新型40米級(jí)海道測(cè)量船的設(shè)計(jì)探討

嚴(yán)明 毛建輝 陳曉華

摘要：海事測(cè)繪是我國(guó)航海安全鏈中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，由于海道測(cè)繪作業(yè)的特殊要求，需要專業(yè)的海道測(cè)量船來完成。根據(jù)新時(shí)期海道測(cè)量規(guī)范要求，本文在船舶主尺度選擇時(shí)，根據(jù)測(cè)量等級(jí)要求，提出了依據(jù)多波束性能確定船長(zhǎng)的方法;在動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，海道測(cè)量船需在測(cè)量作業(yè)航速和調(diào)遣航速的選擇上取得平衡;對(duì)于作業(yè)航速選取，本文提出了依據(jù)多波束性能確定最大航速的方法。此外，本文還通過模型試驗(yàn)等方法對(duì)海道測(cè)量船的耐波性和操縱性開展研究。在測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，本文提出了新型40米級(jí)海道測(cè)量船的主要測(cè)量設(shè)備和安裝方式，同時(shí)也提出測(cè)量系統(tǒng)不僅需要滿足目前實(shí)際作業(yè)任務(wù)要求，并為未來設(shè)備和功能升級(jí)留有余量。

關(guān)鍵詞： 海道測(cè)量船;海道測(cè)量規(guī)范;多波束測(cè)深儀

0引言

海事測(cè)繪是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可缺少的前期性和基礎(chǔ)性保障工作，是我國(guó)航海安全鏈中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在《中國(guó)海事航海保障“十三五”發(fā)展規(guī)劃—測(cè)繪專項(xiàng)規(guī)劃》中提出了“測(cè)量范圍由港口航道擴(kuò)展到近海重點(diǎn)水域，重要港口的重要通航水域發(fā)生變化及時(shí)跟蹤測(cè)量，重點(diǎn)港口和航道多波束掃測(cè)覆蓋率達(dá)100%，突破傳統(tǒng)港口航道測(cè)量業(yè)務(wù)，向多元化沿海航行地理信息的全要素采集、評(píng)測(cè)、加工和服務(wù)發(fā)展;全面開展沿海干線航路和定線制測(cè)量;強(qiáng)化通航尺度核定測(cè)量和通航水域水深監(jiān)測(cè)”。因此，新時(shí)期作為開展測(cè)繪工作的重要裝備，專業(yè)的海道測(cè)量船在保障水上運(yùn)輸主通道和港口的暢通，保障港口及沿海船舶航行安全方面具有十分重要的作用。

1新型測(cè)量船要求

由于海道測(cè)繪作業(yè)的特殊要求，需要專業(yè)的海道測(cè)量船舶來承擔(dān)：一是與常規(guī)測(cè)量船不同，海道測(cè)量船需要在繁忙的航道內(nèi)航行及測(cè)繪作業(yè)，需要船舶具有良好的操縱性，才能保障船舶安全;二是由于配備的測(cè)量設(shè)備安裝要求比較高，因此其他船舶（如航標(biāo)船）可能沒有合適的測(cè)量設(shè)備安裝位置和操控設(shè)備，影響測(cè)量效率和測(cè)量精度;三是測(cè)量船對(duì)振動(dòng)噪聲的要求較高，其他船舶可能無法滿足要求;四是測(cè)量設(shè)備如果采用臨時(shí)搭載的方式安裝在其他船舶上，由于測(cè)量設(shè)備需要安裝、校正，無法滿足應(yīng)急測(cè)量快速響應(yīng)的需要;五是測(cè)量數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)、處理、共享等，需要配備專業(yè)的數(shù)據(jù)服務(wù)器等存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。因此隨著我國(guó)海道測(cè)量和應(yīng)急測(cè)繪的工作量的大幅增加，為保證完成測(cè)繪任務(wù)，需要配備專業(yè)的測(cè)量船舶。而現(xiàn)有的40米級(jí)海道測(cè)量船，船型較老，還存在以下問題：

