航海技術畢業論文雷達定位無線電是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的電磁波，是其中的一個有限頻帶，上限頻率在300GHz（吉赫茲），下限頻率較不統一,在各種射頻規范書,常見的有三3KHz~300GHz（ITU－國際電信聯盟規定）,9KHz~300GHz,10KHz~300GHz。

無線電技術是通過無線電波傳播信號的技術。

無線電技術的原理在于，導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象，通過調制可將信息加載于無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。通過解調將信息從電流變化中提取出來，就達到了信息傳遞的目的。

麥克斯韋最早在他遞交給英國皇家學會的論文《電磁場的動力理論》中闡明了電磁波傳播的理論基礎。他的這些工作完成于1861年至1865年之間。

海因里希·魯道夫·赫茲（HeinrichRudolfHertz）在1886年至1888年間首先通過試驗驗證了麥克斯韋爾的理論。他證明了無線電輻射具有波的所有特性，并發現電磁場方程可以用偏微分方程表達，通常稱為波動方程。

1906年圣誕前夜，雷吉納德·菲森登（ReginaldFessenden）在美國麻薩諸塞州采用外差法實現了歷史上首次無線電廣播。菲森登廣播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗誦《圣經》片段。位于英格蘭切爾姆斯福德的馬可尼研究中心在1922年開播世界上第一個定期播出的無線電廣播娛樂節目。

發明

關于誰是無線電臺的發明人還存在爭議。

1893年，尼科拉·特斯拉（NikolaTesla）在美國密蘇里州圣路易斯首次公開展示了無線電通信。在為“費城富蘭克林學院”以及全國電燈協會做的報告中，他描述并演示了無線電通信的基本原理。他所制作的儀器包含電子管發明之前無線電系統的所有基本要素。

古列爾莫·馬可尼（GuglielmoMarconi）擁有通常被認為是世界上第一個無線電技術的專利，英國專利12039號，“電脈沖及信號傳輸技術的改進以及所需設備”。

尼科拉·特斯拉1897年在美國獲得了無線電技術的專利。然而，美國專利局于1904年將其專利權撤銷，轉而授予馬可尼發明無線電的專利。這一舉動可能是受到馬可尼在美國的經濟后盾人物，包括湯瑪斯·愛迪生，安德魯·卡耐基影響的結果。1909年，馬可尼和卡爾·費迪南德·布勞恩（KarlFerdinandBraun）由于“發明無線電報的貢獻”獲得諾貝爾物理學獎。

1943年，在特斯拉去世后不久，美國最高法院重新認定特斯拉的專利有效。這一決定承認他的發明在馬可尼的專利之前就已完成。有些人認為作出這一決定明顯是出于經濟原因。這樣二戰中的美國政府就可以避免付給馬可尼公司專利使用費。

1898年，馬可尼在英格蘭切爾姆斯福德的霍爾街開辦了世界上首家無線電工廠，雇傭了大約50人。

無線電的用途

無線電的最早應用于航海中，使用摩爾斯電報在船與陸地間傳遞信息?，F在，無線電有著多種應用形式，包括無線數據網，各種移動通信以及無線電廣播等。

以下是一些無線電技術的主要應用:

通信

聲音

*聲音廣播的最早形式是航海無線電報。它采用開關控制連續波的發射與否，由此在接收機產生斷續的聲音信號，即摩爾斯電碼。

*調幅廣播可以傳播音樂和聲音。調幅廣播采用幅度調制技術，即話筒處接受的音量越大則電臺發射的能量也越大。這樣的信號容易受到諸如閃電或其他干擾源的干擾。

*調頻廣播可以比調幅廣播更高的保真度傳播音樂和聲音。對頻率調制而言，話筒處接受的音量越大對應發射信號的頻率越高。調頻廣播工作于甚高頻段（VeryHighFrequency，VHF）。頻段越高，其所擁有的頻率帶寬也越大，因而可以容納更多的電臺。同時，波長越短的無線電波的傳播也越接近于光波直線傳播的特性。

*調頻廣播的邊帶可以用來傳播數字信號如，電臺標識、節目名稱簡介、網址、股市信息等。在有些國家，當被移動至一個新的地區后，調頻收音機可以自動根據邊帶信息自動尋找原來的頻道。

