内,且船体货舱口的扭转变形远小于允许值。

2.3.1.2 货舱盖挠度变形

《国内航行海船建造规范》(2015)对甲板上浪均布载荷引起的舱盖挠度变形不作要求,认为变形是可忽略的。为安全起见,可进一步通过有限元建模计算舱口盖的挠度变形。

2.3.1.3 货舱盖与船体的有效固定

散货船舱口盖可按国际航行无限航区散货船舱口盖要求设置横向限位装置、纵向限位装置、下压式压紧器装置,此套装置为成熟技术,已为实船广泛验证,可确保恶劣海况下能承受由于船体变形所引起的舱口盖与舱口围板间的相对位移。

为安全起见,可进一步参照船长150m以上国际航行散货船要求,设置货舱进水报警装置。

如上分析,货舱盖的风雨密性可以得到有效保证。

2.3.2 人员保护

可在货舱区域舷侧顶边舱设置船员通道解决人员保护问题,并在顶边舱水密舱壁处设置水密门,驾驶室显示水密门的开闭状态。可保证恶劣海况下船员可安全到达船首部进行作业。

2.3.3 甲板上浪

甲板上浪排除的及时性和有效性可通过耐波性水池模型试验加以确定。

2.3.3.1 船型优化

对20000DWT验证船船型进一步优化。去除尾部主甲板外走道,改为尾楼结构型式,可减小45度尾斜浪工况下甲板上浪。首楼在满足驾驶可视范围条件下尽可能升高,并使首楼线型作外飘处理,以减小迎浪及45度首斜浪工况下甲板上浪。必要时,可将尾驾驶设置改为首驾驶室,进一步改善首部上浪状况。

2.3.3.2 上浪试验的多方案比选

通常甲板上浪耐波性水池模型试验可考虑以下多方案比较,选优确定最佳方案。

参考液货船在干舷甲板两侧设置栏杆,可使上浪快速从两舷排除,且在货舱区干舷甲板两侧设置甲板排水管,对应排水口设置独立的自动止回阀。由于液货船甲板上浪已经过了实船验证,因而从类推角度出发,达到液货船(A型)2.5m干舷是完全可期的,可比现验证船(B-60干舷)增加2056吨载货量。

在干舷甲板两舷设置下半部分栏杆,上半部分舷墙的混合结构,舷墙的高度可高出主甲板1.2m左右,栏杆与舷墙的高度比例可另作多方案比较。并在货舱区干舷甲板两舷设置甲板排水管,对应排水口设置独立自动止回阀。在尾楼和第三货舱间的FR36- FR37主甲板区设置两个5立方左右的排水阱,将干舷甲板出现的冗余积水用泵动力排出舷外。

若通过上浪耐波性试验证明验证船形状干舷取至1.80m可行,可比现B-60干舷时增加4478吨载货量,即增加21.5%载货量。

2.3.3.3 存在的问题

现阶段存在的突出问题是:目前国内外没有甲板上浪耐波性试验衡准标准,诸如甲板上浪允许的船舶升沉数据,甲板上浪允许的频率及上浪允许的排除时间等,这方面的试验衡准标准是个空白,需要作进一步的研究。

2.3.3.4 解决措施

一种较为可行的办法是:首先将按B-60校核干舷(干舷取为3.112m对应船模缩小比例的数据)的验证船船模,按远海航区30年一遇波浪进行加载,做甲板上浪耐波性试验,得到上浪试验的相应数据,作为后续江海通航船的试验衡准标准。再将已掌握的舟山至长江口波浪加载至目标船模(干舷取为1.812、2.112、2.412m等一组对应船模缩小比例的数据), 做甲板上浪耐波性试验,得到上浪的试验数据。因前者已为实船广泛证明是安全的,将后者船舶升沉、甲板上浪频率及上浪排除时间等试验数据与前者进行比对,确定两组试验关键数据相近时的干舷值作为此江海通航船型的形状干舷值。

3 结 语

综上所述,最小干舷是影响船舶经济性的关键因素。通过分析论证,证明形状干舷是本船型最小干舷的决定因素。形状干舷可以通过甲板上浪耐波性水池模型试验加以确定,试验衡准标准可通过将远海航区同型船与特定航线江海通航船舶上浪耐波性水池试验类比方法加以解决,从而打通船舶经济性遭遇的技术瓶颈,使江海通航散货船的经济性取得突破性提升。

参考文献:

[1]中华人民共和国海事局.国内航行海船法定检验技术规则[M].北京:人民交通出版社,2011.

[2]中国船级社.国内航行海船建造规范[S].北京:人民交通出版社,2015.

