海上搜寻技术及方式.docx

海上搜寻技术及方式#学院本科生课程作业 课程名称：应急搜寻救援 题目：海上搜寻技术与方式 课程名称： 应急搜寻救援 院系名称： #学院 专业班级： #班 学生姓名： # 学 号： 123456789125 指导教师： # 目 录 一、海上搜寻技术 . - 3 - 全球海上遇险与安全系统(GMDSS) . - 3 - 海洋卫星通信系统 . - 3 - 国际移动卫星组织( INMARSAT )系统 . - 3 - 全球卫星搜救系统( COSPAS /SARSAT系统) . - 3 - 海上安全信息播发系统 . - 4 - 无线电数字选择性呼叫系统 . - 4 - NAVTEX系统 . - 4 - 船舶报告系统 . - 4 - VTS . - 5 - 1）脉冲多普勒雷达在VTS中的应用 . - 5 - 2）GPS 在VTS中的应用 . - 6 - 3）AIS技术的应用 . - 6 - 地面无线电通信系统 . - 6 - 甚高频(VHF)通信技术 . - 6 - 国际搜救卫星系统 . - 7 - 国际海事卫星标准岸站系统 . - 7 - 海上搜寻智能辅助决策系统 . - 8 - 1、手机定位技术 . - 8 - 2、声呐探测技术 . - 8 - 3、黑匣子技术 . - 8 - 4、基于蒙特卡洛方法的海上搜寻区域确定模型(海洋漂流模型)技术 . - 9 - 5、搜救优化计划系统 . - 9 - 二、海上搜寻方式 . - 9 - 1、视力搜寻 . - 9 - 扇形搜寻方式 . - 9 - 扩展方形搜寻方式 . - 10 - 平行扫视搜寻方式 . - 11 - 航迹线搜寻方式 . - 12 - 横移线搜寻方式 . - 12 - 横移线协调搜寻 . - 13 - 岸线搜寻. - 13 - 移动矩形搜寻 . - 13 - 2、夜间搜寻方法 . - 15 - 直升飞机作为搜寻设施 . - 15 - 单艘船舶作为搜寻设施 . - 16 - 多艘船舶编队作为搜寻设施 . - 16 - 3、电子搜寻方式 . - 16 - 三、海上搜寻方法的选择 . - 18 - 1、选择搜寻方法应当考虑的因素 . - 18 - 2、搜寻方式的选择 . - 19 - - 2 - 一、海上搜寻技术 全球海上遇险与安全系统(GMDSS) GMDSS是一个为海上航行船舶提供自动紧急通信的全球网络系统，适用于国际航线300总吨以上的运营货船和所有的客轮。GMDSS指岸上的搜寻与救助组织SAR)及海难地点附近的船舶，通过卫星地球站和地面通信岸站尽快地得到报警，在搜索与救助组织的统一协调下展开救助。IMO为GMDSS定义了九种基本的通信功能，针对这些功能对其设备提出了特殊要求。船舶无论航行在任何海域，在航行过程中，都必须配备能执行这九种通信功能的无线电设备。它们是：船对岸海难报警；船对船海难报警；岸对船海难报警；搜索与拯救协调通信；现场通信：定位信号；发送和接收海上安全信息：常规无线电通信；驾驶台对驾驶台通信 海洋卫星通信系统 卫星通信是GMDSS的重要组成部分。GMDSS目前使用的海洋卫星通信有两大系统: 国际移动卫星组织( INMARSAT )系统和全球卫星搜救系统( COSPAS /SARSAT系统)。 国际移动卫星组织( INMARSAT )系统 INMARSAT系统主要由海事通信卫星、卫星控制中心( SOC) 和测控站( TT&C ), 网络协调站( NCS)、网络控制中心( NCC) 以及海岸地球站(地面站LES)和船舶地球站( 移动站MES)组成。INMARSAT 卫星控制中心设在伦敦INMARSAT总部, 它通过测控站负责对INMARSAT卫星进行监测、协调和控制。