航標位置合理性智能校核技術分析

于國飛+楊松

摘 要：隨著遙測遙控技術的發展，將之應用于航標校核中，協助完成巡邏任務，提高航標運行效率，節省大量的人力、物力以及財力。由于航標會受到外界的影響容易出現移位的情況，航道水位的變化也會使得航標發生移位，不利于船舶航行安全，需要重新對航變位置進行調整，若航標位置可實現智能化確定，航標位置管理效率得到進一步提升。本文側重對航標位置合理性智能校核技術展開分析。

關鍵詞：航標 遙測遙控 智能校核技術

1.前言

本文探究航標位置合理性智能校核技術，主要從傳統航標遙測遙控技術基礎上，結合電子航圖顯示技術對水位展開觀測，對航標位置進行確定，建立航標位置智能校核系統，為船舶設置指導航道。

2.航標校核規則庫及其相關技術分析

2.1航標處深點水深自動處理

絕對水深指的是電子航道圖上標出的水深，在系統中將實時相對水位錄入，現對實時水位轉變為電子航道所需的水深展開探究。

①水位：自由水面至基準面的垂直距離，以米作為單位，而基準面的水位設置為零值，也稱之為水位零點。超過基準面的水位為正值，低于基準面水位定義為負值，

根據各個地方的實際情況，水位零點還分為基本零點和當地零點。如長江，將吳淞附近海域某一個海平面當做基準面，并將當地史上最低水位的水平面當做基準面。為確保各個河道航道的順利通航，實際航道管理中，一般每隔開一段距離就設置一個當地零點，并將之作為基準面。現階段，我國大多數河流各個地方的水位以及航行圖上標注的水深，均是將該地作為起算面，然后依照當地實際情況起名。

②水深：水面至河底的垂直距離。隨著水位的變化，水位觀測點也會發生改變，可見，長江航道水深主要將深度基準面當做起算面，電子航道圖顯示深度統稱為圖示水深，該系統中的Dp表示水深。圖示水深分為正和負水深，水深高于基準面顯示負值，若是位于基準面以下顯示為正值，稱之為深度。

內河電子圖上顯示的水深，一般是在設計時最低通航水位，長度較長的河流，水位數值會隨著地勢降低發生別大的改變，為方面計算航段中的實際水深，可將航道分成幾段進行管理，每一段使用一個水位表示，并將之稱為關系水位，計算長江實際水深主要運用兩種方式，一是川江，二是中下游。前者比降大，每一河段的比降也存在一定的差異，當前只能通過書增加水尺的設站密度，才能得到川江真實的水位。長久以來，重慶、萬縣以及宜昌水位站作為川江基站，協助各地航行水尺，從而形成川江全部航行水尺。航行水尺需參考沿江兩邊的岸坡、岸壁等。船只航行者以及測量人員可以從水尺上直接讀出當地水位，便于快速將該水尺范圍的航道水深及其障礙物深度計算出來。由于長江中、下游具有河道寬、河水流速小等特點，因此站點密度小，僅設置了水位站，沒有設置航行水尺。

③自動處理水深計算方法：首先，將在系統中讀取的某一個觀測點的航標水位錄入到該系統；其次，根據原系統的相關數據，得到該航標處圖示水深；最后，根據公式將該航標實際水深計算出來，并將之作為輸出參數。

2.2航標校核規則庫分析

航標校核規則庫用于判斷航標位置，并將結果作為航標校核系統的輸出，由此得到一系列航標指示數據。因此航標校核規則庫的完整度以及運行狀態關系到整個航標位置的準確性。

①天然以及渠化航道中的規則，一方面水深規則：天然、渠化航道中設置航標，分為Ⅰ級～Ⅷ級航道，其中Ⅰ級水深要求在3.5～4.0米范圍內，代表船舶或者是船隊為4排4列駁船；Ⅱ級水深要求在2.6～3.0米范圍內，代表船舶或者是船隊為3排3列駁船；Ⅲ級水深要求在2.0～2.4米范圍內，代表船舶或者是船隊為3排2列駁船；Ⅳ級水深要求在1.6～1.9米范圍內，代表船舶或者是船隊為3排2列駁船或貨船；Ⅴ級水深要求在1.3～1.6米范圍內，代表船舶或者是船隊為2排2列駁船或貨船；Ⅵ級水深要求在1.0～1.2米范圍內，代表船舶或者是船隊為1拖5船隊或貨船；Ⅷ級水深要求在0.7～0.9米范圍內，代表船舶或者是船隊為1拖5船隊或貨船。系統檢測到航標發生移位后，就會自動計算位置，根據水深以及所在航道級別分析航標與上述航道水深規則是否相符。