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现代航海信息技术发展应用

船只在航行^程中,航行路线的正确与否等有关因素对于航海在安全性问题上有着很大的影响。随着信息技术的广泛推进与运用,使得航海事业采用该技术得到更加准确的航海路线,同时又通过该技术为人们提供更多的航海服务,这样大大提高了航海的安全性能,也有利于人们的生活,促进着航海事业的良性发展。

一、现代航海信息技术的发展

(一)导航及气候信息系统的建立

在广阔无边的海面上有许多事情是难以预测到的。在航行的过程中船只很容易受天气的影响,例如暴风雨、迷雾等现象,使得航海过程中存在着许多安全隐患以及航海的稳定性问题。在这样的问题基础上,导航仪和气候信息系统的建立对于航海事业的发展具有重要的作用。通过这种信息技术,使得船员可以以最快的速度知道天气情况以确保航海的稳定性。同时可以清楚驶向目的地的路线,不会在茫茫大海中迷失方向以确保航海的安全性。此外该系统还会提供行驶过程中的水文信息,使得船只的行驶对海洋的污染和破坏降到最低。

(二)船只、货物跟踪系统的建立

对船只、货物及旅客跟踪系统的建立在很大程度上实现了人们对航海信息的掌握的准确性。同时如果在行驶路线中遇到了意外的情况和糟糕的气候问题,该船只可以通过该系统及时对外救援信息,通过这样的技术减少了航海的危险,确保了船员以及货物的安全。此外随着社会的不断进步和发展,水路的贸易运输和水上旅游事业逐渐发达,政府部门或商业部门可以在相关货物、船只、旅客上安装信息跟踪系统,这样商业部门可以更好的确定货物的运输路线和位置。同时,政府部门可以通过该技术确保旅游的游客的去向以及安全性。并且通过该项技术可以让政府部门更加了解到航海事业的动向和发展,并做出相应的管理和支配。

(三)航海交通系统的建立

陆地上有着起到重要作用的交通系统那么水路上也不例外,水路交通信息系统的建立对船只在海上航行路程中的稳定性及安全性有着很大的帮助。通过该系统船只可以方接收到导航和气候系统发出的航海路线以及气候问题的提示和预测信息,这确保了航海运输的快捷和安全。同时通过该系统船只还可以知道有关其他船只的信息,互相进行交流和帮助。这不仅为航海增添了一份乐趣更加是安全的体现。更重要的是该系统使得航海事业更加井井有条,有着自己的规则。

二、航海信息技术的应用

(一)智能航海系统

随着科技的不断发展,许多人工智能软件、系统等纷纷出现,帮助人们的日常生活和社会活动。目前,在航海系统中装备一套智能航海是必不可少的。智能航海系统是将气候信息和预报系统以及计算机数据图形处理系统组合在一起的优化系统。在系统中航海者可以清晰地了解到所在航海区域内的所有海上地形结构、水文信息、港口资料、气候条件、海岸线信息等。使得航海者依靠这些有利的信息制定精确的航海路线,到达准确的航海目的地。此外该系统还有电子信息接收功能,通过接收到外来的航海信息,例如气候变化通知、海域水流变化等,以便智能航海系统可以及时更新自己的信息,提高信息的准确性。同时智能航海系统可以显示船只行驶的准确地理位置和运行的状态,例如船只的载重情况、航行速度、船只周边水域情况等。GPS定位功能也运用于该智能航海系统中,通过这项功能能够快速让航海者知道船只是否偏离了行驶轨道,同时在遇到风暴或者进入危险区域时会发出警报,及时提醒着航海者,保障航海的安全性。

(二)数字地球系统

数字地球系统以地球空间位置线索为自身基础,以地球中海洋位置的数字信息从而虚拟地构建海洋构造模型。通过这样的虚拟模型,可以使得航海员更加了解到该片海域的基本情况,加深航海员对有关信息的了解程度。当数据表明出现安全隐患时及时更正航海路线,确保航海的稳定性。同时为了更加满足人们日益增长的需求,在该程序中还涉及了许多现代科技成分,使得船只在航海过程中了解到所路过的港口信息等。通过数字地球信息系统船只在进出港口时可以根据所提供的信息规划自身的出入港口计划。此外,该项系统对港口监管部门也带来许多好处和便捷,通过该系统其可以更清晰地了解到船只的航行,对船只的航行进行合法地监督,保障水路交通的有序进行。

(三)互联网融入航海信息系统中

随着信息全球化的推动,互联网信息技术被广泛运用到我国航海信息系统中。还记得在曾经的航海系统中,附近的船只不能通过网络技术进行交流,船只在遇到危险时对外的及时呼叫受到阻碍。但是如今旧时的航海信息管理系统已被计算机互联网系统所代替,使得海上交流畅通无阻以及实现了资源共享。社会在进步,航海信息系统也在不断进步。未来的航海信息系统将会更好地获取和掌握在航行过程中所涉及到区域的所有信息,以便保证航海的安全性和稳定性。

三、结束语

现代航海信息技术的发展及运用,在目前的航海事业中占有重要地位并起到了许多作用。通过各项信息系统的组合,让航行者更加了解到航行时气候的变化、水域的情况、附近港口的信息等,同时加强了政府单位对船只航行以及港口的监督工作,有利于国家航海事业的发展。此外通过该航海信息技术大大保障了航海的安全性与稳定性,同时通过互联网的全球性使得航海信息能过在船只间互相交流与共享,也促进了全球经济事业的发展。

参考文献:

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该同志长期从事飞行器导航、制导与控制技术,以及光电探测技术的研究。“九五”以来,先后承担了总装备部、各军兵种、国防科工局和863等领域多个重大项目的攻关工作和型号论证工作,为多个型号的国家立项做出了重要贡献;主持研发了光电探测敏感器、惯性测量组合、空间执行机构等多款弹、箭、星领域控制系统核心产品,大部分产品已成功实现型号应用。