INMARSAT在全球四个洋区都指定一个岸站兼作网络协调站, 负责对本洋区通信网的营运和管理。地面站是陆地网络和移动终端的网关(接口), 通过卫星和移动站进行通信,并为移动站提供国内或国际网络通信的一个接口。 全球卫星搜救系统( COSPAS /SARSAT系统) COSPAS /SARSAT系统是一个国际性卫星辅助搜救系统。为世界上所有负责海上、空中和陆地搜救行动的组织提供服务, 主要功能是无线电定位。该系统由卫星、EPIRB、区域用户终端( LUT)和任务控制中心(MCC )组成, 其工作频率为121. 5MH z、243MH z、406MH Z。系统目前使用四颗低高度极轨道卫星, 提供全球包括两极区域在内的船对岸遇险报警服务。GMDSS 系统要求航行于四个海区的船舶必须配备406MH z自浮式卫星应急无线电示位标。EPIRB 在遇险时可人工或- 3 - 自动启动, 发出包括本船识别码在内的遇险报警信息, 当极轨道卫星通过时, 由卫星转发器接收处理和中继后转发到地面上的区域用户终端, 然后通过陆上公众交换网或专用线路通知任务控制中心和有关的搜救协调中心, 完成船对岸的遇险报警。 海上安全信息播发系统 为了保证航行安全，需要及时有效地由岸上向航行的船舶提供有关海上航行的安全信息，海上安全信息包括航行警告、气象警告、气象预报和其他海上紧急信息。 世界航行警告业务是由IMO和IHO为协调发射区域性无线电航行警告业务和其他紧急信息而设置的。WWNWS的区域界限不是按国家所有权海域划分的，而是按地理位置和电波可能覆盖的范围划分的，称为NAVAREA(Navigation Area）区域，把世界划分为16个航行警告区，每一区域都由一个指定的协调国负责。 无线电数字选择性呼叫系统 地面无线电数字选择性呼叫分系统是指通过中频、高频和甚高频三个频段利用数字选择性呼叫(DSC)、窄带直接印宇电报(NBDP)、单边带无线电话(SSBRT)和甚高频无线电话(VHFRT)进行的遇险报警、遇险安全通信及搜救现场通信。 NAVTEX系统 奈伏泰斯(NAVTEX)系统是全球海上遇险和安全系统的一个组成部分。这个系统就是海岸电台在518kHz单一频率上用英语以窄带直接印字电报方式，向船舶播发航行警告、气象预报及其它紧急信息的公益性广播服务系统。它的业务包括：航行警告、气象警告、大风警告、冰况报告、搜救和营救通知、领航业务和电子导航系统(包括台卡、罗兰、奥米加、卫星导航)的有关信息等。 船舶报告系统 船位报告系统GMDSS中是作为收集、选择、传播信息并有助于减少海损事故或促进遇险船舶尽快得到救助的一种预防措施。下面简单介绍几个国内外有关 组织及船舶报告制度。 - 4 - VTS 船舶交通管理系统，简称 VTS是主管机关为了增进船舶交通安全和效率以及保护环境所设立的一种设施。其主要功能是收集水域内船舶交通有关信息；对搜集到的信息进行处理；实现对水域内船舶进行监视、咨询服务及交通组织管理。自世界上众多国家建立VTS 以来，它在增进船舶航行安全，提高航运效率，保护水域环境等方面，做出了卓有成效的贡献，它所带来的经济效益和社会效益也已被众多国家所证实。 1）脉冲多普勒雷达在VTS中的应用 VTS 作为交通管理系统，离不开交通监视及船舶运动等大量信息的搜集，而雷达则是完成这一任务的技术手段，因此雷达子系统是VTS 的重要组成部分。目前，VTS 中的雷达子系统普遍采用单载频非相参脉冲体制。该体制雷达的优点是形成与处理较简单、成本低，虽然其目前仍基本能满足探测目标和测定目标位置的要求，但随着水上交通航运业的发展，船舶趋于大型化、高速化，交通密度和危险货物量不断增加。