航海基础知识有哪些

航海的基本知识

航海知识的涉猎面很广，可谓“上知天文、下知地理”，对气象也懂一点，但虽然广却不深，只局限在实用的层次。

航海主要是做二件事：一是定位，船舶要时时刻刻知道自己的位置在哪里(在海图上的位置)，以避免搁浅或触礁。二是避让他船，防止碰撞。

一、建立地球的坐标系统

将地球的赤道作为零纬度，把赤道分为360度，每度分为60分，每分分为60秒，这就是经度。经度以英国伦敦附近的格林威治天文台所在地点为零经度，分别向东、向西各分180度，称为东经和西经，东、西经180度的结合线称为日界线。向东通过日界线，日期要重复一天，反之要跳过一天。

赤道把地球分为南北二个半球，每个半球分别向南北平均分为90度，同样每度分为60分，每分分为60秒，这就是纬度。在北半球的称为北纬，在南半球的称为南纬。在赤道附近的纬度和经度的长度是相同的，每分的长度为1852米，定为1海里。

由于地球是圆的，越向南，越向北，纬度圈就越小，纬度的长度没有变，但经度的每度的长度就越来越小。所以，计算航程是以纬度来丈量的。但是我们定的船位是画在海图上的，怎样将地球的坐标系统体现在纸上呢?现在使用的是二种方法，一种是心射投影法，即假设在地球的中心放一个光源，将地球坐标系统投影到纸上，称为“心射投影图”，主要用于大圆航行。另一种是圆柱型投影法，即将纸卷成圆柱型，将地球坐标放在中间投影，这样投影出来的图，经度和纬度的交叉成90度，使用起来很直观很方便。这是由科学家墨卡托发明的，现在称这种海图为“墨卡托海图”。

有了地球坐标系统，有了海图，船舶在地球上的任何位置可以都在海图上标出来。

由于地球要自转，每转一圈为24小时。这里就出现了一个时区的概念。由于人类已经将赤道分为360度，所以，地球24小时旋转了360度，每小时旋转了15度，每转1度需要4分钟。人们把时间和地理结合起来，把地球分为25个时区。将东经7。5度和西经7。5度定为零时区(世界时)，分别向东、向西各设12个时区。东12区和西12区各为7。5度。我们使用的“北京时”是以北京附近的秦皇岛(东经120度)为基准，定为东8区，即从东经112度半到东经127度半都使用北京时。所以，如果要将“北京时”换算到世界时，应将“北京时”减8个小时。

二、船舶航行

船长应及时将航次命令传达给大副、二副、轮机长等船舶有关人员，二副应根据船长的指示编制航行计划，大副督促厨房备足伙食，轮机长申请补足燃油;开航前船长要召开“航前会”，检查各部门的开航准备情况。船舶离开泊位后由船长或引水员引航出港，(按照国际惯例，引水员引航发生的事故，经济责任仍然由船长承担。所以，任何时候船长发现引水员出现差错，船长有权接过引航指挥权。)船舶在港内航行时，轮机长要在机舱值班。船舶出港后由驾驶员在驾驶台、轮机员在机舱值班。每班四小时，大副为0400-0800，1600-2000;二副为0000-0400，1200-1600;三副为0800-1200，2000-2400;机舱也一样，大、二、三管轮和驾驶员对应值班。驾驶员在值班期间要确保船舶航行安全，认真了望，正确避让，防止与他船发生碰撞。

在沿海航行，应至少每小时利用岸标定位一次(即观测船位)，按船长的命令修正航向，保持船位在航线附近(一般不得偏出航线一海里)，值班驾驶员有任何疑惑和困难应立即报告船长。在大洋航行每天应进行测天定位(至少早、中、晚各一次)。现在有卫星定位仪(即GPS)定位，方便了很多，但GPS船位不是观测船位，仍然要求船舶驾驶员尽量进行测天定位。

轮机员在机舱值班要确保所有运行的设备正常运作，发现故障要及时排除，需要减车或停车抢修的要报告驾驶台和船长，征得同意后才能进行。

整个过程要严格执行航行计划船舶浮性 船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性(buoyancy)：船舶是浮体，决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。其漂浮条是：重力和浮力大小相等方向相反，而且两力应作用在同一铅垂线上。船舶重力即船舶的总重量。船舶浮力是指水对船体的上托力根据阿基米德定理，船舶浮力大小等于船体所排开同体积水的重量。

船舶重力，通常用W表示，它经过船舶重量的中心，也叫重心(G)，其方向垂直向下，船舶重心G的位置是随货物移动而改变;船舶浮力，通常用B表示，它经过船舶水下体积的几何中心，也叫浮心(G)，其方向垂直向上，船舶浮心G的位置是随水线下船体体积的变化而变化。

船舶重力(W)和浮力(B)大小相等、方向相反且重力与浮力又是作用在同一铅垂线上，这时船舶就平衡漂浮在水面上。

如果增加载货，重力增大船舶就会下沉，使吃水增加，浮力也就增大，直到浮力和重力又相等，船舶就达到新的平衡位置;同样，若重力减少，船舶上浮，也会到达另一新的平衡点。

船舶的平衡漂浮状态，简称船舶浮态。

船舶浮态可分为四种。

1、正浮状态：是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。

2、纵倾状态：是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。船首吃水大于船尾水叫首倾;船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。为保持螺旋桨一定的水深，提高螺旋桨效率，一航未满载的船舶都应有一定的尾倾。

