航标
航标是指供船舶定位、导航或者用于其它专用目的的助航设施,包括视觉航标、无线电导航设施和音响航标等,是保障水上交通安全的最基本设施。对支持水上交通运输、海洋开发、渔业捕捞、国防建设和维护国家主权均起着重要作用。水运事业发展初期,船舶仅以天然目标来估计船位和助航。随着水运事业逐步发展,天然航标不能满足船舶安全航行的需要,人类就在沿海和内河的显著山头和岛屿上建造宝塔、守望台、土丘、石柱、木柱等指引船舶白昼航行,夜间设置灯光助航。我国有5000年文明史,是最早把航标用在沿海和内河船舶助航的国家之一。文字记载,人类最早使用的航标是灯塔。公元前285年,埃及人在亚历山大港附近的法罗斯岛上建造了法罗斯灯塔。此座灯塔是古代世界七大奇迹中唯一造福于人类的建筑物。随着水运事业的发展,各国相继使用了浮标和其他航标。1921年,无线电指向标首次安装在美国的Ambrose灯船和纽约港入口处,台卡和罗兰A无线电导航系统于1945年开始使用;雷达应答器于1950年开始使用;子午仪卫星导航系统于1960年投入使用。航标能源随着水运事业的发展也有了很大发展。早期使用火柴,之后使用过煤炭,动、植物油,石油,煤气,乙炔气,电能(普遍使用电能是在1920年以后。)现在,视觉航标、音响航标、无线电航标以及航标能源都有了很大的发展,并已迈入航标自动化新的历史阶段。
陆标定位
陆标定位是根据已知陆上物标测定船位的方法,利用罗经、六分仪、测距仪或雷达等测定一个陆上物标的方位或距离,或测定两个物标的夹角,可求出一条船位线;通常用两条或三条同时观测(紧接着的前后观测可视为同时)的船位线相交得出观测时的船位。常用的船位线有三种:①方位船位线,观测某一物标方位的等值线,就是从物标反向画出的直线;②距离船位线,观测某一物标距离的等值线,就是以该物标为中心,以等值线为半径的一段圆弧;③水平角船位线,观测两物标水平夹角的等值线,就是通过该两物标和测者的一段圆弧。常用的陆标定位方法有:二方位定位、三方位定位、三标两水平角定位、方位距离定位、双距离定位等。不同时观测的船位线可按照前后观测时间间隔内的航迹推算,将船位线移到同一时刻相交,称为移线定位。
船用导航雷达
船用导航雷达是保障船舶航行的雷达,也称航海雷达。它特别适用于黑夜、雾天引导船只出入海湾、通过窄水道和沿海航行,主要起航行防撞作用。船上装备雷达始自第二次世界大战期间,战后逐渐扩大到民用商船。国际海事组织规定,1600吨位以上的船只须装备导航雷达。导航雷达的一项重要任务是目标标绘,这项任务正逐渐改由自动雷达标绘装置来担任。国际海事组织还规定所有1万吨位以上的船只逐步装设这种装置。适应航海环境的雷达,须能自动输入船舶自身的航速和航向,数据必须相当准确。第二次世界大战以后,微波航海雷达的基本结构并无很大的改变,磁控管发射机、高灵敏度接收机、双工器、天线和显示器的工作原理均与以前的相同,但性能和可靠性已经得到改进。20世纪60年代后期,利用小型计算机研制成功自动雷达目标跟踪和估算系统,它能处理雷达视频电压,检测和跟踪目标,测量船舶与目标之间的相对运动,预计目标未来的运动和最接近点,协助驾驶人员采取回避动作。导航雷达和自动雷达标绘装置是航海领域内的重要设备,是驶近陆地、引导船舶出入港口和窄水道的必要设备。
航海信号
国际航海信号是指各国船舶间为了沟通联络,按着国际协议统一使用的信号。国际信号规则包括各种通信方式程序、遇难求救信号、国际信号简谱等。航海信号包括:船舶通信信号、无线电通信、数字通信、卫通通信、避碰信号、声响和灯光信号、国际信号旗、帆船竞赛信号旗等。船舶通信信号:视觉信号是在视觉范围内,用肉眼(或供助望远镜)接受信号的一种通信方式。视觉通信包括手旗或手臂通信(即用两面手旗以各种不同角度、部位表示字母和符号进行通信)、旗号通信(即以各种不同式样和颜色的挂旗表示字母、数字和某种特定意义的通信)、灯光通信(是灯光通信器材以各种不同长短闪光表示字母、数字、勤务符号来进行通信)、烟火通信(即用燃烧发光或发烟进行通信联络)、形体通信(即以圆形、锥形、圆桶、布板、旗子等表示特殊意义的信号进行通信)和音响通信(即用汽笛、传声筒、扩音器和炮声等音响器材来表示预定的信号和通信)等。无线电通信是利用电波在空中传播的方式将书面消息编成电码并远距离传递的通信方式。数字通信是传送离散数字信号的通信方式。即把原始的消息转化成简单的数字形式再进行传送的通信方式。卫星通信是利用人造卫星作为中继站来转发无线电波,在两个或多个地面站之间所进行的通信。它具有通信距离远、覆盖面积大、通信容量大、机动灵活性强、传播稳定可靠、通信质量高和易于多址连接等优点。避碰信号是指驾驶人员进行识别和确定来船种类、动态及其与本船相对位置的依据。《国际海上避碰规则》规定了不同种类的船舶在各种动态时必须显示的号灯和号型,只有正确的观察和判断,才能采取正确的避让措施。各类船舶应显示的号灯、号型,以及“船舶”、“机动船”、“在航”等名词,规则都作了明确的规定。声响和灯光信号是指《国际海上避碰规则》规定船舶在互见中和能见度不良情况下,应释放的各种声号和灯光信号,是表示传播的动态和种类,警告或提醒来船注意的信号。国际信号旗一套共40面,其中26面字母旗,10面数字旗,3面代字旗与1面回答旗。帆船竞赛信号旗,系由这些信号旗单用或配合其他特殊规定旗号的组合使用。