探索網(wǎng)位儀在海上救助中的應用

盛王森

摘要：網(wǎng)位儀是基于船用AIS核心發(fā)展起來的新裝備，具有結構簡單、性能優(yōu)異、造價低廉、水密和漂浮性好、適用場合廣泛的特點，廣泛應用于海上捕撈網(wǎng)具的位置標識和航船避讓信標。海上救助常常面臨遇險標的繁雜、遇險性質難測、氣象水文條件惡劣、環(huán)境復雜等多重困難和風險，是海事活動中的逆行者。在前期海上救助實踐中，我們將網(wǎng)位儀設備引入到救助作業(yè)中，排除了許多困難和險情，取得了明顯效果，值得將應用經驗與大家分享。

關鍵詞：網(wǎng)位儀;位置標識;海上救助;提升作業(yè)安全

1網(wǎng)位儀工作原理概述

通俗來講，網(wǎng)位儀就是一臺可漂浮于水面指示位置信息的信標，其核心部件是船用AIS設備中的發(fā)射部分。設備中安裝了GPS接收單元，能實現(xiàn)動態(tài)定時定位，自動計算出信標的移動方向和速度，并通過一套發(fā)射單元，將靜態(tài)的預設數(shù)據(jù)和動態(tài)位置信息，通過標準的AIS信息格式主動向海面以廣播形式發(fā)射。附近裝有AIS接收設備的船舶或岸站，可實時接收信標發(fā)出的信息，從而達到發(fā)現(xiàn)、跟蹤、避讓的目的。網(wǎng)位儀以VHF頻段的無線電信號發(fā)射，信號發(fā)送周期可以預設調節(jié)，其傳播不受海上風浪、能見度的影響，也不受白天和夜晚的影響，信號穩(wěn)定，精度高。發(fā)射距離主要取決于設備的發(fā)射功率和天線高度，一般能達到5-10nmile。

2網(wǎng)位儀的海上性能實測試驗

地點：舟山蝦峙門錨地水域

船舶：“東海救118”輪

網(wǎng)位儀名稱設置：YUNANCHUAN

時間：2018年6月14日

（1）作用距離測試。“東海救118”釋放小艇，攜帶開啟的網(wǎng)位儀隨艇離開，以80°的航向一直向東行駛。本船通過AIS、雷達、電子海圖設備，連續(xù)觀察網(wǎng)位儀發(fā)出的信號，設備顯示出網(wǎng)位儀發(fā)送的船位、航向、航速信號穩(wěn)定，能夠滿足母船對小艇的不間斷觀測和跟蹤。通過手機APP查看船訊網(wǎng)，網(wǎng)位儀顯示信號正常，設置的船名數(shù)據(jù)均能顯示。但由于本船AIS設置在錨泊狀態(tài)，每6min收發(fā)更新一次數(shù)據(jù)，小艇在變向變速時更新不及時，影響到測試效果。網(wǎng)位儀在救助艇上的安裝位置見圖1。

小艇一直駛離5.5n mile，已經完全消失在視野中，母船接收到的小艇手持VHF信號開始斷斷續(xù)續(xù)，即令其返回。

（2）工作持續(xù)時間測試。將開啟的網(wǎng)位儀放置在駕駛室內，盡可能減少對周圍船舶的影響。用本船AIS設備跟蹤接收其發(fā)送的信號，值班駕駛員每班檢查電量指示燈并做好記錄。

4天后，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)位儀的電量指示燈由3個亮變?yōu)?個亮。

第六天時，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)位儀在船訊網(wǎng)上的最后更新時間為19日15：58。初步認為電量減少信號隨之減弱，岸基MS設備接收不到網(wǎng)位儀發(fā)送的信號。將設備挪至空曠甲板，一小時后，在船訊網(wǎng)上又能接收到信號。第十天時，發(fā)現(xiàn)設備的電量指示燈僅剩一個在閃爍，表明電量剩余不多了。再次將設備移至空曠甲班上，本船AIS及船訊網(wǎng)仍能接收到信號。

從本次測試情況來看，網(wǎng)位儀滿電時連續(xù)工作10d是完全有保障的。

（3）信號發(fā)送周期的測試。將兩臺網(wǎng)位儀編號，其中1號設備測得信號發(fā)送周期為216”，期間閃燈35s，停閃141s;2號設備測得信號發(fā)送周期為208”，閃燈28s，停閃140”。

（4）海上漂移測試。6月26日下午，船上使用兩個空鐵桶捆綁在一起，系上網(wǎng)位儀設備，將空鐵桶放入空曠海面，模擬漂浮中的翻扣船或失控船。使用船上MS設備、雷達和電子海圖跟蹤監(jiān)測，其位置信息，漂流方向和速度信息接收穩(wěn)定，在船訊網(wǎng)平臺上也同時接收到穩(wěn)定的相關數(shù)據(jù)信號。接收效果見圖2。