另一方面，航道直線段寬度規則：航道直線的段包括單線、雙線兩部分，每一級航道中的單線和雙線要符合航道直線段寬度規則，Ⅰ級（代表船舶或船隊：4排4列駁船；單線寬度：125米；雙線寬度：250米）、Ⅱ級（代表船舶或船隊：3排3列駁船；單線寬度：100米；雙線寬度：190米）、Ⅲ級（代表船舶或船隊：3排2列駁船；單線寬度：55米；雙線寬度：110米）、Ⅳ級（代表船舶或船隊：3排2列駁船或貨船；單線寬度：45米；雙線寬度：90米）、Ⅴ級（代表船舶或船隊：2排2列駁船或貨船；單線寬度：35米；雙線寬度：70米）、Ⅵ級（代表船舶或船隊：1拖5船隊或貨船；單線寬度：15米；雙線寬度：30米）、Ⅷ級（代表船舶或船隊：1拖5船隊或貨船；單線寬度：12米；雙線寬度：24米）。航標標示航道寬度以以上規則，因此，航標所在航道級別，根據系統計算由此得到航標位置標示航道寬度則根據寬度規則即可。

還有航道彎曲半徑規則：航道彎處，航標航步密度稍大，航標標示的航道彎曲半徑應符合以下規則。Ⅰ級（代表船舶或船隊：4排4列駁船：彎曲半徑：1200米）、Ⅱ級（代表船舶或船隊：3排3列駁船；彎曲半徑：810米）、Ⅲ級（代表船舶或船隊：3排2列駁船；彎曲半徑：720米）、Ⅳ級（代表船舶或船隊：3排2列駁船或貨船；彎曲半徑：500米）、Ⅴ級（代表船舶或船隊：2排2列駁船或貨船；彎曲半徑：280米）、Ⅵ級（代表船舶或船隊：1拖5船隊或貨船；彎曲半徑：180米）、Ⅷ級（代表船舶或船隊：1拖5船隊或貨船；彎曲半徑：130米）。

②通用規則：一方面，航標間距離規則：航標間要參考《內河通航標準》的配布標準，在白日和夜間均有所不同，在白日，一艘船舶可以從一座標志看到下一個標志；而在夜間，可以從這一盞航標燈看到下一盞航標燈。關于這兩種航標，晝夜通航航道和一類航道的要求是一致的，航標配布少，每一座標志間的功能是有關聯的。另一方面，旋回半徑規則：浮標回旋半徑設置不宜過長，比如在水深15米航道中，其高潮位大約為5米，浮標錨鏈接長度為25米適宜。航標位置與航道底邊距離要維持在穩定狀態，如果浮標設置在航道邊緣，浮標出現回旋時，就會占有一部分水深航道，為確保過往船舶與浮標保持安全距離，就會減少部分有效航道，航道減少，特別是對山區河流而言，有效航道是有限的。

2.3航標校核規則庫核算方法

規則庫在計算機中的存儲，將數據結構存儲在計算機中，才能使得校核系統得到運用，規則中對水深、航道直線段寬度以及彎曲半徑規則進行講述，根據表格相關技術數據對應錄入，結合系統微軟Office附帶的Access數據庫，建立有效數據庫，并有專業計算機工作人員運行操作。要判斷航標是否滿足船舶航行需求（如圖1），可從以下幾方面開展：首先，得到航標點實際水深，進入校核規則數據庫，獲取航類型；其次，應用While循環將對應規則調出，然后將實際水深與上一次調出的規則一一做比較，查看是否符合規則；最后，若不相符，則將不符的規則列出，其他規則判斷繼續。

3.小結

分析航標處水深相關原理，并對航標在航道中基本規則進行分析，對系統航標校核規則庫展作整體了解，發生動態變化后的航標開展精確定位，有效利用系統為航道提供服務，確保航道船舶航行安全。

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