论文总字数：19767字

摘 要

瞭望，一直是航海实践不可缺少的一环。正规的瞭望对航行安全起着至关重要的作用。但在目前航海实践中，总是存在着诸如瞭望人员的水平及瞭望效果不足、瞭望设备存在局限性等问题。由此，引起了无数的船舶碰撞、搁浅等危及船舶安全的事故。上述事故多数是由于驾驶台人员没有进行正规瞭望造成的。如何在当前智能船舶研究的大趋势下提升传统的瞭望手段水平，成为了亟待解决的问题。

本文提出一种内河水域船舶智慧瞭望方案，分析传统瞭望手段及其在当前航行实践中的局限性，结合海事前沿科研成果，从船基和岸基两方面分析提升传统瞭望水平的技术成果，并融合到智慧瞭望方案中。方案主要分析船基以及岸基的瞭望信息来源，阐述瞭望信息的传输、集成流程，以及瞭望信息的综合判断。方案由智能化瞭望信息处理系统构成，为保障内河航行安全和海事监管水平提供帮助。同时，结合内河水域，提出适宜的智慧瞭望设施配备建议，进而设计出适合当前水域的智慧瞭望方案。

关键词：船舶瞭望；内河水域；智慧瞭望；方案搭建

Abstract

Lookout has always been an indispensable part of navigation practice，and plays an important role in the safety of navigation. However, in the current navigation practice, there are always many problems, such as the lack of the level and effect of lookouts, and the limitations of lookout equipment. As a result, it has caused numerous accidents that endanger the safety of ships, such as collision, grounding and so on. Most of the above accidents are caused by the lack of formal lookout by the bridge personne. How to improve the level of traditional lookout methods under the current general trend of intelligent ship research has become an urgent problem to be solved.

This study puts forward a kind of intelligent lookout scheme for ships in inland waters, analyzes the traditional lookout methods and their limitations in the current navigation practice, combined with the achievements of maritime frontier scientific research, this study analyzes the technical achievements that can be used to improve the traditional lookout level from two aspects of ship-based and shore-based, and integrates them into the intelligent lookout scheme. The scheme mainly analyzes the sources of lookout information on ship-based and shore-based, and expounds the transmission and integration process of lookout information, as well as the comprehensive judgment of lookout information. The scheme consists of an intelligent lookout information processing system, which provides help to ensure the safety of inland river navigation and the level of maritime supervision. At the same time, combined with the inland waters, the appropriate intelligent lookout facilities are proposed, and then the intelligent lookout scheme suitable for the current waters is designed.

Keywords: ship lookout；inland water；intelligent lookout；scheme construction

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景以及选题意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3智慧瞭望方案的提出 2

1.4研究内容以及论文结构 3

第二章 船舶瞭望现状分析 4

2.1传统瞭望手段浅析 4

2.1.1视觉瞭望 4

2.1.2听觉瞭望 4

2.1.3其他一切有效手段 5

2.2传统瞭望手段的局限性 6

2.3传统瞭望手段补充的需求分析 6

2.4本章小结 6

第三章 智慧瞭望方案设计分析 7

3.1智慧瞭望方案的概念与目的 7

3.1.1智慧瞭望方案的概念 7

3.12智慧瞭望方案的总体设计目标 7

3.2智慧瞭望方案的技术基础 8

3.3智慧瞭望方案的具体实施与框架设计 8

3.3.1信息采集技术在方案中的体现 8

3.3.2信息传输技术在方案中的体现 11

3.3.3信息处理技术在方案中的体现 12

3.3.4智慧瞭望方案的实现 13

3.4本章小结 13

第四章 面向长江水域的智慧瞭望方案 14

4.1长江水域分析 14

4.2长江水域数字航道建设现状 14

4.3面向长江水域的智慧瞭望方案设计 15

4.4本章小结 16

第五章 结论与展望 17

5.1结论 17

5.2展望 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 绪论

1.1选题背景以及选题意义

瞭望，是航海实践中不可缺少的一环。《中华人民共和国内河避碰规则》中第六条规定：“船舶应当随时用视觉、听觉以及一切有效手段保持正规的瞭望，随时注意周围环境和来船动态，以便对局面和碰撞危险作出充分的估计。”^[1]。在任何情况保持正规的瞭望是驾驶员必须达到的要求，唯有这样才能做到在真正航行实践中对局面和碰撞危险做出充分的估计，并在应对不同局面时做出正确的决策，使船舶避免危险。而不正规的瞭望，如疏于瞭望或是瞭望内容的不全面都将导致船舶陷入危险境地之中。尽管几乎所有的航海者都了解瞭望的重要性，但在航海实践中，发生的多数船舶碰撞、搁浅等危及船舶安全的事故有较大比例都是由于驾驶台的人员没有进行正规的瞭望所造成的。上述情况表明，在船舶航行过程中，仅仅依靠人的主观判断作为瞭望的结果，极有可能出现纰漏，因而造成事故。

当前船舶研究的大趋势正是智能船舶的研究，对于船舶各项设备的智能化研究已有许多的成果。在智能船舶的研究中，智能避碰的研究正是其关键，传统船舶避碰操作的进行是在对瞭望得到的各类信息由人为的综合判断后得出，而智能化的关键就在于由智能程序自行进行判断，随后发生警报以警示瞭望人员，或直接采取行动，采取避碰措施做到智能避碰。而这就需要一个可以对所有获得的信息进行集成的系统，而难点之一就在于如何对这些信息进行集成。

1.2国内外研究现状

对于智能瞭望方案设计的研究，主要包括：智能船舶技术成果研究、智慧海事建设成果研究、新型技术、设备的研究等。这几项内容涵盖了智慧瞭望方案的智慧内涵以及构建板块——瞭望信息的采集、传输、智能化处理，通过对这些内容的研究，筛选出适用于智慧瞭望方案的成果，将其设计为智慧瞭望方案。

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