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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳鴻正
研究生(外文):Hung-ChangChen
論文名稱:以船體運動為基礎之氣象導航系統介面開發
論文名稱(外文):Develop an Interface Program for Ship Weather Routing System based on Ship Motions
指導教授:林忠宏林忠宏引用關係
指導教授(外文):Chung-Hung Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:系統及船舶機電工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:氣象導航海氣象資訊船體運動
外文關鍵詞:weather routineweather dataship motions
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本研究主要為建立一個以船體運動為基礎的船用氣象導航系統,此系統每天自動於NOAA海洋大氣網站下載海氣象資料,配合船體資料計算出船隻遇到海況時的船體運動值,並以此為基礎規劃出貨櫃船跨洋航線,其中包含大圈航線、安全航線、省油航線及洋流航線。利用天氣資訊及船隻所在位置,不只能規劃出上述4條跨洋航線,也可估計出船隻航行時的耗油量及預計到達目標港口的時間點,做為航運公司或船長一個參考的依據。
本文一開始介紹氣象導航系統所運用到的周邊資料,包含海氣象資料、地形地貌資料、洋流資料及船體資料庫,接著介紹各航線的理論基礎及案例,最後介紹介面開發過程、改善航線及比較本系統與其他商業化氣象導航軟體間海氣象資料的差異性,並提出結論及對未來氣象導航系統的建議,期待此系統能發展成所有船長都可使用的實用性系統。

This research establish a ship weather routine system based on ship motions. The system can download weather data from National Oceanic and Atmospheric Administration website automatically, and calculate the ship motions by considering weather information and ship characteristic. Based on the ship motions, we plan the shipping route can be planned for oversea based container ship, included the shortest route, the safety route, and the current route.
With the weather information and the location of the ship, we can not only get the shipping route, but also estimate the amount of fuel consumption to the route and the expected time to arrive through this system.
This report first introduces the database of the weather routine system, and then explains the theorem for each route, last introduces the process for establishing the interface program, improving route and compare with the commercial weather routine system. In the end, we give some suggestions to weather routine system in the future. We expect to establish a practicable system for all captain.

摘  要 I
ABSTRACT II
誌  謝 III
目  錄 IV
表 目 錄 VII
圖 目 錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與目的 1
1.2 研究方法與步驟 3
1.3 論文架構 5
第二章 氣象導航系統周邊輔助資料 6
2.1 周邊輔助資料介紹 6
2.2 海氣象資料 7
2.2.1 海氣象資料發佈及下載流程 7
2.2.2 海氣象資料內容 8
2.3 洋流資料 10
2.4 地形地貌資料 11
2.5 船舶資料 12
2.5.1 船體資料 12
2.5.2 船體運動計算資料 12
第三章 基本航線介紹 13
3.1 航線規劃方法及大圈航線 13
3.2 安全航線 16
3.3 省油航線 21
3.3.1 油耗估算 21
3.3.2 省油航線邏輯 22
3.4 洋流航線 24
3.4.1 洋流資料處理 24
3.4.2 洋流資料範圍選定 26
3.4.3 可利用洋流判斷方法 26
3.4.4 洋流路徑建立 29
3.4.5 水流航法 31
3.4.6 耗油比較 32
3.5 陸地避碰 35
第四章 介面開發與航線應用 38
4.1 介面開發軟體 38
4.2 介面程式開發 40
4.2.1 核心計算程式 40
4.2.2 介面開發 42
4.3 氣象導航介面程式 45
4.3.1 介面介紹 45
4.3.2 介面程式架構 47
4.3.3 氣象導航模擬步驟 51
4.4 安全航線樹狀分析 55
4.5 夏季航線與冬季航線之差別 60
4.6 準時到達之依據 62
4.7 順時針航線與逆時針航線比較 64
第五章 氣象導航程式驗證 67
5.1 驗證航線介紹 67
5.2 航線驗證方法及結果 69
第六章 結論與未來展望 73
6.1 結論 73
6.2 未來展望與建議 74
參考文獻 76
[1]Chen, Henry and Cardone,“Use of Operation Support Information System to Increase Ship Safety and Efficiency,SNAME Transaction,Vol.106,1988。
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[8]吳建華,“現代導航資訊系統,武漢理工大學出版社,2007。
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