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出版者:青海人民

作者:刘宗寅

出品人:

页数:294

译者:

出版时间:2010-4

价格:6.90元

装帧:

isbn号码:9787225035987

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远航者指南：现代航海技术与海洋探索 内容提要： 本书系统地梳理了现代航海领域的前沿技术、历史演变及其在深海探索、商业航运、海洋资源开发等方面的广泛应用。从经典的天文导航到精密的卫星定位系统（GNSS），从传统的船舶构造到智能船舶的自主航行技术，本书深入浅出地描绘了人类征服海洋的伟大历程与当下所面临的挑战。我们聚焦于电子海图显示与信息系统（ECDIS）、雷达与AIS（船舶自动识别系统）的集成应用，详细解析了现代船舶在复杂海况和高密度航道中的安全保障体系。此外，本书还探讨了海洋气象学、水文地理学在航线规划中的决定性作用，并对深海潜水器技术、海底测绘、海洋生态保护等交叉学科内容进行了前瞻性论述。本书旨在为航海专业学生、海事从业者以及对海洋科学抱有浓厚兴趣的普通读者提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考读物。 --- 第一部分：海洋的召唤——航海史与基本概念 第一章：潮起潮落间的智慧传承 本书伊始，我们将一同回溯人类驾驭海洋的漫长历史。从早期的沿岸航行到波利尼西亚人的星象导航，再到大航海时代的地理发现，每一步都凝聚着先辈的智慧与勇气。本章将重点剖析古代导航工具（如星盘、象限仪）的原理及其在特定历史时期的局限性与突破性。我们将探讨传统航海知识体系（如航位推算、海图绘制的基本规范）的形成过程，为理解现代航海技术打下坚实的基础。 第二章：认识我们的航行环境 船舶的航行安全与效率，高度依赖于对周围环境的准确感知。本章详述了影响航行的关键自然要素： 海洋气象学基础： 热带气旋的形成机制、风暴的预警指标、季风系统的规律性对远洋航线选择的影响。重点解析海浪、涌浪的动力学原理及其对船体稳定性的评估方法。 水文地理与洋流： 全球主要洋流（如墨西哥湾流、黑潮）的流速、方向及其对燃油效率和航行时间估算的重要性。潮汐现象的预测模型与港口引航的复杂性。 磁场与罗盘误差： 地磁场的分布特征，磁罗经与真罗经之间的校差计算，以及火山岛和特定地理区域对磁力测量的影响。 --- 第二部分：现代导航的基石——定位与测绘技术 第三章：从星辰到卫星：定位技术的革命 定位技术是现代航海的核心。本章将详细介绍全球导航卫星系统（GNSS）的工作原理，着重分析全球定位系统（GPS）、格洛纳斯（GLONASS）、北斗（BDS）和伽利略（Galileo）四大系统的技术差异、精度指标以及在恶劣天气下的抗干扰能力。 差分技术与增强系统（SBAS/DGPS）： 如何通过地面参考站获取实时改正数，将定位精度从米级提升至分米级，这对于精确靠泊和浅水区航行至关重要。 惯性导航系统（INS）： 独立于外部信号的自主定位技术，其在GNSS信号丢失或受干扰区域（如峡湾、高楼林立的城市港口）中的重要作用与漂移补偿策略。 第四章：电子海图与信息集成（ECDIS） ECDIS不再是纸质海图的简单电子化，而是一个高度集成的信息处理平台。本章深入探讨： 数据标准与更新机制： S-57/S-52标准解读，官方海图数据源的权威性与及时更新流程。 航线规划与安全校验： 自动防碰、安全水域的绘制、偏航警报的设置逻辑。重点分析ECDIS在复杂水域（如分道通航制水域）中的风险识别能力。 系统集成与接口： ECDIS如何与雷达、AIS、自动舵、测深仪等设备进行数据交换，实现信息的可视化融合。 第五章：雷达与感知技术：穿透迷雾的眼睛 雷达是船舶在低能见度条件下进行态势感知的核心设备。本章剖析了不同类型的雷达技术： X波段与S波段雷达的适用性： 针对不同天气条件（雨雪、雾霾）和目标类型（小艇、浮冰）的选择策略。 ARPA（自动雷达标绘辅助系统）： 目标跟踪算法的原理，TCPA（最近时间点）与CPA（最近距离）的计算与实际意义。 高分辨率成像技术： 如调频连续波（FMCW）雷达在近距离识别和港口作业中的应用前景。 --- 第三部分：船舶操作与安全管理 第六章：现代船舶动力与操纵特性 不同类型船舶（油轮、集装箱船、客船）因其载重、吃水和尺寸差异，操纵特性迥异。本章侧重于： 水动力学基础： 船体在不同航速下的阻力分析、转向力矩的产生与响应时间。 大型船舶的特殊效应： 艉流效应（Propeller Race）、库塔卡效应（Bank Effect）在窄水道操纵中的应对措施。 推进系统与舵效： 可变螺距螺旋桨（CPP）与固定螺距螺旋桨（FPP）的性能对比，侧推器在横向移动中的应用。 第七章：AIS与VTS：协同监控与信息交互 AIS已成为全球航运监管的基础设施。本章阐述其数据结构、信息共享的法律框架，以及如何利用AIS数据进行流量管理。 VTS（船舶交通服务系统）： VTS的功能分级（信息、咨询、导航协助），以及船员如何有效利用VTS的指挥和建议，尤其是在繁忙的锚地和进港引航阶段。 网络安全挑战： 随着船舶系统的高度数字化，AIS和电子通信面临的欺骗与干扰风险及其防御策略。 第八章：极端环境下的航行挑战与应急预案 本书为读者提供了应对突发状况的实战指南： 恶劣天气应对： 如何根据天气预报安全调整航向，避免风暴核心区域。船舶的滚荡与耐波性评估。 失火与损管： 船上消防系统的分类与操作，水密门的快速关闭程序，以及针对不同货物（如危险品）的应急处理流程。 搜救与通信： GMDSS（全球海上遇险与安全系统）的全面应用，国际海上搜救组织（SAR）的协调机制。 --- 第四部分：海洋的未来——前沿技术与可持续发展 第九章：智能船舶与自动化趋势 无人船和自主船舶是航运业的下一个焦点。本章探讨实现全自动化航行的关键技术瓶颈与进展： 传感器融合与环境感知： 利用激光雷达（LiDAR）、高清摄像头和声纳系统构建实时的三维环境模型。 决策支持系统（DSS）： 人工智能在避碰决策、最优航线计算中的辅助角色。 远程控制与操作中心： 岸基团队如何安全接管和监控远洋航行中的关键操作。 第十章：深海探索与海洋资源管理 航海技术已延伸至水下领域。本章介绍深海作业的技术支撑： 水下定位系统（USBL/LBL）： 相比于水面GNSS，水下定位的声学原理与精度挑战。 遥控潜水器（ROV）与自主水下航行器（AUV）： 在海底管线巡检、科学考察中的应用案例。 绿色航运与法规遵循： 探讨IMO的减排目标（EEDI/EEXI），LNG、甲醇等替代燃料对船舶设计与操作的影响，以及如何通过优化航速管理实现节能减排。 结语： 《远航者指南》不仅是一本技术手册，更是一部人类与海洋不断学习、不断和解的史诗。海洋的广阔无垠与瞬息万变，要求每一位航海人都保持谦逊、持续学习的态度。掌握这些先进技术，是确保航行安全、推动海洋经济可持续发展的根本保障。

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