（1）船型較為傳統(tǒng)，采用艏艉升高甲板，兩層甲板室的形式，工作和船員生活空間狹小。艏部甲板高度較低，在不利海況下容易上浪。

（2）原船作業(yè)航區(qū)為沿海，當(dāng)作業(yè)范圍需要拓展至近海時(shí)，耐波性較差，影響測(cè)量作業(yè)的精度和效率。

（3）隨著測(cè)量任務(wù)對(duì)測(cè)量精度、可靠性、分辨率的要求大幅提高，原有測(cè)量設(shè)備相對(duì)落后，需要更新?lián)Q代。

因此，為滿足近海作業(yè)的需要，新建40米級(jí)測(cè)量船在船型、主尺度以及測(cè)量設(shè)備等方面進(jìn)行了升級(jí)，在抗風(fēng)能力、耐波性、續(xù)航力和自持力、測(cè)量作業(yè)能力等方面較原40米級(jí)測(cè)量船有較明顯的提升。

2新版海道測(cè)量規(guī)范要求

根據(jù)新版IHO海道測(cè)量規(guī)范[1]（S-44）：航道、警戒區(qū)等重要水域的測(cè)量等級(jí)為特等，探測(cè)能力達(dá)到立方特征物>1 m3;水深在100 m以內(nèi)對(duì)航行安全具有潛在影響的水域的測(cè)量等級(jí)為1a等，如水深<40m，探測(cè)能力達(dá)到立方特征物> 2 m3，如水深>40m，探測(cè)能力達(dá)到空間特征為水深值10%。以上這些水域全部要求多波束全覆蓋掃測(cè)。顯然，特等測(cè)量等級(jí)要求更嚴(yán)苛，故本文將主要討論特等測(cè)量等級(jí)對(duì)船舶設(shè)計(jì)的影響。

全覆蓋測(cè)量包括橫向全覆蓋和縱向全覆蓋。橫向全覆蓋包括一呯內(nèi)橫向全覆蓋，以及兩條測(cè)線之間的全覆蓋。由于多波束一呯內(nèi)各個(gè)波束是無間隔排列的，因此一呯內(nèi)是無間隙全覆蓋。對(duì)于兩條測(cè)線之間的全覆蓋，如果覆蓋面積過大，雖然保證了測(cè)量精度，卻影響了測(cè)量效率，增加了工作量;覆蓋面積過小，又無法滿足S-44的要求。因此，測(cè)線間距成為影響橫向全覆蓋的一個(gè)重要因素，也是決定船舶長(zhǎng)度和回轉(zhuǎn)性要求的重要因素?？v向全覆蓋是指沿測(cè)線的兩呯之間聲照區(qū)域的拼接無遺留，其主要取決于船速，該項(xiàng)要求決定了測(cè)量船作業(yè)時(shí)的最大航速。

根據(jù)文獻(xiàn)2[2]方法，根據(jù)幾何關(guān)系，如圖1所示，最外緣波束的斜距為

那么，該波束腳印橫向?qū)挾葹闄M向?qū)挾?/p>

圖中H為水深值，θ為波束的入射角，x為橫向波束寬度。

根據(jù)S-44要求，以海底特征物的橫向?qū)挾缺仨毚笥诓ㄊ_印的橫向?qū)挾炔拍鼙惶綔y(cè)到為前提，通過計(jì)算多波束有效覆蓋寬度，確定合理的測(cè)線間距，從而使測(cè)量數(shù)據(jù)既能滿足預(yù)定的精度要求，又能保持較高的測(cè)量效率。

以EM2040多波束測(cè)深儀為例，該測(cè)深儀配備雙接收換能器時(shí)，正常工作模式下的波束最大覆蓋角度可達(dá)210°，工作頻率400kHz，波束寬度≤0.7°×0.7°?；诤５椎匦畏直媛?1 m的測(cè)量，不同水深下的波束腳印寬度隨入射角變化曲線見圖2所示。其中橫坐標(biāo)為波束入射角，縱坐標(biāo)為波束腳印的橫向?qū)挾取?/p>