这就要求现代化港口船舶交通管理系统必须具有更完善的功能和拥有更先进的技术手段，特别是作为VTS 系统心脏的电子计算机信息存储和数据处理子系统技术性能的迅速提高，要求有更高质量的雷达传感信息。显然，普通脉冲体制的雷达信号由于其固有的局限性，已与发展形势越来越不适应，这就要求人们研究新体制下雷达在VTS 中的应用。 为了克服单载频非相参脉冲信号的局限性，可采用可压缩大时宽带宽积的雷达信号，它可独立地选择波形参数以同时满足雷达的最大作用距离、距离分辨力和测量精度。脉冲多普勒雷达采用无穷序列相参脉冲的发射信号，当波束扫描时，收到的是有限序列的相参脉冲串信号。分析表明相参脉冲串信号具有大时宽带宽特点。它保留了窄脉冲信号形式，具有一定的带宽，从而具有高的距离分辨力；又采用相参信号形式，加大了信号的持续时间，即增加了信号的等效时宽，从而获得高的速度分辨力和最大作用距离。因此，这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力，能较好地在杂波背景中，分辨所需的运动目标回波。由于脉冲多普勒雷达可以兼得这两项功能，用于VTS 将改善目前VTS中雷达子系统存在的缺陷，更有效地提高和加强VTS 系统的功能，因此采用该体制- 5 - 雷达是必要的。而且，比起VTS 建设的总投资，新体制雷达的价格仅占很小的比例，性价比极高。 2）GPS 在VTS中的应用 目前，VTS 仍采用雷达作为主要监测技术手段。由于所采用的雷达存在着目标观测性能的局限性，使得所提供的目标位置精度及分辨力不高，目标特征参数少不易识别，以及造成目标的误漏跟踪、丢失跟踪及动态精度不高等问题。特别在目标密集、机动大或海浪、雨雪等杂波干扰时更为严重，影响了系统对目标的监测，制约系统的整体功能。 全球卫星导航定位系统提供了全球、全天候、连续、高精度定位的优良性能。应用GPS资源将为水上运动目标有效监测、识别、跟踪开辟一个新的途径。其高精度的定位信息将有助于改善目前雷达存在的各种局限性。利用GPS 资源，VTS 可建立高精度定位子系统，即船舶将GPS(DGPS)接收机所测得的数据通过数据链发送给VTS 中心，经数据融合处理，可在VTS 终端显示器的电子海图背景上显示出目标的高精度船位和航向、航速等数据，利用多传感器(雷达、GPS)的数据融合，在解决系统探测、跟踪和识别方面有重要运用。 3）AIS技术的应用 在 VTS 中使用GPS 资源，其关键技术在于如何将船舶的GPS(DGPS)信息可靠高速地发送至系统以及系统如何将雷达与GPS(DGPS)数据融合处理，即多传感器信息融合处理，以实现雷达和GPS(DGPS)的信息互补，改善雷达存在的局限性。国际海事组织(IMO)提出的，作为未来全球海上实施的系统船载自动识别系统(AIS)将为船舶GPS 信息的发送提供技术支持。 根据IMO 的规定，AIS 应具有以下性能：改善避碰的船载自备工具；无需雷达可使VTS获得交通信息的工具；船位报告系统的工具。具体来说，AIS 是船载的、工作于海上的VHF 频段的广播应答系统，它以一定的更新率向船岸发送船舶识别、船位及其他船舶信息。 地面无线电通信系统 甚高频(VHF)通信技术 VHF是海上搜寻最重要的通信方式, 通常用来进行水上近距离无线电通信。 - 6 - 甚高频又称超短波(米波) , 指波长为10 1米, 频率在30 300MH z之间的无线电波。正常情况下, 这个频段内的无线电信号基本上都是沿直线方式传播, 传播的距离一般在100海里以内, 实际正常范围30 50海里左右。VHF在四个海区中都采用。在A1海区进行船- 岸无线电通信、船- 船驾驶台之间通信和现场搜救作业通信。