3網(wǎng)位儀在海上搜救中適合使用的場合

根據(jù)網(wǎng)位儀的動態(tài)位置指示及供電持久性能，結合海上救助和搜尋實踐，該設備可適用于以下場合：

（1）救助小艇遠離救助母船執(zhí)行海上任務時，能及時被周圍其他航行船舶識別并采取避讓措施。

（2）救助母船對救助小艇在海上航行過程中的跟蹤和指揮。

（3）海上事故船的標識。包括失電待救船舶、翻扣漂浮船舶、斷纜漂浮駁船等。

（4）海上拖帶無動力船、平臺模塊、大型無動力設施時，臨時安裝上網(wǎng)位儀能被附近航行船舶識別。

（5）海上落水遇險人員的位置標識。

（6）海上風流調查。跟蹤網(wǎng)位儀的漂流速度和軌跡，能夠觀測局部海域的風流情況，為科學制訂搜尋遇險落水人員方案提供依據(jù)。

（7）海上需要標識、跟蹤或避讓其他物標。

4網(wǎng)位儀在海上救助中的作用

目前，船舶AIS系統(tǒng)的發(fā)展和應用，已經遠遠超出當初IMO設定的船舶間相互識別的初衷。設備已經發(fā)展為集合網(wǎng)絡技術、現(xiàn)代通信技術、計算機技術、電子信息顯示技術為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)。在船舶上，同屏顯示技術已經能將接收到的AIS信號，直觀顯示在雷達、電子海圖屏幕上，供駕駛人員進行目標跟蹤識別、航行避讓等操作。在岸基，只要能被沿岸基站接收到的海上AIS信號，都能通過網(wǎng)絡傳輸?shù)紸IS信息平臺，讓岸基指揮人員能實時觀察救助現(xiàn)場，實現(xiàn)實時跟蹤、指揮救助作業(yè)的全過程。

網(wǎng)位儀在救助中的作用歸納起來有以下幾點：

（1）有效標識海上目標。網(wǎng)位儀在信號傳播中不受氣象海況的影響，無論是大風浪、濃霧天或是夜間，都不影響觀察者能及時發(fā)現(xiàn)目標。有效地解決了大風浪中海浪對雷達探測小目標的干擾，能夠讓救助船舶在夜間對類似于漂浮的翻扣船舶進行有效跟蹤，并能讓周圍航行船舶及時發(fā)現(xiàn)，避開危險。

（2）向附近航行船舶提供重要信息。當網(wǎng)位儀放置在遇險對象上時，能實時向救助船舶，附近航行船舶，岸站等接收設備，提供位置信息，移動速度和方向，以及預設置的船名和遇險性質信息。起到了航行安全保障及實時跟蹤救助目標的作用。同時也減輕了以往需要救助船舶不斷使用VHF發(fā)布航行安全通告，使用探照燈指示遇險目標的繁瑣工作，避免了救助作業(yè)中容易發(fā)生的疏漏以及造成航行船舶的次生災害。

（3）實時跟蹤救助母船釋放的救助小艇動態(tài)。實踐證明，許多海上人命救助案例都發(fā)生在沿岸淺水區(qū)、島礁區(qū)，或者因風流影響，遇險船舶或落水人員已經漂流至淺水區(qū)、島礁區(qū)，使得救助船舶無法直接接近救助目標。在實施救助作業(yè)時，通常需要釋放救助小艇，遠距離駛離母船進行救助作業(yè)。

當救助作業(yè)遇到能見度不良或夜間時，駛離的救助艇很快就消失在母船的視野中，而救助艇上又不能海圖作業(yè)，無法知道自身的船位是否存在危險，瞬時一切進入盲目與擔憂之中。尤其是救助艇離開時間較長后，自身受風流影響，很難找到返回的路。在這種不良能見度f青況下，由于無法克服自身風險，常常讓施救者無法前行。

攜帶網(wǎng)位儀設備后，母船對救助艇的航行動態(tài)能實施全程跟蹤，在雷達和電子海圖屏幕上實時顯示救助艇的位置和相關信息，能實時了解救助艇航行區(qū)域的水深條件，是否存在暗礁和礙航物，使用VHF能及時提醒和指揮救助艇的航行過程，達到快速安全完成救助任務的目標。

同時，裝有網(wǎng)位儀的救助艇，能夠實時被周圍其他航行船舶發(fā)現(xiàn)，航行船舶能及時采取避讓措施，確保救助艇的航行安全。

（4）提升岸基在救助作業(yè)中的實時監(jiān)督和指揮作用。網(wǎng)位儀設備重量輕、體積小巧、電力持久、防水漂浮性能好，能夠方便地安裝在我們的救助對象上。在岸基AIS覆蓋區(qū)域內，其發(fā)射的信號既能被船舶接收，也能被岸基接收。通過我國海事AIS傳輸網(wǎng)絡及船訊網(wǎng)平臺，均能觀測到放置了網(wǎng)位儀設備的救助對象船位及運動狀態(tài)，為岸基指揮部門對救助作業(yè)的決策和指揮，提供科學依據(jù)和便利。

5網(wǎng)位儀在海上救助應用中的改進思路

由實驗結果證實，測試選用的網(wǎng)位儀設備，其工作性能已經能夠滿足我們日常救助作業(yè)的需要。但以本土化改造，拓展和延伸其功能，更加方便我們在海上救助中使用為目標，設備進一步細化完善的空間還很大。

（1）為方便設備放置于各類救助對象上，并能得到較好的信號效果，應在設備上配置伸縮桿和強磁底座。

（2）為達到更好的海上視覺效果，應在該設備上配置強光閃光燈。

（3）為了設備能夠獲得更長的工作時間，應配置太陽能電池板，增加自動充電功能。

（4）安裝于救助艇上的網(wǎng)位儀設備，應改進供電方式，研究使用艇上電源直接供電，并隨艇啟動，隨艇關閉。

（5）完善設備數(shù)據(jù)寫入軟件，使設備能夠針對不同救助對象，設置對應的基礎數(shù)據(jù)。

本文內容是為了探索引入海上救助新裝備，提升救助作業(yè)有效性和安全性而進行的研究。雖然網(wǎng)位儀是一款結構簡單，價格極其低廉的小設備，但在海上救助實踐中起到了良好的實用效果，真切地被我的同事們所接受。