先后荣获国家技术发明奖一等奖1项,国防科技进步奖等省部级奖项5项,获得授权发明专利7项,在国内外期刊发表科技论文多篇。荣获中国航天科技集团公司“技术创新先进个人”、“航天人才培养先进个人”和“航天贡献奖”等荣誉。

本刊记者凌翔(以下简称记者):上海航天控制技术研究所是我国红外精确制导技术和便携式防空导弹核心产品研发的专业研究所和重要基地。

您作为所长和精确制导控制技术专家,请首先介绍一下所里的科研情况。

刘付成(以下简称刘所长):很高兴利用这个机会谈谈我的认识。上海航天控制技术研究所隶属中国航天科技集团八院,五十多年来一直从事红外制导技术和便携式防空导弹核心产品的研发,及时掌握国内外发展动态,紧跟国际技术路线,自主研发了四代产品,形成了完整的技术体系和齐全的产品体系,是我国在这个领域的领头羊,为部队和军贸提供了大量装备,实战性能优良。

精确制导防空导弹历经六十多年的发展已经到第四代了,成为防空武器系统一种极为重要的作战武器,在国土、要地防空防御中发挥非常重要的作用。小巧轻便、灵活机动、价廉物美的便携式防空导弹作为末端防御武器,主要承担防御低空、超低空威胁,如喷气战斗机、直升机、无人机、巡航导弹等。

这些装备在各国防空导弹装备中占有65%以上数量份额,并在20世纪历次局部战争中,尤其在近期中东的几次局部战争和反恐战争中,国际上几种典型便携式防空导弹均取得了良好的战绩。

记者:请结合精确制导技术,谈谈便携式防空导弹在战争中的作用。 便携式防空导弹结构示意图

刘所长:现代实战数据表明,精确制导武器因击毁敌方80%以上的目标而成为高技术战争的主要杀伤工具。其中红外精确制导武器在各国装备的各种战术导弹中占60%以上。在近几年的几次局部战争中占被击落飞机的90%以上,在实战中取得了辉煌成果,因而引起各国军方的高度重视,随着红外精确制导技术的发展而装备的新一代便携式防空导弹,将在未来灵活多变的局部战场中扮演着越来越重要的角色。

精确制导技术目前分为光学制导、射频制导和复合制导三大类,光学制导又分为红外制导、激光制导和可见光制导。其中光学制导技术,尤其是红外制导技术由于具有制导精度高、环境适应性强、小型低成本等特点,而成为便携式防空导弹的首选方案,并带动这类导弹从上世纪60年代的第一代,发展到目前的第四代。在役和在研装备中以红外制导的便携式导弹为主,它具有精度高、隐蔽性好、抗干扰能力强和全天时作战能力。

记者:请谈谈红外制导技术与便携式防空导弹的关系。

刘所长:红外探测由早期的点源、线列发展到目前的面阵成像,由单一波段发展到双波段、多光谱,灵敏度逐步提高,信息处理智能化,从而使武器装备的作战距离越来越远,抗诱饵干扰能力越来越强。

可以说是以红外制导为主的光电制导技术的发展带动了便携式防空导弹的发展和进步,随着红外制导技术向高灵敏大面阵成像、高光谱成像、偏振成像以及智能化方向发展,支持便携式导弹远距离高精度作战、全天时作战、复杂战场环境下作战。

记者:国外便携式防空导弹的发展状况如何?

刘所长:国外便携式导弹装备的导引头主要有可见光导引头、激光驾束、激光半主动和红外导引头,其中以红外导引头为主,所以后续重点谈谈红外制导导弹。

红外精确制导技术在全世界范围内受到高度重视,欧美、俄罗斯、日本以及我国等均投入了巨大人力、物力和财力,开展了大规模的技术开发、产品研制,大量装备和使用,加速了红外制导技术的发展进程。

记者:请介绍一下红外精确制导武器的发展特点,以及在局部实战中发挥的作用?

刘所长:在历次局部战争中,红外精确制导武器的战绩卓越,显示出强大的生命力。红外制导的发展历经了点、线、面探测体制,光谱覆盖近红外、短红外、中红外和长红外等几个大气窗口。如今已经发展到成像制导技术为主,实现了全天时工作,可实现多波段、高灵敏度、高分辨率、高帧频,能够获取更加丰富的场景信息,有利于在复杂战场环境下发现和识别目标,提高反隐身和抗干扰能力。发展总历程按照技术特色和作战能力可分为以下几代。

第一代,比较著名的有美国“红眼睛”,俄罗斯“箭”2,法国“吹管”,我国“红缨”5。典型特点是采用短波点源非制冷硫化铅探测器+单元调制盘式体制,灵敏度低,抗干扰能力差,只能尾追攻击第一代战机。 中国“飞鹰”6防空导弹属于第二代便携式防空导弹,具有优秀的被动红外寻的能力,制导精度高