*航海和航空中使用的話音電臺應用VHF調幅技術。這使得飛機和船舶上可以使用輕型天線。

*政府、消防、警察和商業使用的電臺通常在專用頻段上應用窄帶調頻技術。這些應用通常使用5KHz的帶寬。相對于調頻廣播或電視伴音的16KHz帶寬，保真度上不得不作出犧牲。

*民用或軍用高頻話音服務使用短波用于船舶，飛機或孤立地點間的通訊。大多數情況下，都使用單邊帶技術，這樣相對于調幅技術可以節省一半的頻帶，并更有效地利用發射功率。

*陸地中繼無線電(TerrestialTrunkedRadio,TETRA)是一種為軍隊、警察、急救等特殊部門設計的數字集群電話系統。

電話

*蜂窩電話或移動電話是當前最普遍應用的無線通信方式。蜂窩電話覆蓋區通常分為多個小區。每個小區由一個基站發射機覆蓋。理論上，小區的形狀為蜂窩狀六邊形，這也是蜂窩電話名稱的來源。當前廣泛使用的移動電話系統標準包括：GSM，CDMA和TDMA。運營商已經開始提供下一代的3G移動通信服務，其主導標準為UMTS和CDMA2000。

*衛星電話存在兩種形式：INMARSAT和銥星系統。兩種系統都提供全球覆蓋服務。INMARSAT使用地球同步衛星，需要定向的高增益天線。銥星則是低軌道衛星系統，直接使用手機天線

電視

*通常的模擬電視信號采用將圖像調幅，伴音調頻并合成在同一信號中傳播。

*數字電視采用MPEG-2圖像壓縮技術，由此大約僅需模擬電視信號一半的帶寬。

緊急服務

*無線電緊急定位信標（emergencypositionindicatingradiobeacons，EPIRBs），緊急定位發射機或個人定位信標是用來在緊急情況下對人員或測量通過衛星進行定位的小型無線電發射機。它的作用是提供給救援人員目標的精確位置，以便提供及時的救援。

數據傳輸

*數字微波傳輸設備、衛星等通常采用正交幅度調制（QuadratureAmplitudeModulation，QAM）。QAM調制方式同時利用信號的幅度和相位加載信息。這樣，可以在同樣的帶寬上傳遞更大的數據量。

*IEEE802.11是當前無線局域網（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）的標準。它采用2GHz或5GHz頻段，數據傳輸速率為11Mbps或54Mbps。

*藍牙（Blueteeth）是一種短距離無線通訊的技術。

辨識

*利用主動及被動無線電裝置可以辨識以及表明物體身份。（參見射頻識別）

其它

*業余無線電是無線電愛好者參與的無線電臺通訊。業余無線電臺可以使用整個頻譜上很多開放的頻帶。愛好者使用不同形式的編碼方式和技術。有些后來商用的技術，比如調頻，單邊帶調幅，數字分組無線電和衛星信號轉發器，都是由業余愛好者首先應用的。

導航

*所有的衛星導航系統都使用裝備了精確時鐘的衛星。導航衛星播發其位置和定時信息。接收機同時接受多顆導航衛星的信號。接收機通過測量電波的傳播時間得出它到各個衛星的距離，然后計算得出其精確位置。

*Loran系統也使用無線電波的傳播時間進行定位，不過其發射臺都位于陸地上。

*VOR系統通常用于飛行定位。它使用兩臺發射機，一臺指向性發射機始終發射并象燈塔的射燈一樣按照固定的速率旋轉。當指向型發射機朝向北方時，另一全向發射機會發射脈沖。飛機可以接收兩個VOR臺的信號，從而通過推算兩個波束的交點確定其位置。

*無線電定向是無線電導航的最早形式。無線電定向使用可移動的環形天線來尋找電臺的方向。

雷達

*雷達通過測量反射無線電波的延遲來推算目標的距離。并通過反射波的極化和頻率感應目標的表面類型。

*導航雷達使用超短波掃描目標區域。一般掃描頻率為每分鐘兩到四次，通過反射波確定地形。這種技術通常應用在商船和長距離商用飛機上。

*多用途雷達通常使用導航雷達的頻段。不過，其所發射的脈沖經過調制和極化以便確定反射體的表面類型。優亮的多用途雷達可以辨別暴雨、陸地、車輛等等。

*搜索雷達運用短波脈沖掃描目標區域，通常每分鐘2－4次。有些搜索雷達應用多普勒效應可以將移動物體同背景中區分開來

*尋的雷達采用于搜索雷達類似的原理，不過對較小的區域進行快速反復掃描，通?？蛇_每秒鐘幾次。

*氣象雷達與搜索雷達類似，但使用圓極化波以及水滴易于反射的波長。風廓線雷達利用多普勒效應測量風速，多普勒雷達利用多普勒效應檢測災害性天氣。

加熱

*微波爐利用高功率的微波對食物加熱。（注：一種通常的誤解認為微波爐使用的頻率為水分子的共振頻率。而實際上使用的頻率大概是水分子共振頻率的十分之一。）航海技術論文范文(2)航海技術論文范文篇二

