安忆船舶网

船舶方位

安忆船舶网 0

一、船舶方位

在海洋工程中,了解船舶方位是非常重要的,因为这关系到船舶在水域中的安全和航行。船舶方位是指船舶相对于地面坐标系的朝向,即船头指向的方向。海上航行需要船舶保持良好的方位,以确保船只能够沿着预定的航线航行,避免碰撞和其他意外事件发生。

船舶方位的测量方法

船舶方位的测量有多种方法,其中最常用的是使用罗经指向航向。罗经是最古老的定位设备之一,通过指示船舶方向相对于磁北极的角度来确定船舶的航向。船上需要安装罗经罗盘,船员通过观察罗经上的指针来确定船舶的方位。

除了罗经之外,现代航海设备也广泛使用GPS进行船舶方位的测量。GPS是一种通过卫星定位系统确定位置的技术,它可以提供非常精确的位置信息,包括船舶的方向。通过GPS,船员可以随时了解船舶的方位,从而更好地控制船舶的航行方向。

船舶方位的重要性

船舶方位的准确性直接影响着船舶在海上的安全性和效率。一个良好的船舶方位管理系统可以帮助船员及时发现船舶偏离预定航线的情况,并采取相应的纠正措施,避免发生碰撞或其他意外事件。同时,准确的船舶方位信息也有助于提高船舶航行的效率,减少航行时间和燃料消耗。

在恶劣天气条件下,船舶方位尤为重要。大风大浪往往会影响船舶的方向控制,容易导致船只偏离航线。在这种情况下,准确的船舶方位信息可以帮助船员及时调整航向,确保船只安全驶向目的地。

船舶方位管理的挑战

尽管船舶方位的测量技术越来越先进,但船舶方位管理仍然面临一些挑战。其中最主要的挑战之一是环境因素的影响。海洋环境变化多端,有时会出现磁场异常、卫星信号干扰等情况,影响船舶方位信息的准确性。

另外,船舶本身的设备故障也可能导致船舶方位信息不准确。一旦船舶方位信息出现偏差,可能会对航行安全产生严重影响。因此,船舶方位管理需要船员具备良好的技术水平,能够熟练操作航海设备,并及时发现并解决设备故障。

未来船舶方位管理的发展趋势

随着科技的不断进步,船舶方位管理系统也在不断发展和完善。未来,船舶方位管理系统将更加智能化和自动化,可以通过人工智能和大数据分析技术实现对船舶方位的智能监控和预测,进一步提高船舶航行的安全性和效率。

同时,船舶方位管理系统还将与其他船舶管理系统进行集成,实现信息共享和综合管理。船舶方位信息可以与船舶航行规划系统、动力系统、货物管理系统等进行数据交互,实现船舶运营的整体优化和精细化管理。

结语

船舶方位作为航海领域中的重要概念,对于船舶的航行安全和效率具有重要意义。通过合理选择船舶方位测量技术、加强船舶方位管理,可以有效提高船舶航行的安全性和效率,为海上运输和航海活动提供有力支持。

二、船舶推进装置

船舶推进装置的技术发展与应用

船舶推进装置是船舶的关键部件之一,直接影响船舶的性能和效率。随着科技的不断发展,船舶推进装置的技术也在不断创新和进步。本文将探讨船舶推进装置的技术发展历程和应用现状。

船舶推进装置的发展历程

船舶推进装置的发展可以追溯到古代,最初是依靠人力或风力进行推进。随着蒸汽机的发明,船舶推进装置开始使用蒸汽机作为动力源,推动船舶前进。随后,内燃机、涡轮驱动等技术的引入,为船舶推进装置的发展带来了新的突破。

船舶推进装置的技术应用

船舶推进装置的技术应用涵盖了船舶的各个方面,包括动力系统、操纵系统、转向系统等。其中,动力系统是船舶推进装置的核心,根据船舶的大小和用途不同,可以选择不同类型的动力装置,如柴油机、涡轮机等。

船舶推进装置的未来发展

随着航运业的不断发展和需求的不断增长,船舶推进装置在未来将面临更多的挑战和机遇。未来的船舶推进装置将更加智能化、节能化,采用更先进的材料和技术,为船舶的运行提供更高效、更可靠的支持。

结语

船舶推进装置作为船舶的重要组成部分,其技术发展将直接影响船舶的性能和竞争力。随着技术的进步和创新,船舶推进装置将不断完善和提升,为船舶行业的发展做出更大的贡献。

三、船舶方位的定义?

船舶方位意思是指表示物标M的水平方向。

四、船舶 GPS 可以测量水深吗?