由圖可知，隨著水深的增加，波束入射角逐漸變小。對(duì)于不同水深，對(duì)應(yīng)的測(cè)線間距控制指標(biāo)如表1所示。當(dāng)80 m水深時(shí)，波束入射角只能限制在8?才能滿足波束腳印寬度<1 m的要求，角度太小已沒有意義，故舍去。因此特等測(cè)量等級(jí)的水深應(yīng)小于70 m。

此外，為保證縱向全覆蓋，根據(jù)文獻(xiàn)3[3]的方法，測(cè)量船須滿足在相鄰兩呯的最小測(cè)量時(shí)間t內(nèi)保證收到最外緣波束的回波，即）。另外，以海底特征物的縱向?qū)挾缺仨毚笥诓ㄊ_印的縱向?qū)挾炔拍鼙惶綔y(cè)到為前提，則測(cè)量船在t時(shí)間內(nèi)實(shí)際航行距離不大于波束腳印縱向?qū)挾?，考慮到波束腳印縱向?qū)挾龋玫饺采w的最大船速。

其中，C為聲速，取1500m/s;θ為波束的入射角，為縱向波束寬度。

還是以EM2040多波束為例，滿足縱向全覆蓋的測(cè)量船速為9kn?；诤５椎匦畏直媛?1m的測(cè)量要求，對(duì)應(yīng)的最高航速限制如圖3所示。由圖3可知，當(dāng)水深小于80m時(shí)，最高航速不大于9kn，當(dāng)水深大于80m時(shí)，最高航速應(yīng)隨著水深增加而減小。

綜上所示，根據(jù)S-44規(guī)范對(duì)特等測(cè)量等級(jí)要求，當(dāng)水深小于70m時(shí)，測(cè)線間距50～80m比較合適，最大作業(yè)航速不大于9kn。

3船型選擇

根據(jù)美國(guó)大學(xué)—國(guó)家海洋學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)調(diào)查船和測(cè)量船按船舶總長(zhǎng)分類，本船屬4類船[4]，目前國(guó)外該類型測(cè)量船數(shù)量不多，表2是收集的近幾年國(guó)外同類型測(cè)量船的船型參數(shù)。

通過對(duì)上述國(guó)外船型分析可以看出，目前中小型測(cè)量船具有如下發(fā)展趨勢(shì)[4]：

（1）船寬日趨加大，長(zhǎng)寬比日趨降低，船型向肥大型發(fā)展

為提高船舶的抗風(fēng)能力和適航性，船寬日趨加大。在船寬加大的同時(shí)，考慮到航道測(cè)量時(shí)掉頭和回轉(zhuǎn)作業(yè)的需要，船長(zhǎng)基本沒有同步增加。由于長(zhǎng)寬比減小，方形系數(shù)增加，測(cè)量船船型日趨肥大化。

（2）自由航速較低

海道測(cè)量船以低速測(cè)量作業(yè)為主，但還要兼顧自由調(diào)遣航行，故從經(jīng)濟(jì)性上來說，一般自由航行航速不高，中小型船舶的航速一般在10～13kn。

（3）設(shè)置長(zhǎng)艏樓、尾作業(yè)甲板

為更好地適應(yīng)惡劣海況，減少首部甲板上浪，同時(shí)提高船舶空間利用率，現(xiàn)代測(cè)量船一般都設(shè)置長(zhǎng)艏樓。主要測(cè)量設(shè)備布置在尾部主甲板上，減少風(fēng)浪對(duì)測(cè)量作業(yè)的影響。

因此，本船根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要，并借鑒國(guó)外測(cè)量船船型發(fā)展特點(diǎn)，采用單體船型[5]、長(zhǎng)艏樓、艉作業(yè)甲板，既適應(yīng)測(cè)量任務(wù)由沿海向近海發(fā)展的作業(yè)海況的需要，又增加了尾部作業(yè)甲板面積，也增大了甲板室的布置空間，改善船員的工作和居住環(huán)境，更具人性化。