基于航海CBT技術的航行實習教學探索

摘要：海上航行實習一直是航海教育的重要環節。為滿足《STCW公約馬尼拉修正案》等對航海實踐技能的要求，通過對航行實習教學進行系統調研，針對目前航行實習教學中存在的問題，結合CBT技術的發展及優勢，分析研究航海CBT對航行實習教學的推動作用。

關鍵詞：航海CBT航行實習實踐教學

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1674-2117(2014)20-00-02

海上航行實習是航海教育的重要環節，是培養學生的實踐技能、專業思想、職業素質、安全意識的必要手段。STCW78/95公約特別強調應加強對海員實際技能的培養和評估，強調實踐是第一位的。2012年已生效的《STCW公約馬尼拉修正案》、我國制定的《海船船員適任考試、評估和發證規則》(簡稱11規則)和教育部印發的《關于進一步提高航海教育質量的若干意見》，也重點強調對提高海員實踐技能的要求。[1]

1航行實習教學現狀

目前大多數的航運學校都對航行實踐教學高度重視。上海海事大學作為國內少數幾所具有獨立教學實習船的本科高校，每年都對航行實習投入大量的人力物力和財力。目前海上實踐教學與原來的模式較為相近。先是在大三下學期由學校選派專門的指導教師在校船上開展航行實習教學;而后大四下學期的畢業實習采用提前半年畢業、進入分配單位跟船實習的模式，對于畢業不從事船員工作的學生則統一安排在校船實習。[2]

通過系統調研近幾年學校航海類本科生航行實習教學計劃與考核資料，與實習教師學生的座談交流進行整理和分析并結合自我實習帶教經歷，發現航行實習教學中仍存在以下問題：①航行實習時間的增加伴隨著學校人力物力投入成本的加大，師資配置壓力增大，安全管理面臨挑戰;②在校期間(陸上)開展的實習準備工作除宣傳片和動員會外，上船預前教育明顯不足，導致學生上船后學習目標不明確，甚至認為航行實習僅僅是體驗船員生活，造成教學資源浪費、難以達到預期目的;③教學方案中現場實操項目缺乏可操作性和連續性的指導，沒有具體的成文教案，實踐教學效果因教學人員的配置及具體人員安排的不同存在明顯差異;④實習結束回校后，教務部門很難了解和掌握真實的實習教學情況，反饋機制不健全。

2CBT技術的現狀及發展

計算機輔助培訓CBT(ComputerBasedTraining)，是通過計算機教學軟件輔助訓練的一種手段，通常采用圖文、音頻、視頻及虛擬現實技術等多媒體來實現。

現在計算機輔助訓練方式已被廣泛應用于世界航空業培訓中。國際上對航空CBT的研究和發展相當重視，已成立專業性組織――美國航空工業CBT委員會(AviationIndustryCBTCommittee，AICC)，為航空業建立基于計算機培訓系統相關的開發、發布和評估指南。[3]

航運界也在積極探索開發計算機技術的培訓手段。國外幾個知名的航海軟件供應商Videotel(英國唯視導海運國際公司)、挪威Seagull公司以及MGIInternational等開發了豐富的航海CBT訓練單元模塊。英國航海學會也對航海CBT進行了多年研究，并召開了多次“CBT@SEA”的專題研討會，其在航海CBT的應用、存在的問題、標準等領域的研究處于國際領先地位。

國內航海類院校對于CBT技術的研究也正處于發展階段，但應用形式還比較零散，主要有模擬器培訓、CAI多媒體輔助教學等，應用于海事局的貨物積載培訓和駕駛臺資源管理的評估訓練中。新興的、基于視窗操作系統的低成本桌面化CBT技術，必將對航海實踐教學形成有力支撐。

3航海CBT適用于實踐教學的優勢分析

3.1減少培訓費用

CBT系統集文本、聲音、動畫、圖像、視頻剪輯于一體，可以在很大程度上代替紙質海圖、實物模型、訓練模擬器等教學設施，甚至可以取代部分實物操作，從而大幅節省實踐教學的訓練費用。

