上海港應(yīng)用雷達(dá)避碰操縱研究

朱峰

摘 要：充分地使用雷達(dá)技術(shù)可以降低船舶碰撞事故發(fā)生的風(fēng)險，本文以上海港為例，把握好雷達(dá)在船舶避碰階段的實際應(yīng)用特點，淺析應(yīng)用雷達(dá)避碰時的操縱注意事項，以建立對船舶操縱階段雷達(dá)避碰問題的簡明認(rèn)知。

關(guān)鍵詞：雷達(dá);避碰;操縱

中圖分類號：U675? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2022）01-0112-03

在船舶避碰過程中依托于雷達(dá)的功能，可以實現(xiàn)對于區(qū)域范圍內(nèi)，各個船舶的航行信息的及時有效掃描，至于二維畫面的直觀展現(xiàn)，有助于提高引航員安全避讓的精準(zhǔn)度，以此降低船舶在上海港內(nèi)碰撞事故發(fā)生的風(fēng)險。

1上海港簡介

上海港是長江入海的重要咽喉部位，港區(qū)中主要包含黃浦江和南水道兩個結(jié)構(gòu)。上海港的氣象條件溫潤潮濕，風(fēng)況春夏多為東南風(fēng)，秋冬則以西北風(fēng)為主。港區(qū)內(nèi)碼頭眾多且生產(chǎn)繁忙，掌握好雷達(dá)避碰的航行方法可以有效保證引航安全生產(chǎn)，有利于推動上海港國際航運中心的建設(shè)與發(fā)展。

2 雷達(dá)在船舶避碰中的應(yīng)用特點

2.1雷達(dá)盲區(qū)

基于雷達(dá)屏幕進(jìn)行的航行監(jiān)測，可能與引航員在視角觀察狀態(tài)下的實際情況存在一定差異。雷達(dá)系統(tǒng)在航行監(jiān)測的過程中，存在因船舶設(shè)計或?qū)嶋H安裝位置的限制，而產(chǎn)生掃描盲區(qū)。如果船舶位于監(jiān)測盲區(qū)范圍內(nèi)，物表回波通常難以在屏幕之中顯現(xiàn)。由此產(chǎn)生的他船，在逐漸靠近本船的情況下，物標(biāo)回波影像會在近距離的狀態(tài)下突然消失。此時則可以認(rèn)為他船已經(jīng)進(jìn)入雷達(dá)盲區(qū)，并且存在碰撞的可能。受到雷達(dá)量程的限制，還有同屏干擾與徑象拓展的影響，雷達(dá)系統(tǒng)信息匯總到屏幕上，會出現(xiàn)假回波或者物標(biāo)回波影像精確度較差的情況。

2.2難以精準(zhǔn)監(jiān)測弱反射的小物標(biāo)

春夏時節(jié)引領(lǐng)船舶在上海港航行，偶爾會處于江淮氣旋等惡劣的氣象環(huán)境之中。外界的大風(fēng)與強(qiáng)降水，可能對雷達(dá)掃描造成嚴(yán)重的干擾，導(dǎo)致雷達(dá)的有效探測距離呈現(xiàn)明顯下降。局部大風(fēng)使得海浪與強(qiáng)降水共同作用，會在屏幕上產(chǎn)生相應(yīng)的干擾雜波和假回波偽相，導(dǎo)致他船與其他障礙物呈現(xiàn)出若隱若現(xiàn)的方式。在上海港的航行過程中，穿越航道的小駁船和漂浮物十分常見。有時候使用“微分”和“近程增益”等按鈕進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，并無法充分抑制所有的環(huán)境因素對雷達(dá)掃描造成的干擾。甚至同時出現(xiàn)對于強(qiáng)回波的適度抑制，導(dǎo)致小駁船與漂浮物或者助航設(shè)施的物標(biāo)暗淡，使得經(jīng)驗不足的引航員難以通過視覺進(jìn)行直接識別。