第二代比较著名的有美国“毒刺”,俄罗斯“箭”3、“针”1,英国“标枪”,我国的“飞鹰”6。典型特点是采用短波/中波点源制冷硫化铅或锑化铟探测器+圆锥扫描体制,灵敏度和抗背景干扰能力有一定提高,攻击范围扩大,具备后半球攻击第二代战机能力。

第三代比较著名的有美国“毒刺”,俄罗斯“针”S,法国“西北风”,英国“星爆”、“星光”,我国的“飞鹰”16。典型特点是采用点源或线列高灵敏度探测器+多元双色扫描体制,具备探测距离远、抗人工红外诱饵干扰能力强、跟踪速度大和一定的自动搜索与截获能力,具备全向攻击第三代战机能力,具备一定的拦截巡航弹、反舰导弹的能力。

第四代比较著名的有美国“毒刺”BLOCKII和“长钉”SPIKE,日本“凯科”91式,国内正在研制过程中。典型特点是采用中/长焦平面探测器成像或线列机扫成像体制,具备高灵敏度、强抗干扰能力和自动搜索与截获能力,真正具备全向攻击和拦截第四代战机能力,具备拦截巡航弹、无人机、空地导弹、反舰导弹等弱小目标能力。

国外主要军事强国目前的主战装备以第三代为主,第四代少量装备,在阿富汗战争、利比亚战争、伊拉克战争等多次局部战争中发挥了巨大作用。 俄罗斯“针”S防空导弹属于第三代便携式防空导弹

便携式地空导弹主要打击对象是低空、超低空飞行的战斗机、攻击机、轰炸机和武装直升机以及巡航导弹。

记者:我国光学精确制导技术及其武器装备近几年取得很大进步,请问这个领域国内的发展跟先进国家同步吗?现状如何?

刘所长:经过近十几年的发展,我国光学精确制导技术应该说基本赶上世界先进水平,所有技术途径和导引头产品种类都有所涉及,装备的导弹种类齐全,各代的战技指标与国外同类产品基本相同,并在实战中得到验证。

我国的“飞鹰”6便携式防空导弹与美国的“毒刺”性能相当,均属于第二代技术特色便携式防空导弹。“飞鹰”16均属于第三代技术特色便携式防空导弹。技术水平高,使用效果好,受到广泛好评。正在研制中的其它新一代便携式防空导弹采用多种探测体制,技术水平和世界先进水平旗鼓相当。

另外需要说明的是,尽管我国光学精确制导技术及其武器装备整体上和国外先进水平不相上下,不少技术还领先国际水平。但是我国在红外、可见光和激光探测器的发展上,和美国、法国和日本等先进国家还存在差距。这些,我国科技人员正全力攻关,力求迎头赶上。 美国“毒刺”防空导弹(FIM-92)。作为第二代便携式防空导弹,“毒刺”使用了一个更灵敏的导引头,拥有了更好的动力学性能,增加迎头交战能力和一个综合“敌我识别”(IFF)系统

记者:未来光学精确制导技术的发展趋势是什么?带动新一代便携式防空导弹向什么方向发展,在未来战争中的作用会发生什么变化?

刘所长:当今高科技的发展同样会带动光学精确制导技术的发展,从分析国内外的技术发展途径来看,主要有以下几个发展趋势。

第一,在导引头体制上,由单一制导体制和单波段制导向多波段多维多谱、多模复合成像制导技术方向发展,以提高武器装备的目标识别和抗干扰能力。

第二,在灵敏度上,采取大面阵高灵敏高帧频智能化探测器、先进光学系统、弱小目标识别信息处理技术等,以提高反巡航弹或无人机或制导炸弹等弱小目标探测能力。

第三,在低成本上,采用低成本非制冷成像技术、捷联位标器技术、SOC技术以及制导控制一体化技术等,以提高武器装备的性价比。

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从造车、选车到驾驶、售后,VR技术全面“侵入”

自VR一面世,这项技术就得到少数汽车生产商的重视,如今VR技术已经全面渗入到汽车业整个产业链的各个角落,巨头、创业者更呈现你追我赶之势。

首先,在汽车VR研发和制造中

福特汽车早在几年前就推出了FIVE实验室;FIVE实验室是一个虚拟汽车原型房间,其中有一辆汽车,一个80英寸的4K显示器和计算机平台,汽车只有一个座位和方向盘。使用者戴上VR眼镜和一只手套,遍布墙壁的19个运动跟踪摄像头会对其进行监测,以获得佩戴者头部的精确位置和方向。戴上眼镜后,用户可以加载车辆CAD模型,将它们置于不同的环境中,然后在汽车周围走动就好像自己身处陈列室一样。

2015年,奥迪也推出了一项“虚拟装配线校检”技术,利用3D投射和手势控制,可以使流水线工人在三维虚拟空间内完成对实际产品装配工作的预估和校准。整个测试过程在名为“CAVE”的虚拟现实空间中完成,这是将虚拟现实技术用于生产模拟的一个尝试,未来更多的应用将改变汽车工程师的工作方式。

其次,在汽车销售和试驾时

奥迪联合Oculus推出了一项基于线下PC端的虚拟现实选车服务,客户可以在任意经销店内使用Oculus Rift浏览奥迪旗下所有车型,Oculus能够为用户带来更为真实的模拟体验,较以往销售电脑里的3D选车界面更加真实。