人们如果想深入了解海洋、在海上开展科学实验,开发或保护海洋资源,都需要获得一个最基础的海洋信息——水深。地球上海洋的平均深度大约为3800米,其中最深处是太平洋马里亚纳海沟“挑战者深渊”,深度大约11000米。

那么,这11000米水深是如何测量出来的呢?

有人问,用激光可以吗?陆地上我们就常用激光测量物体间的距离。

抱歉,答案还是

因为包括激光在内的电磁波在水中传播时衰减非常快,传播几百米就没能量了,所以肯定无法用于11000米深海域探测。

又有人问,用“尺子”怎么样?我把绳子绑上重物放入水中,等重物沉到底后,通过测量绳子的长度获得水深。

绳子(测深垂线)测量(图/中科院声学所)

再次抱歉,这个方法看似直观,实则……效率又低,测量结果误差又大,而且只有特殊制作的绳子才能身负重物沉到11000米水深还不断裂,反正也是

这也不可以那也不可以,到底怎么样才可以呢?

这个测量海洋深度的问题,当然早就有人思考过,并确实有几种方法是可行的,不然咱们怎么知道的大海有多深呢~

一种方法是布放深度计(或压力计)到海底进行测量。

不过这种方法布放回收过程需要很长时间,而且水深结果是根据压力和海水特性反演出来的,结果会有一定误差。因此,这种方法虽然空间分辨能力非常高,但探测效率(单位时间所探测的面积)非常低。

深度计测量(图/中科院声学所)

还有一种方法,是根据重力影响下不同深度的海平面高度不同这一特性,利用卫星遥感测量海平面高度进而反演水深的方法。

这种方法的探测效率非常高,但是探测结果的空间分辨能力较低,无法得到精确的海底地形数据。

卫星遥感测量(图/中科院声学所)

第三种,就是目前最常用的声学方法。

因为声波在水中传播时衰减远小于电磁波,频率越低衰减越小,所以通过合理选择频率,可实现11000米深海域探测。

一开始,科学家们使用的是单波束测深仪,它安装在船底,工作时向船的正下方发射一束声波信号,声波到达海底反射回来再由单波束测深仪接收。结合声波在水中传播速度、发射到接收所用传播时间,就可以计算出海底深度。

单波束测深仪可以快速有效地测量海洋深度,但一次测量只能获得一个位置的水深结果,效率还是比较低。

单波束测深(图/中科院声学所)

为了进一步提高11000米海域的声学探测效率,满足不断提高的科研需求,科学家们搞出了一个叫“全海深多波束测深系统”的东西

全海深多波束测深(图/中科院声学所)

全海深多波束测深系统也是安装于船体,工作频率一般为12kHz,从外观上看是两条阵,第一条是发射阵,沿着船体龙骨方向安装,它发出的声波信号会形成一个“发射扇面”,“照射”到垂直船体龙骨方向的海底条带的各个位置。在“发射扇面”上,波束沿着龙骨方向张开的角度较小,为0.5至2度,当波束角度为1度时,发射阵的长度约为8米。

第二条是接收阵,垂直于船体龙骨的方向安装,用于接收从海底反射和散射回来的声波信号。利用声学信号处理方法,接收阵可以只接收来自特定方向的声波信号,形成定向的“接收扇面”。在“接收扇面”上,角度为1至2度的多个窄波束垂直龙骨方向回收,当波束角度为2度时,接收阵的阵长约为4米。

全海深多波束测深系统的发射阵列和接收阵列示意图(图/中科院声学所)

“接收扇面”与“发射扇面”相交方向“照射”到的海底就是被测区域,根据声波信号传播回来的方向与往返时间,可以计算出被测区域的水深和距离船体的水平位置。

船下方的浅色区域即被测区域(图/中科院声学所)

多波束测深系统的接收阵可以同时接收成百上千个特定方向上的回波,也就是说,一次测量就可以获得成百上千个位置的水深。

因此,全海深多波束测深是目前既高效又准确的11000米海域(包括深海海域)水深测量方法,其空间分辨能力显著高于卫星遥感测量方法。

通常情况下,船一边向前航行,一边测量水深,这样一次又一次的测量结果拼接起来,就能够得到一片区域的水深图,也就是海底地形图。

而在实际测量中,全海深多波束测深系统必须面临的难题是波束稳定技术。

众所周知,大部分时间里海洋不会风平浪静。

不光海面上波涛翻滚,有时看似平静的海面下也不平静

海水中的声速约为1500米/秒,探测11000米海域时,全海深多波束一次测量过程(从开始发射声波到接收完最远端返回的声波)需要几十秒,在这段时间里船的姿态始终随着风浪变化,此时声波的发射方向和回波接收方向可能都不再是预设的方向,得到的水深结果就会存在误差,拼接起来的水深图可能会发生扭曲。

风浪导致船体姿态变化,测深的波束难以稳定(图/中科院声学所)

这时候就要放大招了!