2.3對他船的動態(tài)反應(yīng)不及時

雷達(dá)通常借助物標(biāo)的相對位移實現(xiàn)對于他船動態(tài)的有效捕捉，在相對運動的影響下，物標(biāo)的相對位移可能表現(xiàn)出一定程度的捕捉延遲。這種情況對形態(tài)展示的直觀性造成了限制，導(dǎo)致屏幕上難以及時展現(xiàn)他船突然的大角度轉(zhuǎn)向與大幅度增減航速的情況被及時發(fā)現(xiàn)。上海港幅員遼闊，包含眾多錨地與分航道，交叉口轉(zhuǎn)向點警戒區(qū)很多。加之航道內(nèi)乘潮航行船舶眾多，偶爾來的船長經(jīng)驗不足等各方因素。極易產(chǎn)生避讓的協(xié)調(diào)性不足，或者操縱避讓時變速變相的幅度不足，以及高頻溝通不暢而導(dǎo)致的避讓事故。

引航避讓大多是通過觀測他船尾跡的方位變化而取得的，所以雷達(dá)避碰是需要依據(jù)連續(xù)觀測和分析物標(biāo)的尾跡的方法，才能確定來船的相對方位變化。此時，若來船在實際避讓階段所采用的避讓動作不明顯，尤其是他船采取了一系列小角度的轉(zhuǎn)向或者小幅度航速上的變化，那么就會對他船的動態(tài)識別和操縱意圖，在判斷上造成嚴(yán)重限制。

以上幾類情況屬于利用雷達(dá)操縱避碰的近距離避讓的不協(xié)調(diào)，由此導(dǎo)致的碰撞事故，在南水道的幾個警戒區(qū)與黃浦江里時有發(fā)生。所以只有保持連續(xù)的不間斷的有效瞭望，系統(tǒng)性觀測使用雷達(dá)，是引航作業(yè)中雷達(dá)避碰的最有效的手段。

3雷達(dá)避碰操縱的基本方法

3.1雷達(dá)在低能見度下的判定作用

若船舶所進(jìn)入的水域能見度狀態(tài)不良，則可以相應(yīng)開啟雷達(dá)的近距離量程，掃描圖像要結(jié)合電子海圖上的岸線、航標(biāo)等信息。引航員可利用雷達(dá)上的電子方位線與活動距標(biāo)圈，確定航經(jīng)水域與他船或浮筒的相對距離和方位后，應(yīng)集中注意力展開視覺觀察核實，才能認(rèn)定雷達(dá)系統(tǒng)的觀測方式的準(zhǔn)確性，以此實現(xiàn)對于物標(biāo)距離的精準(zhǔn)測定。一旦大氣之中的水汽因素發(fā)生了大幅增長，則可能出現(xiàn)惡劣的氣象環(huán)境，從而導(dǎo)致能見度急劇下降。引航員要充分結(jié)合航道的實際條件，提前預(yù)判雷達(dá)在避碰過程中的局限性，最終確定合理的船舶避讓措施。

3.2雷達(dá)設(shè)定合理的避讓安全領(lǐng)域

首先需要置定適合當(dāng)時環(huán)境下的相對較遠(yuǎn)的距離避讓的模式，即有效使用電子方位線與距標(biāo)圈，標(biāo)會確定本船采取避讓行動時與來船的最大距離以及安全會遇的最大時間節(jié)點。由此設(shè)置合理的本船安全領(lǐng)域，可以明確兩船相遇狀態(tài)下的最佳相對距離。打開雷達(dá)上的APRA系統(tǒng)，捕捉好他船的航行信息，為了在較遠(yuǎn)距離下使用雷達(dá)進(jìn)行避讓操縱時，建立對于雷達(dá)熒光屏探測狀態(tài)及所有信息兩方面的明確認(rèn)知，可以有效提高船舶進(jìn)行主動避讓時的最晚行動時機(jī)。

在取得有效溝通后，引航員要充分關(guān)注在采取避讓措施的過程中，核查安全領(lǐng)域域值的變化。確定留出充足的時間，用以對他船突然出現(xiàn)的大幅度的航向與航速上的不協(xié)調(diào)行動有所戒備，才能實現(xiàn)對于雷達(dá)避碰作用效果的精準(zhǔn)核定。加上基于電子方位線與距標(biāo)圈上他船的相對方位變化的輔助，可以直觀地預(yù)判出由于他船的不科學(xué)航法可能導(dǎo)致船舶之間的碰擦。幫助引航員預(yù)留出充足的時間與空間，為開展后續(xù)二次緊急避讓操作留出余地。