在A2- A4海区进行船- 船之间通信和现场搜救作业通信。VH F70 频道( VHFCH 70)遇险安全数字选择性呼叫( DSC )功能则在四个海区中都使用。中/高频(MF/HF)通信技术 MF /H F是海洋通讯和海上搜寻中使用历史较长的一种传统通信方式, 目前在A1 以外海区的搜寻通信中仍占有重要地位。 中频(MF)指波长为1 000 100米, 频率在300 3 000 kH z之间的无线电波。这个频段内的无线电信号主要靠地波传播, 也伴有部分天波。白天靠地波, 可传播200海里; 夜间靠地波和天波, 可传播400 海里, 主要用于海上中距离通讯业务。高频(H F) 又称短波, 指波长为100 10米, 频率在330MH z之间的无线电波。这个频段内的无线电信号主要靠电离层波(天波)传播, 传输距离可达数千公里, 主要用于海上远距离通信。 国际搜救卫星系统 低极轨道国际搜救卫星系统(COSPASSARSAT)是由加拿大、法国、美国、俄罗斯四国建设并管理用于协助搜救工作而设计的卫星系统恤1。由三个基本部分组成：第一部分是示位标这是些小型应急发射机它们可分为：船载紧急指位无线电信标(EPIRB)、机载紧急指位发射机(ELT)、便携式陆用信标(PLB)。第二部分是低极轨道空间器标准的空间系统由四颗卫星组成。第三部分是由LUT和MCC组成的地面段LUT与MCC紧密相连。LUT是接收卫星转发遇险示位标信号的地面站，并对这些信号进行处理把解出的位置数据和报警信息送至相应的MCC。MCC的主要功能是：对来自其他MCC的数据进行收集、存储和分类：在COSPASSARSAT系统内提供数据交换；分配报警和定位数据并传送到有关的搜救控制中心。 国际海事卫星标准岸站系统 海事卫星通信将在遇险安全通信中发挥更为重要的用高新技术在卫星通信系统的应用也更将会为海上航行船的生命、财产安全提供更有力的保障。 - 7 - 海上搜寻智能辅助决策系统 海上搜救智能辅助决策系统可以说是海上各类信息的综合应用体系,包括数据库的集成应用、各部门数据的综合应用、实时监控数据及图像的显示、电子地图的应用显示、指挥决策系统的结果输出及发布(包括使用通用通讯工具发布调度指令) 等。其涉及的技术包括GIS 技术、网络技术、元数据的应用、动态过程模拟技术、人工智能技术、数据挖掘技术(Data Mining) 等。其基础技术设施有:完善的计算机网络,畅通的通讯系统,大型的数据可视化设备(组合大屏幕或投影显示系统) 。搜救值班人员配备的工具包括:灵活的数据挖掘工具、可靠的数据分析工具,快捷方便的数据可视化工具,快速的地理信息检索工具,强大的空间分析工具,方便调度的数据、语音、图像的通讯工具。 1、手机定位技术 手机定位是指通过特定的定位技术来获取移动手机或终端用户的位置信息，在电子地图上标出被定位对象的位置的技术或服务。定位技术有两种，一种是基于GPS的定位，一种是基于移动运营网的基站的定位。基于GPS的定位方式是利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置的。后者不需要手机具有GPS定位能力，但是精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小，误差会超过一公里。前者定位精度较高。 2、声呐探测技术 一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的技术，主要用于水下搜寻。 3、黑匣子技术 黑匣子在水下定位主要依靠水下定位信标。它是一个电池供电的水下超声波脉冲发生器，牢固地安装在黑匣子外部。