海洋气象导航系统:御风越海 走向深蓝

来源:海洋网   发布时间:2019-07-25 17:17:09 

  原标题:中央气象台推出海洋气象导航系统:御风越海走向深蓝

  核心阅读:

  ■内含船舶信息服务系统、船端导航系统、岸端导航业务系统、船舶监控等硬核技术。

  ■集航前路线规划-航中跟踪导航-航后性能评估服务为一体。

  ■完全具备自主知识产权,可为我国海洋经济发展提供强有力支撑。

  6月9日,华洋“pioneer号”从国内港口扬帆起航,原计划走最短航线,即印度洋-好望角-大西洋到达目的地。当船舶航行至好望角时,船端导航系统显示,受南大西洋低压系统影响,西风带和5米多的巨浪将影响船只即将经过的南纬33度以南地区。对此,中央气象台果断建议,改变航线至风力小的南纬20度至30度之间,避开西风带。根据建议,“pioneer号”顺利到港。

  类似的故事还很多。“pioneer号”调整航线的背后,是一款“私人订制”版导航——中央气象台船舶气象导航系统。

  硬核,来源于六大核心技术

  7月11日,中央气象台正式发布了船舶气象导航系统,这是一个完全具有自主知识产权的导航系统。

  中央气象台导航团队负责人赵伟指出,船舶气象导航系统的“硬核”之处在于集远洋导航多源数据、远洋导航航线模型与算法、岸基远洋气象导航决策支持、船舶预警信息、智能发布服务于一体。用户可以通过问海网查询船舶基础信息,也可以查询港口位置、排放控制区域(ECA)、高风险区域等信息。

  导航团队将海洋天气预报技术与船舶定位技术、航海技术等结合起来,形成了涵盖船舶信息服务系统(问海网)、船端导航系统、岸端导航业务系统、船舶监控、航线预报产品、航次评估报告等技术的船舶气象导航系统。

  以船舶信息服务系统为例,打开网页,航行人员、港口经营人员、运货方及货主等注册用户可以随时关注船舶相关气象服务信息,了解航行区域、航线以及离港点、到港点天气实况和天气变化趋势。全球在航船舶数据分析系统集成基于船舶自动识别系统(AIS)的实时船舶查询数据库,可获取全球船舶在航信息。

  赵伟介绍,船舶气象导航系统服务范围已经涵盖太平洋、印度洋、大西洋,最北可到北极圈的摩尔曼斯克,最南可到南极海域。将来可以遍布全球海域的各个角落。

  一个方案,省时又省钱

  打开问海网,海上船舶每个时次的卫星AIS监控点详细记载着经度、纬度、信息世界时间、船舶信息、航向、航速、油耗信息、目标港口等详细信息。

  据导航科科长、高级工程师刘涛介绍,这些基础信息都来源于船端系统,通过电子邮件发送到系统邮箱。接到这些信息后,船舶气象导航系统会自动推送船舶位置天气、海浪等信息,如果有不利于船舶的情况,系统会及时建议船舶更改航线,以保障安全和经济效益。

  船舶在离港之前或航行中,向中央气象台申请气象导航服务。导航团队系统应用中央气象台自主研发的GRAPES全球数值预报系统提供短、中期天气要素预报,并结合海洋气候特征及该船舶状况、所载货物、航线目的地,给出“时间最短”“避风”“经济最优”等最佳航线方案。同时,在船舶航行过程中,系统还将根据天气、浪涌等情况,对船舶进行跟踪,必要时及时提醒修正航线。总之,在确保船舶、人员、货品安全的情况下,实现省油、省时。

  7月2日,中央气象台中短期精细化天气预报显示,在北纬40度、西经170度北太平洋附近海域有一个温带气旋正在生成,将影响正在航行的华洋“ROSE”号。当天值班的刘涛分析,如果“ROSE”号继续沿着预计航线航行,7月4日恐将遭遇气旋北部大风浪区。导航团队经过精确推算,建议船舶更改航线,先沿“恒向线”航行至北纬37度、西经140度,再恢复至原航线。“ROSE”号船长接受建议,立即更改航线,在气旋西南部气流的助推下,“ROSE”号顺风顺浪,航速大大提高,且节约了燃油。

  后来,导航科收到了来自船舶方面的消息,称“尽管新航线多出了40海里,却提前了3个多小时到达中途港口。船舶气象导航系统是海上航行的‘定海神针’,大型船舶在海上运行的成本每小时以万元计算,一个方案省时又省钱”。

  不断改进,提供更优解决方案

  早在上世纪80年代,大连市气象台等单位就研制了气象导航技术,中国气象局将该成果投入业务应用。1987年6月,中央气象台首次为我国远洋轮“安平5号”横渡太平洋提供气象导航保障服务。

  随后,中央气象台气象导航业务一度停滞。2017年,中央气象台联合华洋海事中心有限公司,从国家安全出发,为响应“一带一路”倡议,重新恢复了导航业务,并进行了导航业务系统的现代化改造工作。

  气象导航团队借助超级计算机、精确的数值预报产品、完备的全球气象资料和覆盖全球的海洋天气预报,对涉及气象导航的关键要素,如海流流向、流速、风浪、涌浪、海温、10米风、能见度等进行预报,最高空间分辨率9千米,最长预报时效为240小时。

  新的气象导航系统初步具备了导航业务能力,可以承担起海运气象服务、海洋生产与经济气象保障乃至于国防安全气象保障等专业服务的重任。正如气象导航团队高工张增海所说:“讲好航海故事,增强海洋科技自信,用我们的精准预测,为远洋航行提供最坚实的后方保障。”

  目前,船舶气象导航系统已经在12艘远洋船舶上使用,并产生了较好的经济效益。未来,气象导航团队将不断完善系统,为远洋船舶提供更安全、更经济的导航解决方案。

  延伸阅读:为什么要研发自己的气象导航?

  目前,我国已是世界第一大货物贸易国,90%以上的外贸货物来源于海上运输。同时,我国又是一个航运大国,现有远洋航行船舶4960艘,渔船总数达104.25万艘。

  当前,“一带一路”倡议已进入全面推进、务实合作的新阶段。随着国家海洋经济开发,贸易往来需求增多,加上远洋航行受天气和海况影响严重,狂风、巨浪、暴雨、浓雾、海冰等恶劣天气和海况严重威胁航行安全,影响经济效益。

  据不完全统计,目前,中国气象导航市场基本被国外气象导航公司占据。船舶气象导航服务需要向气象导航公司提供船舶技术参数、货运信息以及航次任务等重要信息,导致国家商业、贸易和技术信息安全难以保障。因此,我们迫切需要拥有自主知识产权的海洋气象导航服务系统。

  大力发展我国自主的气象导航系统,可打破国外在气象导航领域的技术和市场垄断,切实保障“一带一路”建设和国家安全,服务我国海洋经济发展。


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