菲亚特-克莱斯勒也了一项PC端看车的新技术,该技术设备设备装有多个摄像头,外加内置一系列装置使之能在每秒进行1500万次3D测量,结合它实时监测的位置和方向,能够最终结合大量数据绘制出周围世界的3D模型。通过该技术您可以在设备中看到一辆和现实中一样大的虚拟汽车,并且可以和现实中一样打开关闭车门,观看内部细节。

然而,目前市场中这些基于PC端的VR应用始终让人觉得是一项锦上添花的东西,正如在雪山脚下放一个滑雪模拟体验站,相信也就没什么人愿意尝试了,响铃反而认为,VR在线下经销店内的应用可算作是VR+传统看车的一种运用尝试。

国内的汽车VR销售解决方案提供商车势科技自主研发的一套基于移动+PC双平台的汽车行业VR数字销售平台VR AUTO,则能够通过移动VR实现销售场景的无限扩大,让在家看车、试车,甚至购车成为可能。

VR AUTO汽车销售套件包含有VR AUTO CREATION(创意内容)、VR AUTO DEALER(虚拟经销商)、VR AUTO SALES(销售促进系统)和VR AUTO SUPPORT(售后支持系统及其他)四大模块,可以说是打通了汽车销售的全流程,可以让汽车厂商构建自己的虚拟经销店,在线上实车实店进行展示,让销售顾问在虚拟经销店里和消费者同场景互动,虚拟看车,实现24小时在线拓客,不受空间束缚,不在店里也可以自由卖车,有效扩大了销售半径。

而在虚拟驾驶上,丰田还和Oculus联手推出了一个面向青少年的虚拟现实驾驶模拟器“TeenDrive 365”。使用者只需要坐在驾驶舱内,戴上VR头盔,即可进入“真实驾驶时刻”。三星和宝马也有类似的产品,如在15年柏林电子消费展上,体验者通过佩戴Gear VR头盔,可以获得近乎真实的宝马i3驾驶感受。起亚也专门为车迷设置了虚拟试驾,参观者可以真实地享受新车驾驶体验!

第三,在售后和学车阶段

在售后阶段,韩国现代去年就宣布将向用户电子使用手册,而最大的亮点就是融入了增强现实技术。车主只需拿起手机或平板对准车子,通过2D和3D追踪,该技术就能够自动识别这是车子的哪一部分,并给出相关的信息。

而在学车上,据英国《每日邮报》报道,一款名叫“驾驶学校”的手机APP能帮助人们在虚拟现实中测试自己是否是一名能抗拒干扰、专心开车的好司机。

此外VR还被用于汽车会上,比如在北京车展上乐视用VR技术向全球观众直播了乐视首款概念车LeSEE,以及Faraday Future FFZERO1的会,帝豪GS会也是通过VR进行等等。

由此可以看出:汽车VR应用范围不是局限在汽车产业的某一个环节,而是全面渗透,对用户的震撼也不再局限于视觉听觉,而是向各种感官延伸。

汽车VR在这些方面做出了改变

如今全球汽车行业正呈现四大趋势:

一、世界汽车制造业格局逐步向多局面发展,新兴市场正成为全球汽车工业的生力军;

二、行业竞争正由制造领域向服务领域加速延伸;

三、新能源汽车成为工业转型升级的方向;

四、智能化、网络化、数字化将成为主流。

尤其是在汽车年销量接近2450万辆(2015年)的中国,汽车整体销售额已达36000亿,其中,乘用车的整体市场份额已占全球总量的31.6%,稳居世界第一,汽车又逐渐成为中国老百姓的消费必需品时。

面对国内日益激烈的市场竞争格局,各大汽车厂商更需要使出浑身解数,力争能够站稳脚跟,分得一杯羹,而汽车VR则成为了他们最重要的一件武器。但目前看,汽车VR技术的应用改变的主要是这些。

1、满足用户个性化,实现虚拟化私人订制

目前汽车业及供应商们都面临着同样一个挑战:产品以及相应的生产过程变得越来越复杂但产品的生命周期却在不断缩短,如何减少设计失误和资源浪费已成为最大的难题。

于是大规模定制的商业模式越来越被汽车业重视,汽车业希望在不牺牲效率可实行大规模化生产的同时,还能满足客户的个性化需求,实现“量体裁衣”制造汽车;再加上原来先有订单再有生产依靠层次式库存来保证生产的方式越来越不灵了,随着互联网和物联网的发达,原有多库存的物流体系也将逐步消失,慢慢会变成全过程供应链的物流配送“零库存”体制。

而VR技术首先加速的就是汽车制造链的改变。如奥迪、福特等厂商可以利用自身所拥有的海量大数据以及由大数据支撑的车联网生态,通过VR技术来进行虚拟私人订制,让用户按照个人定制的意愿,选择不同的车身颜色、车轮和装饰,提前看见自己未来的实车细节,能在大数据的前提下精准分析用户喜好,最大程度上满足用户的个性购物体验,从而大大提升用户满意度和成交率。