通过预测船体的姿态,全海深多波束测深系统采取相应的补偿措施,无论船的姿态如何变化,最终发射和接收的声波都能稳定在预定的方向上,获得更加均匀的探测结果。

为了使声波条带尽可能与船航行方向垂直,发射时采用向不同方向分别发射多个声波扇面拼成整个声波条带的策略,此时各个扇面“照射”海底区域的中心的连线垂直于船行方向。

波束稳定效果(图/中科院声学所)

此外,为更好地实现11000米海域水深探测,全海深多波束测量还采取多种消除误差和偏差的措施,包括选择合理的发射信号,进行姿态、位置、声速偏差修正以及多普勒效应修正等。

全海深多波束测深系统可实现波束实时稳定(图/中科院声学所)
多种测深手段的比较(图/中科院声学所)

在实现11000米深海域高效准确探测的同时,全海深多波束测深系统还具备最浅在20米深海域进行探测的能力,并利用声波探测海底地貌与水中目标,为深海海域探测提供更丰富的探测信息。

全海深多波束测深系统绘制的海底地形图(图/中科院声学所)

而且近期,以中科院声学所为核心的科研团队,经过十年的艰苦研制与技术攻关,成功研制出了我国首套具有自主知识产权的全海深多波束测深系统,并且已安装于科学考察船开展了6000多公里测线应用示范,使我国成为继挪威、德国和丹麦之后第四个研制出现代全海深多波束测深系统的国家!

良器在手,深海地图我有(图/中科院声学所)

作者:中国科学院声学研究所 海洋声学技术中心 王舒文 刘晓东

出品:科普中国 科普融合创作与传播项目

监制:中国科学院计算机网络信息中心

科普融合创作与传播项目是中国科普博览团队在做的科普中国子项目,欢迎投稿(原创科普),邮箱yddzptj@cnic.cn,稿费多,平台广,速来~

五、船舶动力装置包括哪些类型?

蒸汽机船,柴油机船,汽轮机船,核动力船,人力船,风力船

六、船舶方位什么意思?

表示船舶的方位有相对方位与真方位之别,分述如下:

相对方位也叫舷角,是指船首线(航向线)与物标方位线之间的夹角。舷角以航向线为基准,一种度量方法为顺时针量至物标方位线,另一种为向左或向右量至物标方位线,取值0到180度。

真方位是从通过目标方向线起点的子午线北方向(真北方向)顺时针旋转至目标方向线的夹角,取值范围是0°到360°(不含)。

七、地基怎么测量方位?

一般常用工具水平仪或者全站仪来测量。测量地基首先要确定一条基准线,这条基准线就是房屋的位置线,在位置线的端点各钉两个木桩,木桩端头钉两颗钉子,钉子端头应与位置线重合,将工程线固定在钉子上。第二接下来就是在这条位置线上引领一条垂直线。首先在位置线大约中间的位置用钉子插线上做个标记,这个标记最好划在线上。然后我们以这个点为中心在位置线上做一条垂直平分线。这条垂直平分线就与位置垂直平分线有了以后,我们就能很随便地用尺子或左或右丈量出相同的几条符合要求的垂直线,然后就可以撒白灰定出基础开挖线了。这样放出的地基线误差很小且比勾股定理更简便实用。

第二种用勾股定理来测量基础放线找方,可以通过勾股弦定律来验算,即可以通过简单的勾3股4弦5进行验算,即在直角的一边从交叉点起先量3米,在另一边量4米,然后将两边的量测点间距离量一下,如果正好是5米,则地基的纵横两边的线是方正的,如果数字不足5米,说明内角小于90°。

八、船舶油气回收装置原理?

油气回收系统作用是在油装卸过程中,实现全封闭气体回收,限制油气向大气中排放。即是在输油管及油气回收管连接成一密闭之油气回收管路。通过卸油管路卸油的同时,油气通过回气管路回到油车中。油车将油气带回油库进行处理,达到油气回收的目的。

九、船舶锁轴装置目的?

船舶锁轴装置的主要目的是为了防止船轴的意外移动或滑动,从而确保船舶的安全。这种装置通常由一系列锁紧元件组成,如螺栓、螺母、垫圈等,通过机械或液压方式来锁紧船轴。

其目的在于确保船轴在任何情况下都能保持稳定,并确保船舶的推进系统能够正常运行。

十、什么是船舶导标方位转向?

船舶航行特别是进出港时所沿顺导标前进到了要转向时所对着的导标方位所转方向,也就是说在走较辖窄的不规泽航道时,有很多的航标和航道浮筒,一般船在前进吋都会对准导标航行,如果该走下一个航道时要转向对准下一个方位导标,这个转向就叫方位转向