航标主要可以分为以下几类:
视觉航标
灯塔:灯塔是一种大型的、比较固定的视觉航标,一般建在海岸边或岛屿等显著位置。灯塔塔身较高,灯光射程较远,能够为远距离的船舶提供方位指引。例如,中国的花鸟山灯塔,位于长江口外、舟山市嵊泗县花鸟乡,是中外船舶进入上海、吴淞口、舟山群岛的重要标志。灯塔的灯光有不同的颜色、周期和光弧等特点,船员可以通过识别这些特征来确定船舶的位置和航向。
灯桩:灯桩的结构相对灯塔较为简单,高度也较低,主要用于指示近岸的浅滩、礁石、航道边缘等危险物或特定的位置。比如在港口航道的两侧会设置灯桩,帮助船舶安全进出港口。灯桩的灯光特征同样能够为船舶提供导航信息,有的灯桩还可能配备雾号等辅助设备,在能见度较低的情况下提醒船舶注意。
立标:立标是一种简单的航标,没有发光装置,通常是具有特定形状和颜色的标杆或浮标。立标主要用于标示航道的界限、转向点等位置,船员可以通过观察立标的位置和形状来判断船舶是否在正确的航道内航行。例如在一些狭窄的内河航道中,立标可以帮助船舶沿着安全的航线行驶。
浮标:浮标是漂浮在水面上的航标,它可以随着水流和潮汐的变化而移动一定的位置。浮标有多种形状,如球形、锥形、柱形等,并且有不同的颜色组合,用于标示航道、危险区域、锚地等。例如,在海上航道两侧的侧面标浮标,红色浮标用于标示航道的右侧,绿色浮标用于标示航道的左侧,船员通过观察浮标的颜色和位置可以保持在航道内航行。
音响航标
雾号:雾号是一种在能见度不良(如雾天、霾天等)的情况下使用的航标。它通过发出特定的声音信号来提醒船舶注意周围的环境。雾号可以是机械发声的,如通过压缩空气驱动的号角;也可以是电动发声的,如扬声器系统。雾号的声音有不同的频率、节奏和响度,船舶可以根据听到的雾号声音来判断航标位置和周围的危险情况。例如,在一些重要的港口入口、灯塔附近或礁石区周围会设置雾号,当船舶在雾中航行时,听到雾号就知道附近可能存在危险或重要的导航设施。
钟响航标:主要是利用钟声作为信号,通常安装在浮标或固定建筑物上。钟的大小、材质和敲击方式等因素会影响钟声的音色和传播距离。在一些较为安静的港湾或内河航道,钟响航标可以为船舶提供有效的听觉导航信号。
无线电航标
罗兰 C:这是一种远程无线电导航系统,通过发射低频脉冲信号,船舶上的接收设备可以根据信号的时间差来确定船舶的位置。罗兰 C 系统的覆盖范围较广,能够为船舶在远距离的海上航行提供较为精确的位置信息。它主要用于远洋航行的船舶导航,在一些没有卫星导航信号覆盖或者卫星导航信号不稳定的区域,罗兰 C 系统仍然可以发挥重要的导航作用。
卫星导航系统(如 GPS):这是目前应用最广泛的无线电航标系统,全球定位系统(GPS)通过多颗卫星向地球表面发射信号,船舶上的 GPS 接收设备可以接收这些信号,并通过计算卫星信号的传输时间差等信息来确定船舶的三维位置(经度、纬度和高度)、速度和航向等信息。卫星导航系统具有高精度、全天候、全球覆盖等优点,几乎所有的现代船舶都配备了卫星导航设备。除了 GPS 外,还有俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)、欧洲的伽利略(GALILEO)等卫星导航系统也在航海导航中发挥着重要作用。
差分全球定位系统(DGPS):为了提高 GPS 导航的精度,DGPS 系统应运而生。它通过在已知精确位置的基准站接收 GPS 信号,然后计算出 GPS 信号的误差,并将这些误差信息发送给附近的船舶。船舶上的 DGPS 接收设备可以利用这些误差信息来修正 GPS 的定位结果,从而获得更精确的位置信息。DGPS 在港口、航道等需要高精度导航的区域应用较为广泛。