2、虚拟工业设计和生产,降低生产开发成本

其次在汽车的工业设计和生产中,奥迪等汽车厂商的设计者们可以借助虚拟现实头盔显示,利用他们在虚拟环境中可视化,可感触,可交互等技术,在动态中确立整体的设计模型,在与真实汽车同样比例的立体空间中,全方位了解每一处设计细节,优化设计效果,最大程度上避免设计和生产失误,减少甚至取消物理产品原型,节约时间、成本、提高效率和水平,降低资源浪费。

过去一辆概念汽车的原型确立往往需要一、二年或更多些时间,而虚拟原型汽车在几天,甚至几个小时就可完成。汽车外观工艺评价人员再也不用等到实车生产后才能进行相关评价了,通过数字模拟同步进行生产模拟和工艺分析将大大缩短新车开发的周期,降低汽车开发成本。

3、革新企业营销模型,在虚拟和现实之间完成闭环

最后在汽车营销和用户体验上,VR技术最突出特点是促使客户掌握产品控制权,他不再是商品和服务的单纯接受者,而是主动的参与者。

奥迪联合Oculus推出的虚拟现实选车服务等也可以让消费者通过虚拟现实技术身临其境地体验车辆的各种行驶状态,并且可以快速切换内饰风格和车型来进行比较,消费者由此获得更佳的购车体验,更有效地选择一辆自己喜欢的汽车。

所以,汽车VR变革的是整个汽车产业链,在汽车品牌认知、虚拟体验、情感链接、按需定制、产业重构,财富增值等方面都具有重要意义。

是狂欢还是妄想?

诚然,VR所带来的沉浸感体验是前所未有的,只要是重体验的行业,VR都会率先切入,大家都希望用VR来重构、优化传统的生产、销售模式,帮助它们更加省时省力高效。这是必然的大趋势,但每个行业的具体情况不同又将面临不同的问题。在汽车行业,至少还有这些问题摆在前面。

一、从概念到商用,隔着落地的距离

首先必须要承认,我国的汽车VR事业已取得不少进步,但仍处于起步阶段,比如汽车制造方面还只是吉利帝豪等个别企业的行为,而汽车销售方面甚至只有车势科技打造的汽车VR销售平台,和国外成熟的汽车业还有很大的差距。

其次因为受限于整个VR硬件和内容发展,汽车VR过去一直停留在商用阶段,没有真正实现民用化。再加上目前国内的移动VR眼镜铺货量相对有限,整个VR市场也还在培育期,从噱头到全面应用还需要不断提升VR技术、扩展内容、普及硬件设施等落地的行动,而这并非一蹴而就。

二、是假象,还是沉浸式的完美体验,假的真不了

作为汽车VR,用户感知最深的是场景体验和流畅便捷的在线交互,尤其是在车辆购买前的试驾体验,也包括销售终端的展示。真正的汽车VR应该要做到让营和销归于一体,将产品推广和产品销售有机结合。

而用户感知最深也是汽车VR真正的存在价值就在于沉浸式的完美体验,而且“沉浸式”和“完美”是两个要求,“沉浸式”是要求能再现真实场景,也就是虚拟和现实要一致;而“完美”则需要让消费者得到的大于期望的,那些滥竽充数、粗枝大叶的伪VR是对消费者的欺骗,一旦消费者发现“描述与真实不符”,则是对行业的最大伤害,也是对VR技术的最大亵渎。

这也是考验汽车厂商和创业者的最大难题,如何把VR里的车做到和和实车一样,这就难怪VR喊了这么久也只有如Autoforce等少数几家涉足。

三、VR汽车应用大势所趋,而消费习惯和场景搭建还有一段路程要走

如今车联网市场推广难度大最大的阻力来自于中国车主缺乏消费习惯,汽车VR也是,这一新兴概念对于注重价格的市场消费者并不具吸引力,因而如何让用户愿意接受,乐于尝试,并真实地感知到汽车VR所带来的驾乘新体验,才是汽车VR普及,真正走入人们生活的的关键所在,这其中包括如何说服消费者相信自己用VR看到的就是真实的,如何通过VR不仅仅只是看车、体验车,更能够实现在线购车等完成销售闭环等等。

篇10

关键词:行业需求 航海职业 高职教育 人才培养

0 引 言

近年来,由于受全球金融危机的影响,全球水运运能与需求失衡,我国海运行业发展也受到不小的冲击。众多航运公司纷纷采取减员降薪等措施“御寒过冬”,企业对人力资源的需求普遍缺乏内在动力,殃及航海职业院校招生与就业。据国家海事局统计,2011年我国各类航海院校船舶驾驶和轮机两个专业招生数就达到了4.4万人,其中高职院校约占总人数三分之二左右。至2015年,驾驶和轮机两专业招生数双双跌至四年前的三分之一略强,仅为14 960人,高职院校新生下降比例几近相同。虽然航海院校顺应市场需求调整了招生规模,但是航海高毕业生面临的对口就业率下降、专业闲置教育资源无所适从等问题,需要在“凋零”的业态中得到破解,全国50余所举办高职航海类专业的院校亟待探明发展新途径。

