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無錯小說 -> 科幻小說 -> 傻子怪才傳奇人生

第417章 航運導航與量子

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劉傻子教授說:“是啊 , 電子羅盤與傳統指針式和平衡架結構羅盤相比 ,能耗低、體積小、 重量輕 、精度高、 可微型化, 其輸出信號 ,通車輛自主導航等領域。雖然 gps 在導航 、定位 、測速 、定向方面有着廣泛的應用 ,但由於其信號常被地形 、地物遮擋 , 導致精度大大降低 , 甚至不能使 用 。”

王可博士說,尤其在高樓林立城區和植被茂密的林區 , gps 信號的有效性僅爲 60% 。並且在靜止的情況下 ,gps 也無法給出航向信息。爲彌補這一不足 ,可以採用組合導航定向的方法 。電子羅盤產品材料技術的不斷發展 。

電子羅盤的研究製造與運用 ,也達到了一個前 所未有的水平。高敏所長說,目前,電子羅盤按照有無傾角補償 ,可以分爲平面電子羅盤和三維電子羅盤 。也可以按照傳感器的不同,分爲磁阻效應傳感器、霍爾效應傳感器和磁通門傳感器。電子羅盤磁阻效應傳感器,是根據磁性材料的磁阻效應制成的。

劉傻子教授說,磁性材料具有各向異性,對它進行磁化時 ,其磁化方向將取決於材料的易磁化軸 、材料的形狀和磁化磁場的方向。當給帶狀坡莫合金材料通電流 i 時 ,材料的電阻 ,取決於電流的 方向與磁化方向的夾角 。

王可博士說,如果給材料施加一個磁場 b (被測磁場), 就會使原來的磁化方向轉動。 如果磁化方向轉向垂直於電流的方向, 則材料的電阻將減小 ;如果磁化方向轉向平行於電流的方向 ,則材料和反向磁化的方法加以消 除 。

由於磁阻傳感器的這些優越性能 ,使它在某些 應用場合能夠與磁通門競爭 。磁阻傳感器的主要問題是其翻轉效應 ,這是其原理所固有的。

計算機姐姐沈琳特警說,有了量子技術應用航運導航 ,船舶的噸位越來越大 。科學博士說。海洋爺爺高敏說:“在 20 世紀 60 年代 ,一萬噸的船就可稱爲 ‘ 萬噸巨輪 ’, 2000 年末 ,世界上擁有 10萬噸的超大型油輪數百艘 , 還有 50 萬載重噸的特大型油輪。”目前 ,最大的散貨船爲 30 多萬噸 。

集裝箱船近年來也越來越大,從幾百噸到 5000 噸劉傻子教授說,標準箱的集裝箱船已有許多;我國已有 8500 標準箱的集裝箱船投入運營 ,而一萬標準箱左右的超大型集裝箱船,正在開發建造中。

大型豪華客輪,達到 14 萬總噸級。過去的海洋運輸船舶 , 主要是客船、普通貨船和油船 。近 20 年 來 ,集裝箱船 、滾裝船 (roll-roll)、液化氣船 (lng 、lpg) 等專 業化特種船舶迅速增多。

小聰問:“什麼時候開始注意船舶高速化的呢?”“有了量子技術應用導航 ,船舶注重高速化。”計算機姐姐說。“爲了與高速公路、高速鐵路運輸競爭 ,近 20 年來,小型高速氣墊船、水翼船 、水動力船 、噴氣推進船 ,快速研製 ,並大量投入使用。當前的集裝箱船速度可達 25-30 節 ,大約比過去的普通貨船快一倍。” 科學博士說。

小燕子問:“船舶自動化是什麼時候開始的呢?” 王可博士說,全球定位系統的發展歷程,進入高精度衛星導航定位時代。小波問:“什麼是避碰自動化呢?”

計算機姐姐回答:“避碰自動化爲在能見度不良情況下發現來船而進行避碰,船用雷達發揮很大作用。20 世紀 70 年代,研製出的自動雷達標繪裝置(appa) 和雷達的結合, 被稱之爲自動避碰系統。”

劉傻子說,該系統可自動採取和跟蹤目標,以及自動顯示來船的位置、航向、航速 、相對運動和碰撞危險數據。避碰自動化進一步得到發展,是 20 世紀末開發了船舶自動識別系統,可連續向其他船舶傳送船舶自身數據,並可連續接收其他船舶的數據,有利於減少因船舶識別和避碰決策失誤引起的船舶碰撞事故。

南海夢想科考艇在一個海灣行駛時,科學博士囑咐徐文亮小心,原來,科學博士發現了一個航標,這是障礙物的標識。科學博士指示南海夢想科考艇調轉方向,向另一個海灣開去。“科學博士 ,你剛纔看見航標便調轉方向,我想知道,究竟什麼是航標?”

夢弟問:“航標也叫助航標誌,是標示航道方向、界限與礙航物的標誌,包括過河標 、沿岸標 、導標 、過渡導標 、首尾導標 、側面標 、左右通航標、示位標 、氾濫標和橋涵標等。”

科學博士說。“ 航標有什麼作用嗎?”夢弟問。“航標是引導船舶航行、 定位和標示礙航物與表示警告的人工標誌,爲各種水上活動提供安全信息的設施或系統 。航標設於通航水域或其近處,以標示航道 、錨地 、灘險及其他礙航物的位置 ,表示水深、風情 ,指揮狹窄水道的交通。”海洋爺爺補充說。

計算機姐姐說:“航標對支持水運 、漁業 、海洋開發和國防建設等具有重要作用 。中國海事局對我國沿海航標實行統一管理與維護。內河航標有交通管理部門下屬航道管理機構進行建設 、管理和養護。截止至 2007年 ,航標數量爲 5096 座 。隨着航運的發展,天然標誌如山峯、島嶼等漸漸不能滿足船舶航行的需要,航標就是在這種情況下逐步發展起來的。”

航標也用以傳送信號,如標示水深,預告風情,指揮狹窄水道交通等 。永久性航標的位置 、特徵 、燈質 、信號等 ,都載入各國出版的航標表和海圖。現代航標主要分爲海區航標和內河航標兩類。

計算機姐姐問:“小燕子、夢弟、小波 、小明、小聰 ,你們現在參與航標知識問答 ,可以進行網絡搜索。航標如何分類?”“航標按設置處所,分爲海上航標和內河航標兩類 。海上航標用於海洋,內河航標用於江、河水域。”小明說。

“什麼是用於標示航道範圍和航線的航標?”計算機姐姐問。小聰說:“我知道 ,用於標示航道範圍和航線的,有過河標 、接岸標 、導標 、過河導標 、首尾導標 、橋涵標。”

計算機姐姐問:“什麼是用於標識障礙物的航標?”“用於標示障礙物的,有三角浮標 、浮鼓 、燈船 、左右通航浮標、棒形浮標等。”小波說。

計算機姐姐問:“什麼是用於指示航道深度的航標?”“用於指示航道深度 、架空與水下管線、預報風情和指揮狹窄航道交通的, 有水深信號杆 、通行信號臺 、鳴笛標 、界限標 、電纜標 、橫流浮標 、風訊信號杆等 ,各國雖不盡相同 ,但大體類似。”小燕子說。

計算機姐姐說:“同學們回答正確。夢弟沒說話,他又做夢了”。南海夢想科考艇在海面上行駛,夢弟已經進入了夢鄉 。他夢見自己坐上機器人驕子變化的飛機,在水域上空飛翔。夢弟發現,中國內河航標右岸的漆紅色 ,夜發紅光 ;左岸的漆白色 ,夜發白光或綠光。

夢弟發現了什麼,問:“機器人驕子,你看,那海面的燈剛纔是黑的,怎麼一下亮堂起來了?”機器人驕子說:“現代化航標已實現自動化、電氣化和電子化, 並採用無線電遙控和監視代替人工現場作業。按工作原理有視覺航標、音響航標和無線電航標三類。”

視覺航標又稱目視航標 ,能使駕駛人員通過直接觀測 ,迅速辨明水域 ,確定船位 ,安全航行,是使用最多最方便的航標。目視航標常常顏色鮮明,以便白天觀測 ;發光的目視航標可供日夜使用。

常見的目視航標,有燈塔 、立標 、燈樁 、浮標 、燈船和各種導標。燈塔是設置在重要航道附近的塔型發光固定航標,一般有人看守 。立備 ,作用與燈塔相同 ,錨碇於難以建立燈塔之處 ,一般不能自航 。

導標是由前後兩個立標或燈樁組成的一對疊標 ,經過精確測量定點建立。導標最易觀測,在其作用距離內只要看到兩標重疊 ,就是船舶正好位於導標線上。

夢弟乘坐機器人驕小變化的汽艇路過一個激光導標 ,驕子說:“激光導標用於引導船舶進出港口 ,通過狹窄航道,進入錨地以及轉向 、避險、 測速 、校正羅經等。”

忽然,夢弟聽見了吹號聲 ,還有吹笛聲 ,鐘聲 、鑼聲 、 口哨聲,問:“海上出現了大霧,爲什麼會有這樣的聲音?”驕子說:“出現大霧 ,音響航標是指以音響傳送信息 。它可在霧、雪等能見度不良的天氣中向附近船舶表示有礙航物或危險。 引起航海人員注意的助航標誌 ,主要包括霧笛 、霧鍾 、霧鑼 、霧哨 、霧炮 、霧號等 。”

夢弟醒過來後,看見劉傻子教授在面前,就述說了夢中的情況。劉傻子教授說,空中音響航標以空氣作爲傳播介質,是使用最早 、最普遍的音響航標。水中音響航標以水爲傳播介質 ,常用的有水中鍾 、水中定位系統和水中震盪器 。水中音響航標使用極少。  。

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