3、横倾状态：是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况，航行中不允许出现横倾状态。

4、任意状态：是指既有横倾又有纵横倾的状态。船舶在海上航行，经常会遇到海浪打上甲板，冬季还会结成很厚的冰，这就等于给船舶增加了重量。为了保障船舶安全，船舶必须留有一定的储备浮力(也叫保留浮力)。储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力。

载货越少，船舶干舷越高，储备浮力越大，浮性越好，越有利于航行安全。所以，为了既保证船舶安全，又能充分利用船舶的载重能力，就必须根据不同季节和航区进行合理配载，使最大吃水不超过载重线标志上规定的满载吃水线。

船舶航行性能

为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行，要求船舶具有良好的航行性能，这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。

航海历史的发展

中国航海历史悠久。早在距今7000年前的新石器时代晚期，中华民族的祖先已能用火与石斧“刳木为舟，剡木为楫”。到春秋战国时期，随着木帆船的逐步诞生，出现了较大规模的海上运输与海上战争。到秦汉时代，出现了秦代徐福船队东渡日本和西汉海船远航印度洋的壮举。在三国、两晋、南北朝时期，东吴船队巡航台湾和南洋，法显从印度航海归国，中国船队远航到了波斯湾。从随唐五代到宋元时期，中国航海业全面繁荣、海上丝绸之路远届红海与东非之滨。由于以罗盘导航为标志的航海技术取得重大突破，中国领先西方进入“定量航海”时期。到明代永乐至宣德年间，伟大的中国航海家郑和率领远洋船队，先后七次下西洋，遍访亚非各国。这一航海盛举，不但将中国古代航海业推向顶峰，而且在整个人类航海史上，竖起了一座永垂史册的丰碑。然而，随着中国晚期封建主义逐渐保守与僵化，严重阻碍了中国航海业的进一步发展和航海科学技术的不断进步，中国航海业从而进入由盛转衰的时期。虽有晚清搞洋务运动，于1865年创设江南制造局以发展民族造船业，于1873年成立轮船招商局以发展民族航运业，于1909年在高等实业学堂设立船政科以培养民族高级航海专门人才，终难成大势。

回顾世界的航海史，早在公元前2500年以前，古埃及就有人驾驶帆桨船沿地中海东航至黎巴嫩，古希腊人毕菲在公元前4世纪在海上探险中发现了不列颠群岛。中国发明的罗盘(指南针)在14世纪前后，分别由阿拉伯人和埃及人传入欧洲，欧洲海洋国家的航海活动取得了伟大的成果。在郑和下西洋之后87年、92年、114年，1492年意大利人哥伦布横渡大西洋到达美洲，1497年葡萄牙人达·伽马绕过好望角远航印度，1519年葡萄牙人麦哲伦向西作环球航行，也载入世界航海史册。

航海服务与支持系统

自从无线电报开始用于船岸之间的通信，船公司、岸基航海服务机构和管理部门就开始通过无线电通信影响、协助和控制船舶的航海活动。

1) 无线电航行警告系统(Radio Navigational Warning)

航行警告系统和航行通告，是将有关海区和水域内发生的或将要发生的，可能影响航行和作业安全的任何情况变化，及时准确地通知所有船舶，使之采取适当措施或保持戒备，以确保船舶航行和作业安全。各国海上安全主管部门专设的海岸电台用无线电发布这类公告称为无线电航行警告。1977年国际海事组织(IMO)正式建立了世界无线电航行警告系统。该系统将全球分成16个播发航行警告的区域。每个区域由一个国家作为协调人，负责将搜集到的资料进行核对、整理和编辑，再播整个区域的航行警告。

2) 船舶定线制(Ship Routing)

在过去上千年的航海实践中，船舶的航行路线都是由船长自行确定的。为防止船舶在雾中碰撞，1859年世界上实行了第一个分道通航制，1875年又采用了躲避浮冰的船舶定线制。到目前全世界已有100多个船舶定线制。定线制旨在减少海难事故的单航路或多航路和或定线措施，它包括分道通航制、双向航路、推荐航线、避航区、沿岸通航带、环行道、警戒区和深水航路，这些定线措施可根据实际情况结合起来使用。

3) 船舶报告系统(Ship Report System)

全球性的船舶动态报告制度是在18世纪初由英国劳埃德首先在全球重要地点建立的通讯网，搜集船舶动态资料。自1930年起，有些船公司规定，出海船舶必须定时向公司报告其船位、航向和航速。1958年美国海岸警卫队发起建立商船自动报告制以改进船舶搜寻和救助。现行的船舶报告系统是由IMO采用的，要求船舶通过无线电报告提供、搜集或交换信息，用于搜救、交通服务、天气预报和防止海上污染等目的。

4) 船舶交通服务(Vessel Traffic Services)

船舶交通服务(VTS)是负责增进海上交通安全、提高交通效率及保护海洋环境的主管机关所实施的服务系统，其范围从向船舶提供简单的信息到广泛管理一个港口或水道的船舶交通，其功能包括数据搜集、数据评估、信息服务、协助航行、组织交通和支持联合行动等。