1 航运业波浪式前行规律中寻找高职教育发展契机

纵观航运业长期态势,在波浪式发展进程中,每当市场走弱时,船员人力资源溢出效应会迅速反应出来,之后会随着政策与市场的调节逐渐趋于平衡。而一旦市场翻转走强时,立马出现新的失衡,表现为船员人才断档。人才缺口的严重程度主要与行业疲软延续时间有关。本轮航运行业市场走弱时间跨度超长,预后情况复杂。为了生存,不少航运企业以减少现职船员人数来维持经营。企业减员及“零”招募措施迅速异化为院校持续降低的招生人数,闲置的专业教育资源只能另辟他途。然而,一旦当航运形势好转,由于大批船员早被分流,航海院校累计人才培养数量又大幅被削减,则构成了新的供需失衡。要避免航海教育资源在萧条的氛围中选择退出而可能造成的永久性损伤,为闲置资源找到新的应用市场是合理的战术性选择,而为航运市场整体走强时能保留完备的专业教育资源则是高超的战略抉择。

机会总是青睐有准备者,在严峻的行业背景下,长三角一带数所航海高职院校主动寻找发展契机,化闲置专业教育资源等不利因素为改造升级船员培训新项目的良机,这些资源包括师资、设备、科研等。围绕我国推进水上运输安全绿色工程和深化船舶与港口污染防治工作等水运创新重点,提出了“靠前服务,主动对接”的思路。上海海事职业技术学院等院校通过项目联姻,先后开发了“LNG清洁能源水上运输”“靠港船舶岸电推广应用”“ 长江危险化学品运输安全”“航海主干专业人才培养”“长江江苏段海船引航”等面向航运企业的培训项目。在项目中插入“海员职业道德与安全意识”“船舶防止海洋污染策略与实践”等内容。还专门为全球规模之最的船员管理公司――中国远洋海运国际船舶管理有限公司船员开设“船舶防碰撞”“防机损”“防海盗”“防污染”“防工伤”等实用性强的课程。既盘活了资源,又创造了社会效益,实现了校企双赢。

珠三角和环渤海几所院校也积极行动起来,把航海学历教育的减量化为服务航运企业的增量。广东交院和青岛远洋船员职院等校发挥传统优势,开发了“三江两区航法模拟训练”“远洋船员英语等级考试”等贴近企业需求的船员培训项目。与航运市场的清冷形成鲜明对比,船员素质培训项目在多地航海职业院校搞得风风火火,船公司成批的富裕船员避免了流失。院校教师和企业技术人员融合一体,专业实训设备全负荷运转,实实在在的工匠活儿一项又一项在学历班课堂上显露身手,校企深度合作的成果保存了航海职业教育的实力,为航运市场向好时学历教育重现生机创造了条件。

2 行业人才需求预测先行 航海专业发展有方向

航海行业技术技能型人才需求与水路运输生产规模关系紧密,相关专业招生规模应当基于行业需求进行规划。据2016年统计的前两年数据显示,我国船队总规模与上年末相比连续下降,下降幅度分别为3%和3.5%。自2008年以来的航运不景气业态没有明显好转。另据教育部职业教育中心研究所提供的数据,2016年全国经获准的高职航海技术专业点共48个,轮机工程技术专业点53个,船舶电子电气员专业点23个,国际邮轮乘务专业点63个。供需之间亟待求得平衡。

航海主干专业毕业生初始任职航海技术对应“三副”岗位;轮机工程技术对应“三管轮”岗位。是年底,我国持有适合3 000总吨以上船舶国际航行三副证书为30 203人,持有适合3 000千瓦以上船舶国际航行三管轮证书为24 486人。而每艘船舶分别只设1个三副和三管轮岗位,使得持证人数远超2 689远洋运输船舶艘数。另外,收集到部分高职院校(27所)上述两专业在校生分别达到11 179人和8 510人,而经获准的这两个专业点实际在校生数至少是27校的1.5倍以上,供大于求的矛盾依然明显。航海行业技术技能人才需求与院校人才培养输出“量”需进一步调整。

全国交通职教航海类专业指导委员会在广泛调研的基础上,结合航海行业权威资料进行分析,并借助教育部门历年有关高职高专人才培养数据采集平台的功能,以及社会第三方人才培养质量报告等源头资料,2015年和2016年连续两年编制了《航海行业人才需求与专业建设指导报告》。报告在统计分析行业发展基本情况和相关专业招生就业状况的基础上,重点对行业需求与院校培养存在的数量和质量差异进行分析,明晰了症结所在,从而提出了在行业长期低迷景遇中,航海高职院校专业人才培养的指导意见和政策建议。

连续两年的分析研究表明:①国际和国内贸易的增量不足还将持续,航海行业技术技能人才因先前高校扩招后的惯性作用,供大于求的矛盾依然严峻。②海上运输人才培养必须重视船舶大型化、清洁能源、机舱集控化、航管数字化等方向。③航运新生态逐渐形成,国际邮轮乘务专业以及新能源运输等人才已经成为航海人才新的增长点。航海职业教育工作者应以积极的姿态迎接行业的全面复苏。

