◎ 李磊 谢涌 储凌剑 中国卫星海上测控部

近年来，航运事业的不断发展对船舶航行安全性和经济性的要求不断提高，对自动舵控制系统的控制性能要求也越来越高。目前，自动舵操控船舶主要以航向保持和航迹保持两种模式为主，无论何种模式，均有效减轻了航海人员的劳动强度，同时在某种程度上提高了船舶航行的操纵性、安全性和经济性。

航迹保持模式是继航向保持模式之后研发出来的，其控制性能更优，自动化程度更高，能够实现自动转向功能。从实现“无人驾驶”这一终极目标考虑，航迹舵的使用普及将是未来船舶操控技术发展的大势所趋。因此，突出使用航迹保持模式的优势，推进航迹舵在航海中的使用普及逐步成为当前航运事业的一大焦点。

1.自动舵及其工作模式

自动舵又称自动操舵仪，是船舶系统非常重要的设备，也是实现船舶运动控制的关键设备，在一定航行条件下（如：大洋航行）能够自动纠正偏航角度或者偏航距离，从而使船舶近似或精确地在设定航向或设定航线上航行。近年来，随着自动舵设计技术逐步成熟，国内外市场出现了多种成熟的航向舵、航迹舵产品，其工作模式主要分为航向保持模式和航迹保持模式。

1.1 航向保持模式

航向保持模式是由驾驶员根据实际情况设定计划航向值，自动舵通过控制系统结合风流压差情况，不断调整航向使船舶在计划航向上行驶。该模式要求控制系统给出控制舵角δ克服外界环境的干扰和船舶六自由度运动复杂性的特点，尽可能使航向φ维持在设定航向φr上。……