4船舶主尺度選擇

為更好地適應(yīng)近海作業(yè)要求，進(jìn)一步提高船舶的耐波性，將原40米級(jí)測(cè)量船主尺度尤其是船寬適當(dāng)增加，排水量適當(dāng)加大，方能更好地滿足近海作業(yè)穩(wěn)性、抗風(fēng)浪能力的要求。

根據(jù)S-44規(guī)范對(duì)特等測(cè)量等級(jí)要求，當(dāng)水深小于70 m時(shí)，測(cè)線間距50～80 m比較合適，考慮到低速時(shí)雙機(jī)船舶的回轉(zhuǎn)直徑約1～2倍船長(zhǎng)，因此選擇不大于50m的船長(zhǎng)，方能快速上線測(cè)量，獲得較高測(cè)量效率。此外，考慮到有時(shí)作業(yè)區(qū)域離岸較近，因此船舶吃水應(yīng)盡量小。綜合考慮上述因素，本船總長(zhǎng)約45.0 m，型寬約9.5 m，吃水約2.9 m。

5快速性

根據(jù)S-44規(guī)范對(duì)特等測(cè)量等級(jí)要求，當(dāng)水深小于70m時(shí)，最大測(cè)量航速不大于9 kn，另外考慮到高航速帶來的過大主機(jī)功率產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲對(duì)測(cè)量精度的影響，因此在測(cè)量規(guī)范中要求多波束作業(yè)航速應(yīng)不大于8kn航速。如采用舷側(cè)拖帶側(cè)掃聲吶，則必須考慮水流對(duì)其的影響，作業(yè)航速應(yīng)進(jìn)一步降低至6kn。此外，如考慮到應(yīng)急測(cè)繪需要，測(cè)量船還應(yīng)具有一定的調(diào)遣航速。綜合考慮上述因素，并借鑒國(guó)外同型船參數(shù)，本船調(diào)遣航速取13 kn。

為驗(yàn)證阻力性能，本船在拖曳水池中開展了船模阻力試驗(yàn)[6]，模型縮尺比11.7714，船模包括了舭龍骨、艉軸管、支架、舵等附體。阻力試驗(yàn)分析方法采用二因次法，采用1957年ITTC推薦摩擦阻力系數(shù)計(jì)算公式換算到實(shí)船，粗糙度補(bǔ)貼△f=0.0004，全附體下的有效功率曲線見圖4所示。從圖4可知，在12～13 kn時(shí)，有效功率曲線相對(duì)平緩，大于13 kn時(shí)有效功率曲線斜率很陡，船體阻力增加很快，說明調(diào)遣航速取在13 kn是合理的、經(jīng)濟(jì)的。

此外，根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果，在8kn的測(cè)量航速時(shí)，船舶有效功率約90kW，此時(shí)螺旋槳吸收的主機(jī)功率已小于主機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)的功率。因此，為兼顧自由航行工況和測(cè)量作業(yè)工況，一般可通過可調(diào)螺距螺旋槳、滑差齒輪箱驅(qū)動(dòng)螺旋槳、全電力驅(qū)動(dòng)等方式來解決功率匹配問題。

可調(diào)螺距螺旋槳通過設(shè)置于槳轂中的操縱機(jī)構(gòu)，使槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變槳葉的螺距，使船、機(jī)、槳在各種工況下都能充分發(fā)揮主機(jī)的功率，對(duì)多工況的船舶，采用可調(diào)槳具有很大的優(yōu)勢(shì)。而滑差離合器與齒輪箱一起組成減速、調(diào)速傳動(dòng)裝置，滑差離合器工作時(shí)，通過液壓油對(duì)相對(duì)滑動(dòng)的主、從摩擦片進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，并建立具有一定剪切強(qiáng)度的油膜，通過油膜的黏性摩擦力做扭矩傳遞，并通過主、從動(dòng)摩擦片之間的轉(zhuǎn)速差異以達(dá)到調(diào)速目的[7]。但目前國(guó)內(nèi)設(shè)備商還沒有類似的產(chǎn)品，國(guó)外也僅有少數(shù)設(shè)備商能夠提供成熟的產(chǎn)品，廠商選擇比較困難。而全電力驅(qū)動(dòng)由于造價(jià)昂貴，較少應(yīng)用在中小型測(cè)量船上。綜合考慮上述因素，本船動(dòng)力系統(tǒng)采用技術(shù)成熟可靠的可調(diào)槳方案。