3 航海院校苦练内功 校企合作共克时艰

我举办航海类专业的高职院校众多,但是在履行国际公约和贴近企业需求培养人才方面,几所示范性和央企举办的院校往往占有先机,其动态也成为行业人才培养的风向标。

3.1刮骨动筋闯出路

面对航海行业人才培养供大于求的严峻局面,作为某一特定学校一般采取提高毕业生质量来增强竞争力。但就全局而言,在需求总量未增的前提下,甲校市场份额的提高,势必造成乙校或丙校毕业生就业岗位受到挤压。因此,控制好招生源头,才是行业低迷时人才需求数量匹配的有效方法。隶属于中国远洋海运集团的上海海事职业技术学院先行先试,用大手笔刮骨动筋闯新路。

该校航海技术和轮机工程技术两专业招收新生最高的年份达9个班级四百余人,专业在校人数逾千名,毕业生有百分之六十以上被原中国海运集团所属船公司录用。自2014年起,集团停止了每年约千名大学应届毕业生的招募。毕业生出路在哪里?学院首先想到的是控制源头,果断采取措施当年即停招轮机工程技术专业新生,航海技术专业减至1个班约30余人。时逢集团实施大船员管理,提出了“大船员、大培训、大提高”方略,在充分了解集团战略决策和发展方向的基础上,教师们深入研究逾万船员的培训需求,制定出合身适体的培训项目,启动了航海人才培养战略大调整。

为了满足集团船员履约换证的需求,该校航海技术专业先后开设了电子海图、驾驶台资源管理(BRM)、新法规、新技术、岸基工作甲板部高级船员换证补差等培训项目。履约接近了尾声,航海技术专业进一步深入企业,举办了各级船员岗前培训以及能效管理、船舶安全操作等培训项目。2015和2016年度,两专业均暂时停止了学历班招生,为宏观招生数量调空作出了重大牺牲。同时,年均船员培训人数增至万名以上,在为航运企业培训大批航海技术人员的同时,消化吸收了大量航海新技术,充实了“十二五”期间航海类专业指导委员会承编的教育部规划教材,航海实验实训设施在运行中更新升级,教学实训中心成为业内品牌,为航海技术和轮机工程技术两专业待行业好转后复招新生夯实了基础。

3.2扬长避短探新路

南通航院、浙江交院、江苏海事职院等多所国家和省部示范性院校扬长避短探新路,他们认识到当务之“短”在于航海主干专业人才饱和,而国际邮轮旅游方兴未艾,乘务专业发展正是航海类专业布局进行调整的“长”处所在。以《2015年中国邮轮发展报告》中邮轮旅客数量171万人次为基准,预计到2020年邮轮旅客数量达450万人次,2030年增至3 000万人次为发展目标,国际邮轮乘务专业将成为未来数个五年计划航海类人才培养数量增长最大的亮点。

抓住邮轮旅游业发展契机,航海职业院校搭建了邮轮乘务教学协作中心,统一专业标准和课程标准、培训专业师资、编写规划教材、共享实训资源和船东招聘信息。传统擅长航海技术和轮机工程技术人才培养的院校走在前列,大幅压缩水运技术类专业规模,腾出教学设施用于新专业教学,使国际邮轮乘务专业在校生数逐年上升。

发挥航海类院校举办国际邮轮乘务专业的优势,培养的乘务专业学生海员特质明显,同舟共济、爱岗敬业的风范给皇家加勒比国际邮轮公司等一批全球著名船东留下了深刻的印象,毕业生供不应求。浙江国际海运职业技术学院和武汉城市职业学院,在国际邮轮乘务人才市场需求强劲的鼓舞下,招生增幅分别达38.5%和85.0%,领跑各校。航海技术和轮机工程技术两专业在校生规模曾一度达到5 000人以上的江苏海事职业技术学院,审时度势调整专业规模,目前上述两专业规模只及顶峰时期的五分之二。众多航海职业院校扬长避短取得了成效。

3.3强内涵 提素质 增强国际竞争力

在激烈的航海人才市场竞争中,各校航海技术与轮机工程技术专业普遍强化学生综合素养的培育,技能和管理瞄准国际前沿,拓展了专业视野。应用已建成的国家级船舶轮机专业教学资源库平台,把一批好课、网课送到学生手中,增强了毕业生在国际海员劳务市场的竞争力。

航海技术专业用ISO标准规范航海技术专业人才培养,从教学计划、招生管理、场地设施设备、教学训练实施,直到检查与评估严格按照标准规范操作,浙江国际海运职业技术学院等校还获得了DNV(挪威船级社认证)资质,毕业生被向来以严厉著称的欧洲船东所认可;轮机工程技术专业则以动手能力作为合格人才的金标准,其显著特性就是不唯纸上谈兵、重在手中活儿,人人会动手、人人成工匠,在历年全国海员技术大比武中多次取得令人瞩目的好成绩;船舶电子电气技术专业则审时度势培养两栖人才,按照海员培训、发证与值班国际公约,即培养能胜任现代化船舶工作的船员,同时使毕业生也能适合陆岸船舶电气修造及船用仪器维修岗位工作,缓解了船舶岗位任职的压力,使航海传统专业在航运业低迷处境下闯出了一条新路。

参考文献: