2007年3月15日 星期四

解說員日誌~船舶試速台

船舶在海上測速,早期採用『測速場』方式,在海岸邊總共設立兩組標桿,距離為1,852米(即1節長),高雄左營及基隆海岸均設有此標桿。

船舶航速測定過程如下:
1、船舶分別以1/4、1/2、3/4,以及全速馬力航行,在A點以前將速度穩定、航向穩定後,通過A點,當兩標一線時,立即按下馬錶,船舶繼續保持穩定航線與航速,通過B點(兩標一線)後,立即再按下馬錶,可以找出船舶通過A點與B點所需的時間t。船舶再迴轉進行第二次量測。
2、距離(d=1,852米)與時間(t)都知道後,就可以測出船速。(使用節為單位,即每小時跑多少海哩。v=d/t,t換算為小時)
3、如果t為1小時,船速為1節;若t為10分鐘(10分鐘=1/6小時),船速為6節,以此類推。
4、為考量海流與風力影響,必須採用測試來回3~4次取平均值,就可以減少因海流與風力影響,因為來回測量會互相抵消。

以上是中船公司基隆廠(原台灣造船股份有限公司)於民國61年興建的『船舶試速台』主要測量船速的方法;高雄廠亦同。



不過,此種方法受限於場地,且需要幾組人馬測量,既耗時又易受到人員操作影響,民國65年前後已改用無線電測速,但仍耗人耗時;88年左右再廣泛採用DGPS方法。

註:海浬是海上的長度單位,它原指地球子午線上緯度1分的長度,由於地球略呈橢球體狀,不同緯度處的1分弧度略有差異。在赤道上1海浬約等於1,843米;緯度45°處約等於1,852.2米,兩極約等於1,861.6米。1929年國際水文地理學會議,通過用1分平均長度1,852米作為1海浬;1948年國際海上人命安全公約會議承認,1,852米或6,076.115英尺為1海浬,故國際上採用1,852米為標準海浬長度。船舶速度:『節』的代號是英文『Knot』,採用"Kt"或"Kn"表示,1節等於每小時1海浬。
(~以上資料係由 中船公司企劃處 提供,併此致謝。~)


中船海上試車用差分式全球衛星定位系統(DGPS)試車程式發展史

中船公司早期海上試車時使用以都普勒效應設計的無線電測速儀作為量測船速的工具,以高雄廠為例,試車前須派遣一組岸台人員至小琉球架設無線電波岸台,並將電波對準160度方向。實際測速時,船隻須位於小琉球岸台160度方向,對準或背離岸台行駛,架設於船上的測速儀據以測量船速。操縱性能測試時則使用投板等方法,派遣數人於船上露天甲板各部位,聽候駕駛台廣播,執行投板量測等動作。每次試車為測速與操縱性能測試所準備的人力超過5人,在操縱性能量測時包括紀錄與投板人員甚至多達十人。
民國82年本公司開始與海洋大學合作開發DGPS系統應用於海試之量測技術,歷經兩年的開發建立系統雛型,獲得美國驗船協會(ABS)之認證,從船速測量陸續應用至操縱性能之量測。民國87年10月31日配合承建海軍錦江級近岸巡邏艦試車規範要求投置整套系統之軟硬體設備,成立後續研發案,委請海洋大學規劃轉移整合性DGPS試車系統。該整合性系統包含設於高雄廠區的DGPS岸台、安裝於船上的移動台(DGPS接收裝置)等硬體設施,以及第一代DOS版DGPS試車軟體程式。該系統作為錦江級近岸巡邏艦測速與迴旋試驗、慣性試驗等操縱性能的法定測試工具,表現良好,獲得船東認同,中船公司遂決定揚棄以往傳統式試車方法,全面推廣以DGPS做為試車量測記錄的正式工具。

隨著全球衛星定位系統(GPS)的普及,藉著岸台發射修正訊號,修正衛星訊號通過電離層而產生的量測誤差,使衛星定位誤差小於1公尺的差分式全球衛星定位系統(Differential Global Positioning System,以下簡稱DGPS),其精度已足夠使用於船位記錄,亦成為各大船廠試車的記錄工具。
(註:本段文字與圖片 節錄自 中船公司設計處 提供之資料,併此致謝。)


(~野柳地質公園解說員)

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