6耐波性

根據(jù)任務(wù)需要，本船要求在4級(jí)海況下能夠進(jìn)行測(cè)量作業(yè)，而船舶耐波性是影響測(cè)量精度的主要性能。根據(jù)航道測(cè)量技術(shù)要求，測(cè)深極限誤差規(guī)定見表3。

由于多波束測(cè)量系統(tǒng)對(duì)船舶橫搖、縱搖和艏搖都有修正功能，因此，為進(jìn)一步研究在測(cè)量作業(yè)時(shí)垂向方向上運(yùn)動(dòng)情況（主要是升沉），本船開展了耐波性模型試驗(yàn)[6]。試驗(yàn)在深水拖曳水池中進(jìn)行，船?？s尺比11.7714，如圖5所示。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，在航速3～14kn，有義波高1.0m海況下的升沉有義值如圖6、圖7所示。由圖6可知，在6～8kn航速時(shí)，船舶最大升沉約0.067m，對(duì)測(cè)量精度影響較小。

7操縱性

根據(jù)《海道測(cè)量規(guī)范》[8]、《多波束測(cè)深系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)要求》[9]、《沿海港口航道測(cè)量技術(shù)要求》[10]等規(guī)范文件的要求，目前海道測(cè)量方式主要有兩種：

（1）采用多波束測(cè)深系統(tǒng)測(cè)量，主測(cè)線布設(shè)方向應(yīng)選擇平行于等深線的走向、潮流的流向、航道軸線方向或測(cè)區(qū)的最長(zhǎng)邊等其中之一布設(shè)。這種測(cè)量方式采集的是船舶航行軌跡上的橫向條帶數(shù)據(jù)，是屬于面測(cè)量，能夠全面反映海底地貌，障礙物、淺點(diǎn)一覽無遺。按照要求，目前港口航道圖測(cè)量時(shí)航道、錨地、障礙物、淺點(diǎn)加密、通航尺度核定測(cè)量必須使用多波束測(cè)量。

（2）采用單波束測(cè)深儀測(cè)量，主測(cè)深線方向應(yīng)垂直等深線的總方向、垂直于航道方向，對(duì)于狹窄航道，測(cè)深線方向應(yīng)與等深線成45°。這種測(cè)量方式采集的是船舶航行軌跡上的數(shù)據(jù)，能夠比較完善地反映海底地貌，這是目前最常規(guī)的水深測(cè)量方法。

由上可知，多波束測(cè)量要求船舶平行于等深線方向開展作業(yè)，單波束測(cè)量要求船舶垂直于航道或等深線方向開展作業(yè)，因此測(cè)量船在作業(yè)區(qū)域的作業(yè)線較為復(fù)雜;此外，測(cè)量船作業(yè)時(shí)船速不高、定線測(cè)量作業(yè)時(shí)來回掉頭頻繁。由于航道內(nèi)來往船舶眾多，對(duì)海道測(cè)量船來說這兩種作業(yè)方式都有安全風(fēng)險(xiǎn)，需要具備靈敏的應(yīng)舵性能避讓船只，迅速規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，為保證和提高定線測(cè)量的測(cè)量效率，需要具備較小的回轉(zhuǎn)半徑和較短的回轉(zhuǎn)時(shí)間。

為保證測(cè)量船良好的操縱性，首先，在主尺度和線型設(shè)計(jì)上綜合考慮，提高回轉(zhuǎn)性能;其次，在動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，采用雙機(jī)雙槳的推進(jìn)方式，以在打舵和回轉(zhuǎn)時(shí)獲得更高的動(dòng)力;再次，在舵葉設(shè)計(jì)上采用襟翼舵，提高船舶在低速測(cè)量作業(yè)時(shí)的應(yīng)舵性能，減小回轉(zhuǎn)半徑，從而提高船舶在航道內(nèi)作業(yè)的安全性，有利于加快上線速度，提高測(cè)量作業(yè)效率。

