高科技托起跨越时空的未来航海

原标题：航海日｜高科技托起跨越时空的未来航海

　　船舶的航迹，是一条碧蓝色的康庄大道。

　　大海无言，但充满美。它的美不分时间，每一时刻都散发着独特的魅力，晴天或雨天，清晨或傍晚，在历史的沧桑中亘古不变。

　　大海一直是人类征服的对象，面对海浪、风和冰，航海探险者雄心勃勃。早期，航海被认为是一种冒险行为。极少有船主敢冒险出海到望不见陆地的洋面上去，因为那时认为，航海是可怕的，出海就意味着送死。这归根到底就是因为技术落后，没有精确的导航。因此，在远洋航行中，确定船只的方位是第一位的。最初航海者通过白天观察太阳的高度、夜间观察北极星的方位来判断所处的纬度，依靠天体定位。航海家使用一种很简单的仪器来测量天体高度，称为六分仪，来确定船舶的位置。

　　英国《大不列颠百科全书》认为：“航海曾经被认为是一种技艺，现在已经成为一门科学和技术。”而船舶作为航海的重要水上运载工具，经历了从原始的“刳木为舟”到今天几十万吨的超级轮船，从古代的木质结构到现在的钢铁身躯，从过去利用人力、自然动力到利用机器驱动力，走过了一个漫长的过程。

　　现代航海：体面的职业有趣的工作

　　航海技术是海洋运输的保障。随着经济社会快速发展，日益繁忙的海上交通促使船舶向大型化、专业化、自动化发展，智能化系统的引入，更使船舶成为安全高效的运输工具。由于航海技术的巨大进步，航海不再是冒险的行为，它是一份体面的职业、有趣的工作。现代航海技术主要呈现以下特点：

　　一是船舶大型化。随着科技的发展，造船材料的精益求精，船舶越造越大。在20世纪50年代，1万载重吨的船就可称为“万吨巨轮”。2000年年底，世界上拥有10万载重吨的超大型油轮(VLCC)数百艘。目前，最大的散货船为60万载重吨。集装箱船近年来也越来越大，6000标箱、8000标箱、10000标箱……甚至达到22000标箱。

　　一艘40万吨超级干散货船的甲板面积超过2.4万平方米，面积相当于3.5个标准足球场。

　　二是船舶专业化。随着经济的发展、贸易的需要，人们对船舶的需求更多样。过去的海洋运输船舶主要是客船、货船。近20年来，大型油轮、超级集装箱船、豪华邮轮、各式各样的滚装船、安全可靠的液化气船(LNG、LPG)、酷似航母的半潜船等专业化特种船舶像雨后春笋般地迅速生长，让人眼花缭乱。

　　三是船舶驾驶自动化。进入第三次产业革命后，技术发明的商业化加快，现代控制理论及其自适应控制等技术理论进入船舶制造业。20世纪80年代，微型计算机在船上广泛应用，从船舶自动舵、船舶机舱设置集中控制室到出现无人值班机舱和驾驶台对主机遥控遥测，机舱自动化成为“家常便饭”。船舶自动化使船舶定员大约减半，降低了营运成本。近10年来建造的新型船舶基本上都可称之为自动化船舶，其中一部分自动化程度高的船舶被称为“高自动化船舶”。船舶自动化从机舱自动化走向了驾驶自动化时代。

　　四是船舶定位全天候化。经典的陆标定位、天文定位方法已成为特殊情况下的怀旧手段。当前已经进入高精度卫星导航定位新时代，有中国的北斗卫星定位系统、美国的GPS全球卫星定位系统、俄罗斯的GLONASS全球导航系统、欧盟的伽里略卫星导航定位系统。船舶定位不再是第一位的了，已经成了驾驶员不在话下的事。

　　五是船舶避碰智能化。过去，在雾天、大雪、大暴雨等能见度不良的天气，船舶驾驶员就如同高度近视甚至是盲人开船，很容易酿成悲剧。而船用雷达最初用于海上避碰时，有时却因船员对雷达提供的信息处理和运用不当造成船舶碰撞。后来，自动雷达标绘装置(APPA)和雷达结合形成自动避碰系统，可用图像方式自动显示相遇船舶运动矢量线、可能碰撞点等信息。数据和图像处理技术的发展，使得船舶自动识别系统(AIS)问世，AIS可连续与其他船舶交流船舶数据，如船名、船舶种类、尺度、装载情况、航行状态和航行计划等。这大大减少了碰撞事故，使驾驶员实现了从“近视眼”到“千里眼”的跨越进步。

　　六是航运海图的智慧化。传统的纸质印刷海图已不能适应船舶自动化和航海智能化的发展要求，电子海图显示与信息系统(ECDIS)在近十几年研发成功并不断完善。ECDIS上具有海图显示、计划航线设计、航路监视、危险事件报警、航行记录、海图自动改正等多种功能。这不是纸质海图到电子海图的形式变化，而是基于船舶位置的网络数据大平台，是航海领域的一场技术革命。

　　七是通信系统智能网络化。当船员越来越少，通信系统变得越来越重要。国际海事通信基于地球同步卫星，提供全球范围内的通信服务。船与船、船与岸台，可以全方位全天候即时沟通信息。一旦发生海上事故，岸上搜救当局及遇难船附近船舶能够迅速地获得报警，以最小的时间延迟参与搜救行动。卫星网络通信在船上的使用实现了驾驶与通信合一，传统的船舶报务员已经被淘汰。

　　未来航海：科技与艺术碰撞产生的美

　　如果没有海洋运输，世界上就有一半人挨饿，一半人挨冻。海运在各国的国民经济发展中占有十分重要的地位。

　　有人经常问，未来航海是什么样子？

　　这谁也说不清，但是正如一首歌所唱那样——“明天会更好”。我们有理由相信，在第四次工业革命大背景下，科学技术的突飞猛进，将给船舶发展带来勃勃生机。

　　新型造船材料、新船舶动力、大数据、人工智能、基于卫星网络的物流网以及区块链与现代船舶工业深度有机融合，将使船舶发展迈上新台阶——高度智能的、脱碳型的自主化现代船舶，新动力、新材料、超导电磁的高智慧船舶等将展现在世人面前。

　　未来航海是一个崭新的大领域、大范围。到那时，航海将是科技与艺术碰撞所产生的美。

　　智慧集装箱装运的无人码头汽车、管理海事的专用无人飞机、无人驾驶的几十万吨级超级巨轮、靠机器人管理的无人码头……这样的场景是被科技与艺术支撑起来的智慧航海，很像一个美丽的工作游戏世界。

　　一人驾驶几艘十几万吨船舶，是坐在办公室里开的。驾驶员不再称为船员，他们将是一种新型的白领工程师，边喝着咖啡边开船。开船人不单单是职业，而是工作与娱乐的有机结合。

　　这是梦想吗？

　　不！一定能够成真！

　　让我们满怀激情去拥抱航海的未来吧！

　　作者：任茂东，系原交通部科技教育司司长，全国人大原科教文卫委员会、内务司法委员会副主任