一旦黑匣子入水，信标上的水敏开关启动信标工作，通过信标的金属外壳把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，每秒一个脉冲。其内置电池可连续工作至少30天，30天后随着电量逐渐耗尽，超声波信号将越来越微弱直至停止工作。 水下定位信标发出信号时，可以通过专用声呐探测仪进行定位。由于信标信号的可探测范围相对于大海而言极其有限，一般先要进行残骸大致范围定位，然- 8 - 后再通过拖曳式声呐缩小定位范围，最后再使用可以定位信号来源方向的水听器，定位黑匣子的方位。 4、基于蒙特卡洛方法的海上搜寻区域确定模型(海洋漂流模型)技术 无论是陆地还是海洋，计划搜寻的第一步是确定搜寻范围，该范围包含了所有可能存在幸存者的位置。通常有两类力量使搜寻目标产生移动或漂移：风和流。为了计算幸存者的位置：就必须估算漂移的方向和速率。一旦估算出风压差和总流压差矢量的大小和方向，就可以根据矢量迭加原理计算出漂移的方向和速度。从而进一步确定搜寻区域。 5、搜救优化计划系统 美国海岸警卫队利用先进搜救技术协助法航447搜索：搜救优化计划系统，其中也包括反向追踪能力，可根据漂浮残骸发现的位置预测搜寻区域。该功能使得搜救计划制定者制定出最佳的搜寻方式，最大化目标搜寻的成功率。通过残骸发现的时间，地点等追踪信息，搜救优化计划系统依据指定时段的气象，风和海洋数据进行反演计算，从而推测飞机的可能坠毁地点。以此位置为基础，集中搜索飞机的黑匣子。 二、海上搜寻方式 1、视力搜寻 扇形搜寻方式 如果搜寻目标的位置准确，并且搜寻面积较小时，采用扇形搜寻模式最有效船舶进行扇形搜寻时，搜寻半径通常在2 至5 海里之间，在每段搜寻半径的终向右转向120 度。航空器进行扇形搜寻时，搜寻半径通常在5 至20 海里之间转向角度根据预定的搜寻线间距确定。 扇形搜寻模式的中心点为搜寻的基准，即目标的最可能位置。扇形搜寻模式在中心点位置进行多次覆盖，因而提高了中心点附近目标的发现概率。如果在此位置投放一个浮标作为扇形搜寻的参考点，能够使搜寻过程中目标受水流的漂移影响得到自动补偿。 如果第一次扇形搜寻未发现目标，需要进行第二次扇形搜寻时，则将扇形模式旋转搜寻线夹角的二分之一角度(如图1中第一次搜寻线夹角为60 度，第二- 9 - 次搜寻时将扇形模形旋转30度至虚线图形的位置)再进行搜寻，如图1中的虚线所示。 图1 扇形搜寻方式 由于扇形搜寻面积较小，出于搜寻设施的航行安全考虑，不宜使用多架飞机或多搜船舶对同一搜寻区域同时进行扇形搜寻。但是，可以使用一架飞机和一艘船舶对同一搜寻区域同时执行各自的扇形搜寻模式。 扩展方形搜寻方式 扩展方形搜寻模式适用于搜寻目标的位置较准确，搜寻面积在100 平方海里左右的场合。搜寻起点是基准点，搜寻线以同心方形向外扩展。如果基准的类型是线型的，那么搜寻线扩展成为矩形。 执行扩展方形搜寻模式的船舶必需能够准确航行，以避免搜寻线间距不等而出现未能覆盖的空隙。搜寻船舶使用不考虑水流影响的航迹推算法航行扩展方形能自动补偿水流对搜寻目标的漂移作用。如果需要进行第二次扩展方形搜寻，则将搜寻模型旋转45 度，从基准位置起重新进行搜寻(如图2中虚线部分)。 图2 扩展方形搜寻方式 - 10 - 与扇形搜寻模式一样，由于搜寻面积较小，出于搜寻设施的航行安全考虑，不宜使用多架飞机或多搜船舶对同一搜寻区域同时进行扇形搜寻。但是，可以使用一架飞机和一艘船舶对同一搜寻区域同时执行各自的扩展方形搜寻模式。 平行扫视搜寻方式 平行扫视搜寻适用于对大面积的搜寻区域进行均匀覆盖。当搜寻目标位置很不确定并要求均匀覆盖一广阔区域时，通常使用平行线搜寻，平行线搜寻的覆盖区域为矩形。