8測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

8.1 測(cè)量設(shè)備配置選擇

海圖要素中的海部要素主要包括水深、航行障礙物、水文（如流速、流向）、底質(zhì)、地貌等，目前大部分是通過測(cè)量船上的測(cè)量設(shè)備按照規(guī)范要求進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理后得到的。

根據(jù)測(cè)量任務(wù)需要，新型40米級(jí)海道測(cè)量船配置的主要測(cè)量設(shè)備包括多波束測(cè)深系統(tǒng)、雙頻測(cè)深儀、單頻測(cè)深儀、多普勒流速剖面儀、水文氣象站等測(cè)量設(shè)備?？紤]應(yīng)急測(cè)量的需要，船上長(zhǎng)期配備側(cè)掃聲吶，并配備前視避碰聲吶、紅外光電穩(wěn)像系統(tǒng)等（集成測(cè)量系統(tǒng)框圖如圖7所示）。下面簡(jiǎn)單介紹各設(shè)備的主要用途和性能，供讀者參考。

（1）多波束測(cè)深系統(tǒng)

根據(jù)實(shí)際作業(yè)水深需要，本船配置淺水多波束測(cè)深儀（工作頻率200～400kHz，波束覆蓋扇區(qū)最大210°，波束角0.7°×0.7°@400kHz，測(cè)深量程0.5～600m，系統(tǒng)實(shí)際測(cè)深精度滿足IHO SP44標(biāo)準(zhǔn)，在40m水深下最小物標(biāo)分辨率0.5m×0.5m×0.5m）、GPS接收機(jī)、光纖慣導(dǎo)、聲速剖面儀、表面聲速儀，同時(shí)配有專業(yè)的數(shù)據(jù)采集導(dǎo)航軟件和數(shù)據(jù)處理軟件。可用于重點(diǎn)港口和航道的地形測(cè)量，具有高測(cè)量效率、高測(cè)量精度和高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，是本船的主要測(cè)量設(shè)備。

（2）雙頻測(cè)深儀

該設(shè)備工作頻率200kHz時(shí)作業(yè)水深0.2～200m，測(cè)深精度≤0.01m±0.1%水深;33kHz時(shí)作業(yè)水深0.5～1500m，測(cè)深精度≤0.10m±0.1%水深，分辨率0.01m。該設(shè)備作業(yè)比較簡(jiǎn)單，用于普通水深測(cè)量。

（3）單頻測(cè)深儀

該設(shè)備安裝在本船攜帶的工作艇上，適用于母船無法進(jìn)入的淺水區(qū)作業(yè)。工作頻率200kHz，工作水深0.2～200m，分辨率0.01m，測(cè)深精度0.01m±0.1%水深。

（4）多普勒流速剖面儀（ADCP）

該設(shè)備工作頻率150kHZ，量程≥300m，流速量程0～10m/s，流速分辨率≤ 0.01 m/s，流速精度為流速1%±1cm/s，用于測(cè)量沿固定端面流速、流向等。

（5）水文氣象站

主要包括風(fēng)速風(fēng)向傳感器、數(shù)據(jù)采取器、定位系統(tǒng)（GPS）、羅經(jīng)、一體式氣象傳感器（包括溫度、濕度、壓力、降水等）、能見度傳感器等，主要用于海上氣象資料的采集。

（6）側(cè)掃聲吶測(cè)量系統(tǒng)

該設(shè)備為可移動(dòng)設(shè)備，可采用舷側(cè)1t液壓伸縮/折臂吊進(jìn)行拖帶。最大作業(yè)水深2000m，聲速傳感器量程1375～1900m/s，聲速傳感器分辨率0.001m/s，聲速傳感器正確度±0.02m/s。該設(shè)備主要用于沉船、障礙物的應(yīng)急掃測(cè)。