3.2提高培訓效率

CBT系統圖文并茂、生動形象的效果，易于將復雜的理論與實際問題直觀形象地表示出來，充分發揮學員多感官接受信息的能力。KongsbergMaritime(康斯伯格海事)的對比研究表明，航海CBT能提高受訓者80%的記憶力。

3.3提升學習興趣

航海CBT技術是一個仿真技術和培訓教學相融合的系統。使用者不只是看計算機屏幕，而是成為計算機屏幕上活動的一部分，有強烈的交互參與感，可以大大提高受訓者的學習興趣。

3.4保證培訓評估質量

航海實踐教學中，學生的理解以及實際動手能力差異顯著，而航海CBT技術的可重復性可以有效的彌補這一差異。同時航海CBT因其采用標準化的評估手段，避免人為因素的干擾，還可以很好的保證考核結果符合統一公平的標準。

4CBT技術對航行實習教學的推動作用

4.1上船前準備工作方面

一般而言，學生上船前，作為學校有關領導和負責學生工作的輔導員都會通過實習動員會對學生進行安全教育，但在實習動員會上講到的安全紀律教育，學生常常不以為然。如果將收集到的一些有關安全方面的案例通過CBT技術做成“基本安全培訓”軟件包展示給學生，相信可以起到良好的警示作用，使學生初步知道應該如何做才能確保實習期間的安全。

航海CBT在時間和空間上具有自由性，它可以在任何時間、任何地點進行。學生在未上船前就可了解船舶教學實習的要求和內容等，帶著問題和目的去實習，有助于提升學生的學習興趣，同時明確實習目標。航海CBT的應用更符合我國高校所提倡的以學生為中心的自主學習模式。

4.2在船上教學方面

學生在船上實習期間，指導教師應盡量利用實習船上的現有設備儀器、海上環境和現場情景，依照教學大綱來組織實踐教學。但教學大綱覆蓋面較廣，實習指導教師往往只精通于本專業的知識且船上實習時間有限，導致實習任務難以圓滿完成?，F有的航海CBT軟件大都根據STCW78/95公約針對船員船上工作的性質和特點將船員培訓的內容分解成一個個的專題，與我校正在構建的《海上實踐教學案例庫》有很大相似性。如果基于實踐教學計劃和大綱構建航海CBT，并利用《海上實踐教學案例庫》中的項目和專題加以充實，借助航海CBT開展實踐教學，不但是對教學大綱的有力支撐，而且可以有效縮減由于教學人員的配置及具體人員安排的不同而造成的教學效果差異。由于學生的理解能力和操作能力差異較大，船上的設備和時間有限，通常傳統的教學節奏完全由教師來控制，以照顧大多數為原則來把握，這就造成小部分的學生實習效果不良，或是為了照顧少數學生要推遲教學進度。航海CBT涵蓋的信息量大，可重復性強，學生可以采取“暫?！被颉盎胤拧钡裙δ芊磸脱菥?，鞏固學習效果。同時航海CBT能夠較好的模擬動態過程，有助于學生對抽象概念、復雜過程及操作的理解和掌握，能按照學生的不同情況因材施教，學生亦可進行反復練習。當學生同計算機對話時，沒有任何心理負擔，能充分挖掘自我的學習潛力，提高主觀能動性，取得較好的學習和培訓效果。

4.3實習考核方面

目前大多數學校的船上航行實習考核都以實際操作考核為主。由于船上指導教師人數有限，考核常常要占去很多的寶貴時間，而且常出現反映考核評判標準不統一、主觀因素過大的問題。以上海海事大學為例，實習考核由實際操作考核，筆試和政績表現綜合確定。其中實操考試成績占65%，筆試占20%，政績表現占15%。一般情況下政績表現成績基本相同，筆試的比重較小，學生的成績差異主要在于實操考試。實操考核一般為抽題考試、考官打分的形式，受題目難易和考官印象等因素影響較大。

航海CBT有內置的評估系統以及具有記錄培訓時間和培訓者身份的功能，可以檢驗學員的培訓的結果和質量。其中的自動打分功能更是量化了教學效果和質量，可以節省大量的時間。計算機的自動記錄和評分系統還可以防止現場評估考核中考官主觀因素導致評判標準不一致等人為因素的干擾，確保評估的客觀性和公正性。

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