当搜寻区域较大时，需要多个搜救力量联合搜寻时，则可将其分割成几个分区并分别安排给各搜寻设施。当执行平行线扫视搜寻时，先设定一搜寻区域，并根据现场情况确定搜寻线间距，搜寻设施把搜寻区域的一角作为搜寻起始点，搜寻起始点通常在搜寻矩形内距两直角边各12搜寻线间距的位置，然后沿矩形长边来回保持间距搜寻。如在平行扫视搜寻模式中，搜寻线与矩形搜寻区域的长边平行，也是搜寻目标的预计移动方向，如图3。 图3 单船平行线扫视搜寻方式 有多艘船舶可用于平行扫视搜寻时，各船之间保持同等距离齐头并进进行搜寻，如三艘船舶的平行扫视搜寻方式，如图4 所示。 图4 三船平行扫视搜寻方式 - 11 - 航迹线搜寻方式 当搜寻目标在一段计划航线上失踪时，首次搜寻通常采用航迹线搜寻模式。如果遇险人员离计划航线不远而且能够发出信号引起搜寻设施的注意，那么航迹线搜寻模式能取得较好的效果。 航迹线搜寻适用于失事船舶在计划航线上或附近遇险雕而对事发位置不太确定的情况。将搜寻力量集中于基准线附近，搜寻设旌沿着遇险船舶的计划航线进行搜寻。也可先沿一侧搜寻，然后返回相反方向搜寻，或者沿航迹线或其中任何一端沿线搜寻而不返回。该方法要求搜寻设施搜寻时保持在与搜寻目标最可能的路线或接近平行的路线上。如 图5 航迹线搜寻方式 由于航迹线搜寻的优点在于快速，所以航空器最适宜执行航迹线搜寻任务。搜寻航空器进行航迹线搜寻时，白昼飞行高度通常是300 至600 米，夜间是600 至900 米。根据搜寻设施是否转保持原航向，航迹线搜寻模式分为返回和不返回两种。在返回方式中，搜寻设施沿目标的航迹线两侧各搜寻一次，然后返回原出发地点。在不返回方式，搜寻设施先沿目标的航迹线搜寻，接着沿航迹线两侧各搜寻一次，搜寻完毕继续执行原航向离开搜寻区域。 横移线搜寻方式 横移线搜寻模式与平行扫视搜寻模式相似，只是搜寻线与矩形搜寻区域的短边平行，也就是垂直于目标的移动方向。横移线搜寻也适用于对大面积的矩形搜寻区域进行均匀覆盖，但由于搜寻设施要作更多次的转向，搜寻相同面积的区域比平行扫视方式相花费更多的时间。其优点在于搜寻设施沿着目标的移动方向快速推进。 - 12 - 横移线搜寻模式通常不单独使用，而是由船舶和航空器协调进行搜寻，即协调横移线搜寻模式。在此搜寻模式中，搜寻船舶沿搜寻区域的中心线作直线航行搜寻，航空器在搜寻区域的上空作横移线搜寻。 横移线协调搜寻 一般情况下，横移线协调搜寻由按搜寻横移线飞行的航空器和沿搜寻区域主轴线航行的船舶实施海空协调搜寻。航空器的搜寻路线与船舶航线相垂直。 此法需要计划好船速、航空器航速、航空去的搜寻线长度和搜寻线间距，以使航空器在横移方向上的距离等于水面搜寻设施的速度，完成对搜救区域的覆盖。水面搜寻设施航速、航空器飞行速度、搜寻线间距和搜寻线长度之间的关系见下列等式： 式中：vs为水面搜寻设施速度：s为搜寻线剩距；Va为航空器真空速度(TAS)；L为航空器的搜寻线长度。Vs、S、Va为对特定的船舶和飞行器来说是固定的，因此可以通过该等式确定L的大小，从而确定搜救区域的大小。 图6 协调横移线搜寻方式 岸线搜寻 岸线搜寻通常由小型船舶，或能在低空低速安全飞行的航空器紧贴岸线进行仔细搜寻。此种搜寻方法已经不再过多的依赖导航方式，船舶在熟知自身航行性能和航行水域状况采取此种搜寻方法。 移动矩形搜寻 我国南海救助局的于新洪介绍的一种新的搜寻方法。这种搜寻方法在风浪大、能见度低、夜间搜寻有效距离近、被搜寻目标小不易发现、目标漂移的速度较快的情况F得到成功的应用。实际上，移动矩形可以看成是扩展方形的一种变- 13 - 形。