3.3基于上海港情況的雷達(dá)避讓

南水道航行，因為可航水域相對黃浦江而言比較寬裕，通常采取轉(zhuǎn)向避讓作為主要的避讓方法。在實施避讓操作時本船變相變速的幅度，可以精準(zhǔn)確定本船所采取的實際避讓意圖，相較于他船可觀測的范圍內(nèi)，確保在最大程度上的協(xié)調(diào)性?；诶走_(dá)的操縱避讓行動，是能夠留給雙方都相對舒適的航行領(lǐng)域，單單通過轉(zhuǎn)向的方式就可以有效擺脫危局。

航行于黃浦江之中，結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)有效的觀測與所處的環(huán)境，讓本船或某一方向上的來船實現(xiàn)對于自身航速的調(diào)整，以增大本船及他船之間的實際會遇距離，視為基于速度的變化所采取的避讓行動為主要避讓方式。此法需結(jié)合電子海圖AIS設(shè)備，進(jìn)行遠(yuǎn)距離連續(xù)的系統(tǒng)性觀測后，再通過雷達(dá)屏幕上標(biāo)注好大致的會遇點與會遇距離來實行。同時需要保持合理的風(fēng)流壓航向角，保證本船不至于為了避讓他船而喪失合理的船位，就是俗話說的“讓車不讓舵”的雷達(dá)避碰法。

當(dāng)兩船處于近距離對駛時，需針對來船的動向予以連續(xù)觀察。若得出結(jié)論，來船在雷達(dá)上的標(biāo)會速度與距離相較本船的相對方位，顯然不符合距標(biāo)圈與方位線上設(shè)置的預(yù)定會遇點。則可以認(rèn)定與他船又重新形成了新的對遇形勢或未能保持充足的安全距離通過。此時采取的二次避讓行動，需結(jié)合雷達(dá)上本船船位，進(jìn)行航速與航向相結(jié)合的避讓行動，以實現(xiàn)近距離對遇狀態(tài)下的安全通過。

3.4確定安全航速

如果處于不良的能見度環(huán)境之中，首先需要進(jìn)行緩速航行，本船的安全航速需結(jié)合他船雷達(dá)船位與航速，及時采取相應(yīng)的調(diào)整。系統(tǒng)性的觀測使用雷達(dá)可以幫助引航員在相對方位變化呈現(xiàn)出緊迫危險之前，調(diào)整好自己的航速與航行姿態(tài)，在緊迫危險來臨之前，使本船可以用停車拋錨或者全速后退的方式，最快地停下來?；诶走_(dá)避碰的實際要求，需要充分關(guān)注船舶的操縱性能和他船的種類，結(jié)合不同航段的航行要點，預(yù)判出航行中可能遇到的次生危險。與此同時，應(yīng)盡量避免因航速過小導(dǎo)致舵效失靈而產(chǎn)生的次生災(zāi)害。

上海港對于能見度不良有著嚴(yán)格的規(guī)定，冒霧航行是明確的違章行為。加之吃水較大的重載船舶在航行的過程中具有較大的慣性，盡管可以采取全速倒車的方式，也難以立即停船。引航員通常在雷達(dá)的幫助下可以通過車舵結(jié)合的動作，選擇合適的安全水域進(jìn)行拋錨作業(yè)。在拋錨過程中應(yīng)對航道或者錨地里的船舶提前標(biāo)注好其船位，結(jié)合雷達(dá)矢量線與電子方位線。預(yù)先設(shè)定好本船需要下錨的錨點，控制好進(jìn)入該錨點的角速度與線速度。安全的拋錨等待能見度轉(zhuǎn)好再起錨航行。在錨泊的同時利用好固定距標(biāo)圈把控好本船與他船的安全距離，設(shè)定好安全的回轉(zhuǎn)領(lǐng)域。同時利用雷達(dá)上的最大安全邊界報警功能進(jìn)行不間斷的有效瞭望，可以在第一時間發(fā)現(xiàn)本船因轉(zhuǎn)流或者大風(fēng)影響而出現(xiàn)的走錨情況，最大限度地保證本船的引航安全。

4結(jié)語

為了讓雷達(dá)在上海港的船舶避碰操作之中，操縱準(zhǔn)確性得到充分提升，要求充分把握船舶操縱的實際特點，結(jié)合雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，讓引航員的技術(shù)能力得到切實應(yīng)用，可以最大程度上降低船舶碰撞事故的發(fā)生概率，讓本船的安全性和可靠性得到充分保障。

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