（7）前視避碰聲納

該設(shè)備最大測(cè)量距離150m，角度精度-1.6°，主要用于掃測(cè)障礙物時(shí)保障船舶自身安全。

（8）紅外光電穩(wěn)像系統(tǒng)

該設(shè)備主要用于在沉船或障礙物應(yīng)急掃測(cè)時(shí)對(duì)水上目標(biāo)進(jìn)行全天候、全方位的觀察、監(jiān)視、搜索、跟蹤、取證。

（9）其他測(cè)量設(shè)備

為預(yù)留未來海洋水文、地質(zhì)測(cè)量的需要，本船在主甲板上可搭載1個(gè)測(cè)量用20ft集裝箱模塊，船艉設(shè)有0.8t液壓門架以及1臺(tái)水文絞車。

8.2 測(cè)量設(shè)備安裝方式選擇

目前，測(cè)量設(shè)備安裝方式主要有舷側(cè)安裝、升降式平臺(tái)安裝、船底固定安裝[11]。通過現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)區(qū)域?qū)嶋H調(diào)研，發(fā)現(xiàn)有些測(cè)量水域水深較淺，而且經(jīng)常有看不見的漁網(wǎng)或用于系網(wǎng)的鋼纜或尼龍繩，可能會(huì)使突出船底或者非固定安裝的換能器丟失、損壞。因此，本船主要測(cè)量設(shè)備如多波束測(cè)深儀、雙頻測(cè)深儀、多普勒流速剖面儀的換能器均采用船底嵌入固定安裝。其優(yōu)點(diǎn)一是可以保證測(cè)量設(shè)備的安裝質(zhì)量，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保障測(cè)量精度和測(cè)量工作效率;二是便于應(yīng)急測(cè)繪的及時(shí)響應(yīng);三是換能器安全有保障，不受漁網(wǎng)、鋼纜等影響;四是嵌入安裝方式換能器與船底基本平齊，不會(huì)增加阻力，航行和作業(yè)經(jīng)濟(jì)性好。但船底固定安裝也存在換能器檢修不便，損壞需要進(jìn)塢才能維修的缺點(diǎn)，但根據(jù)船東多年的使用經(jīng)驗(yàn)，2年塢修期完全能夠滿足實(shí)際需要。

9結(jié)語

本文探討了總體設(shè)計(jì)中幾個(gè)方面：

（1）在船舶主尺度選擇時(shí)，應(yīng)考慮作業(yè)水域?qū)挾取⑺畹认拗茥l件外，還需考慮測(cè)量等級(jí)的要求，提出了根據(jù)多波束性能確定船長(zhǎng)的方法，供讀者參考。

（2）在動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，測(cè)量船需要在測(cè)量作業(yè)航速和調(diào)遣航速的選擇上取得平衡。通過模型試驗(yàn)確定合理的調(diào)遣航速，滿足經(jīng)濟(jì)性;作業(yè)航速則需要滿足測(cè)量等級(jí)要求，本文提出了根據(jù)多波束性能確定最大航速的方法，供讀者參考。

（3）通過模型試驗(yàn)的方法，本文驗(yàn)證了40米級(jí)測(cè)量船的耐波性，可以滿足測(cè)量作業(yè)的需要。

（4）與一般測(cè)量船不同，由于特殊的作業(yè)方式，海道測(cè)量船應(yīng)具有十分靈活的機(jī)動(dòng)性，需要在操縱性方面特別設(shè)計(jì)，保證作業(yè)安全;

（5）在測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，本文提出了40米級(jí)海道測(cè)量船的主要測(cè)量設(shè)備和安裝方式，供讀者參考，同時(shí)提出測(cè)量系統(tǒng)不僅需要滿足目前實(shí)際作業(yè)任務(wù)要求，并為未來設(shè)備和功能升級(jí)留有余量。

為滿足海事系統(tǒng)40米級(jí)海道測(cè)量船的實(shí)際需要，本文從船舶操縱性、適用性、測(cè)量設(shè)備配置的專業(yè)性等方面做了充分探討，為以后的新建、續(xù)建40米級(jí)海道測(cè)量船提供了參考方向及優(yōu)化意見，為海事發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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