此种搜寻方法需要根据当时的海况气象等条件估算出漂移方向C，漂移速度S，并估算出漂移方向的误差值(±C)，速度的误差值(±S)的范围，以便确定搜索范围：根据目标的特点及气象条件定出搜索的有效距离D，根据救助船的到达时间定出搜索起始点A，可根据此公式计算： S=救助船到达的时间与目标遇险时间之差×推算目标漂移速度一救助船到 达的时间与目标遇险时间之差×推算目标漂移速度误差(取正值) 从遇险位置向推算漂流方向上量取S，邸为搜寻起始点；从搜寻起始点至第 一次转向之间的距离称为搜寻纵距，可以这样计算： 搜寻纵距的长度=推算目标漂移误差(取正值)×2+进度系数 进度系数可根据我们的搜索进度决定，一般取O515海里较为合适。相邻两条垂直于目标漂移方向的航迹线之间的距离称为横向搜寻间距，它的值为搜索有效距离的2倍。相邻两条垂直予目标漂移方向的航迹线之间的距离称为纵向搜寻间距，它的大小由搜索进度决定，在搜索过程中可根据搜索进度做适当调整。一次搜索完成后，如果还需继续搜索，我们可以按以上方法重新确定第二次搜索的起始点，继续进行第二次，第三次搜索。如图 图7 移动矩形搜寻 此种搜寻方法的优点是可使搜寻区域随时问的流逝往推算的漂移方向移动，不至于把有限的时间浪费在因时间的流逝，目标已经不可能存在的海域，始终使搜寻的区域保持在最可能的区域，提高搜寻的成功率。 但是选择此种搜寻方法应当保持足够的慎重，最可能的区域并不代表一定存在的区域。一旦采用此种方法，则将表示其假定了目标距离基准位置较近，搜寻过程对距离基准位置较远的区域有所舍弃，在搜救力量有限的情况下，此种搜寻方法是可行的。但作为一种系统的搜寻方法，在可能的情况下不应当作为整个搜救行动唯一的搜寻方法。 - 14 - 另外，对一个接救区域的每一次搜寻，即使不成功，也都会对该区域的POC值作出一次更新。在区域内的搜寻未能找到幸存者意味羞目标存在该区域内的可能性应适当降低，新的POC傻应当按以下等式进行计算POCINEW=(1-POD)×POCOLD。在作出若干次搜寻行动后如果还没有成功，那么就应当对搜寻的方法重新进行一次评估，因为在POC越来越小时，继续在该区域内投入大量的搜救力量成功的可能性也是极为有限的。 2、夜间搜寻方法 一般来说包含了使用降落伞闪光信号搜寻、红外线设备搜寻或者借助夜视仪探测失踪目标。与常规的视力搜寻方式相比，夜间搜寻方式更为困难，搜寻间距更短、发现概率也更低，如果不借助电子仪器，夜间的搜救能力极其有限。 在夜间可利用使用降落伞照明弹的光亮进行搜寻，但是搜寻效果一般不理想，只能用于搜寻较大的目标，而且搜寻人员容易受到其他物体的阴影和反光的干扰。进行搜寻时，一般使用固定翼飞机作为投放照明弹的工具，而搜寻设施为直升飞机或船舶。由于固定翼飞机的飞行高度和速度的较大，不适作为合夜间照明弹搜寻的搜寻设施。 直升飞机作为搜寻设施 搜寻直升飞机通常顶风或顺风飞行，飞行高度在150米左右。投放照明弹的固定翼飞机在直升飞机上空盘旋，并在直升飞机的左前方和右前方上空投放照明弹。固定翼飞机选择适当飞行高度和速度，使得投放的照明弹在直升飞机的下方燃尽熄灭，并且在前一个照明弹熄灭前在到达下一个投放位置投放另一个照明弹 图8 使用直升飞机的降落伞照明搜寻 - 15 - 单艘船舶作为搜寻设施 使用一艘船舶作为搜寻工具时，固定翼飞机在搜寻船舶的前方上风侧连续投放照明弹，每个照明弹在船舶的一舷起燃，在另一舷熄灭。 多艘船舶编队作为搜寻设施 使用多艘船舶并列前进搜寻时，投放照明弹的飞机在船舶编队的上空盘旋前进，在每一艘船舶的前方上风投放一个照明弹，并在这一组照明弹熄灭前投入下一组。 除降落伞照明外，还有其他夜间搜寻方法，如红外装置(如红外电视撮像机和前视红外雷达)和夜视镜等工具也可用于夜间搜寻。 