摘要：现代航海技术已经得到广泛应用并保持持续发展，如雷达ARPA、AIS、ECDIS的综合应用，船舶避碰通常是通过DCPA、TCPA来判断危险的紧迫程度。近年来，为了适应船舶在狭水道、港口等密集水域航行，提出了BCR（BOW CROSS RANGE）、BCT（BOW CROSS TIME）的概念，为船舶在狭水道和密集水域精确避让提供了可靠的数据。本文主要介绍利用ECDIS可视的DCPA、BCR点，参考TCPA、BCT来采取避碰。
　　关键词：狭水道避碰 雷达 AIS@ECDIS BCR BCTD CPA TCPA
　　0 引言
　　船舶碰撞是船舶海上安全带的事故，往往会造成海上人命、货物和当事船舶的巨大损失，也会造成严重的环境污染。航海界一直把如何避免船舶碰撞作为一门重要的课题来研究，随着科技的进步，船舶装备了大量的先进的雷达和AIS@ECDIS系统来减少海上的碰撞事故的发生，如何充分利用好这些先进的助航设备，是我们研究的重要课题。
　　1 雷达、AIS获取DCPA/TCPA，BCR/BCT的过程分析
　　1.1 雷达电磁波的反射特性
　　雷达是利用电磁波的反射特性在某一时刻测得相对我船的方位（舷角）和距离，得到目标船的位置A，经过时间Δt后，用同样方法测得目标船的第二个位置B。目标船相对航速、航向的计算，由图1可见，经过A、B位置差计算，可以推算出目标船的相对航向φR以相对航速VR。
　　图1 雷达坐标图
　　当系统观测目标到达B点时，我们根据VR、φR以及B点的位置可求得目标的DCPA来船与本船的最近会遇距离与TCPA来船与本船的最近会遇时间 、来船过本船船首的距离 BCR（BOW CROSS RANGE）和 来船过本船船首时间BCT（BOW CROSS TIME）
　　1.2 AIS协助避碰求DCPA TCPA和 BCR BCT
　　在避碰计算中，将本船与目标船的地理位置信息换算为相对本船的位置数据，设本船船位为（λo，φo），目标船的船位为（λt，φt），则目标船与本船的位置差为（Dλ，Dφ），其中Dλ=λt-λo Dφ=φt-φo
　　其中DMP为纬度渐长率差，因在避碰中本船和目标船的位置较近，近似认为
　　目标船的距离：
　　图2 AIS坐标图
　　2 比较雷达和AIS的避碰
　　2.1雷达避碰特性
　　由于雷达电磁波存在直线传播特性，雷达存在盲区，在应用雷达避碰时，当他船回波影像向本船靠近时，虽近在咫尺，却可能无法掌握来船当时情况;船舶在驶近被居间障碍物遮蔽他船的水道或航道的弯头时，由于雷达无线电波被阻挡，无法探测到障碍物遮蔽水域通航环境情况，盲目相信雷达将使驾驶员措手不及;在使用雷达进行避让时，避让效果在雷达上反应迟钝。普通雷达进行标绘采取避让行动时至少要对目标船进行3次以上，每次间隔3分钟，需要9分钟的时间。ARPA标会需要3分钟。 另外，雷达对小物标及对无线电波反射弱的物标可能探测不到，不恰当使用“雨雪抑制”和“海浪抑制”，以及外界环境干扰均可能丢失部分物标和出现假回波等现象。 ARPA能为驾驶员提供直观、连续的现场态势画面，同时可读出目标船的方位、距离、航向、航速、CPAT、CPA等参数。当目标与本船有碰撞危险时，ARPA通过灯光、声响、符合等方式发出碰撞危险警报。船舶驾驶员经过判断，可以利用ARPA进行试操船，从而得到能安全通过的避碰方案。但是这种利用ARPA进行避碰操作有很大的局限性，主要是ARPA获取目标信息的可靠性问题，比如处于海浪、雨雪和阴影盲区的目标。ARPA在对雷达探测的目标进行滤波和平滑处理的过程中，因受信息处理技术的局限性而存在“ 误、漏、丢”目标的现象，天气状 况不 好 时，从ARPA上得到的信息也有一定的误差。这些局限性将直接影响船舶安全。
　　2.2 AIS在避碰在的应用
　　AIS系统采用海上移动HF的161.975MHz和162.025MHz的两个频点即海上VHF87B/88B频道采用TDMA技术收发信号。
　　1）AIS系统可在无须人工介入的情况下，主动连续地向具有适当配备的主管当局的岸台和其他船舶提供本船的静态信息、动态信息、与航行有关信息和与安全有关信息。
　　①静态信息包括：IMO编码、呼号和船名、船的长度和宽度、船的类型、定位天线在船上的位置等
　　②动态信息包括：船位、国际协调时、对地航向、对地速度、航迹向、航行状态、转向率、横倾角、纵倾和横摆（其中后三项为选用项）等
　　③与航行有关信息：船舶吃水、危险货物类型、目的港和预计到达时间、航行计划（选用项）等。
　　④与安全有关信息包括：航行警告、气象警告、气象预报、潮流、搜救、卫导修正量和调度船代信息等

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