3、电子搜寻方式 电子搜寻一般是搜救力量探测失踪漂浮物自身所装备的无线电示位装嚣所发出的无线电信号，从而确定失踪目标的位置，一般的无线电示位装置有EPIRB、ELT、SART等。 此外，雷达搜寻也是一种重要的电子搜寻方法。当搜寻目标配备了电子示位装置时，其被发现能力将大大增强。 方法一： 搜寻设施将第一次收到无线电标信号的位置标记在海图上，然后保持原航向航行一小段距离再向左或右转向90度，直线航行直到信号消失，将这个位置标记在海图上。接着转向180度航行，将信号第二次出现和消失的位置记录下来。用线段分别连接信号出现和消失的位置，得到信号最大距离圆周上的两条弦。作这两弦的垂直平分线使之相交，那么交点就是无线电示位标的位置。 图9 无线电示位标搜寻方法 - 16 - 方法二： 搜寻设施将第一次收到信号的时刻记录下来，保持原航向继续航行直到信号消失。然后转向180度，沿原航线航行第一次信号出现和消失之间的时长的的一半，再左转向或向转向航行，直到信号消失。然后再转向180度航行直到信号又出现并记录时刻，继续保持航线航行，信号又将再次消失并记录时刻。接着，转向180度沿的航线航行上一次信号出现和消失时长的一半，到达的位置就是示位标的位置。 图10 无线电示位标搜寻方法 方法三： 两架飞机在目标海域上空飞行，如果它们都收到无线电示位标的信号，那么分别以收到信号的位置为圆心，以对应的最大理论接收半径画圆，两圆的重叠部分即为无线电标所处区域。如图11阴影部分所示。 图11 无线电示位标搜寻方法 方法四： - 17 - 由一架飞机沿直线飞行，将初次收到无线电位标信号的位置x和信号消失的位置Y记录下来，分别以X和Y为圆心，以接收半径画圆，得出两个交点。那么无线电示位标的位置可能是其中之一。 图12 无线电示位标搜寻方法 三、海上搜寻方法的选择 1、选择搜寻方法应当考虑的因素 由于搜救行动具有很强的针对性，而不同的搜寻方法有各自所适用的条件，因此在选择合适的搜寻方法之前应当仔细分析所有的相关因素，一般来说有如下几项： A、搜寻目标位景的不确定性 B、各搜救设施航行能力 C、所用探测设备的类型 D、搜寻目标的类型 E、搜寻时的海况 F、搜寻期间目标运动的趋势和幅度 G、幸存者的预期生存时间 H、搜寻设施的持续搜寻时间 1、搜寻方法应符合每个可用搜寻设施准确、安全完成搜救任务的能力范围。 J、所选搜寻方法应使进行搜寻的力量问发生碰撞的几率降到最小，避免可能发生的航行灾难。 - 18 - 2、搜寻方式的选择 显然，最快速高效的搜寻方式是对无线电示位标的电子搜寻。电子搜寻能在短时间内完成大面积区域的覆盖并取得很高的发现概率。如果海上遇险人员能发出光亮，那么在晚上搜寻光亮信号是也是很有效的搜寻方式。搜寻人员应尽可能在遇险事故发生后紧接的夜间尽早进行光亮信号搜寻，防免在搜寻前这些光亮信号源被遇险人员丢失，或者由于遇险人员过于疲劳而不能有效地使用。第三种最有效的搜寻方式是白天对反光镜、烟雾或海水染色的视觉搜寻。因此，白天的第一次视觉搜寻是好是搜寻此类目标。考虑到遇险人员的精神状态和体力在遇险后不断恶化，有效地使用这此这视觉信号的能力也不断下降，所以白昼视觉搜寻也不应尽快进行。 在海上遇险事故发生后，如果无线电示位标搜寻、夜间和白天的视觉信号搜寻也没有成功，接下来必须搜寻救生筏。为了能视觉发现救生筏，搜寻飞机要以较低的速度在低空飞行，航线间距也较小。如果搜寻救生筏仍然不成效，搜寻计划人员只能采用很小的航线间距搜寻可落水的遇险人员、船舶残骸或碎片。 对任何一次搜救行动来说，评判搜寻方法的优劣的标准只有一个：是否能够最大限度的提高搜救任务成功率。将此标准细化，可以分为如下几项：