智能伴随 精准助航——珠江口伴随式数字助航服务正式落地应用

来源：滚动播报

（来源：中国水运报）

清晨，珠江口广州港出海航道，一艘满载集装箱的巨轮正缓缓航行。而在航道周边，多功能航标默默采集风速、流向、能见度等海上环境要素，这些收集到的感知数据，经过清洗、融合、运算，转化为船载终端可识别的标准化助航信息，为船舶航行提供支撑。

“硬件感知设备负责‘看得见’，软件体系负责‘读得懂、算得准’。”2026年7月，珠江口S-100国际海试区传来振奋人心的阶段性捷报：交通运输部南海航海保障中心（简称“南海航海保障中心”）组织开展的第一阶段S-100海试任务圆满落幕。这不仅是对一组测试数据的检验，更标志着S-100系列数字助航产品走出仿真模拟船台试验环境，正式迈入体系化实船应用的崭新阶段。面对国际海事组织（IMO）定下的2029年电子海图显示与信息系统（ECDIS）设备全面适配S-100标准的行业变革窗口期，南海航海保障中心瞄准标准落地、算法研发、实船测试等关键赛道，将散落在海上的感知数据淬炼为伴随式数字助航服务，为水网交错、通航环境复杂的珠江口水域破解了航道风险难判的行业困局，推动大湾区航运从经验驱动驶向数据赋能的新航程。

珠江口智慧航保服务实验区

标准破局

打造数字航保“珠江口方案”

在过去三十多年里，S-57电子海图为我国水上航行提供了扎实的保障，但这套旧标准固有的局限性，在珠江口复杂通航环境下被不断放大。S-57属于封闭固化的数据模型，水深、潮汐、表层流、航行管理规则信息相互割裂，不能直接在ECDIS中加载应用，无法与电子海图进行交互操作。潮汐只能查阅纸质潮汐表，表层流也只能通过外部获取，没有集成到ECDIS；富余水深、乘潮进港窗口期、桥区净空评估，大多依靠船长、引航员人工经验估算。面对深吃水大船频繁进出港、桥区众多、商渔船交织的通航现状，传统助航模式越来越难以匹配现代航运的安全与效率需求。

国际海道测量组织（IHO）发布的新一代通用海上数据模型（S-100），为破解上述难题提供全新技术路径。不同于S-57固化封闭的模式，S-100采用开放组件化框架，最大特点就是支持多品类涉海数字产品互操作。在S-100体系之下，S-101电子海图是基础底图，S-102高密度水深、S-104航行水位、S-111表层流、S-129富余水深管理、S-124航行警告、S-127航行规则、S-421航线服务等多类数字产品，既可以单独调用，又能够自由叠加联动运算，实现动态安全等深线生成、富余水深计算、智能航线规划等功能。

珠江口兼具河、海双重水文特征，潮差大、浅点多、水流多变，要把国际标准落地，必须结合本地多年观测积累做深度定制。南海航海保障中心技术团队深挖南海海区水文信息服务系统资源，这套系统已经建成29座水文气象观测站点，覆盖珠江口、粤西、海南、北部湾，积累了多年的潮位、气象原始观测记录。技术团队将水文站观测数据、多波束海底测深成果、多功能航标传回的环境感知数据、AIS船舶动态数据统筹融合，完成S-100系列产品的数据生产、标准化封装，搭建起智慧航保服务完整产品矩阵。

S-102高密度水深，实现珠江口全域3米网格高精度水深覆盖，彻底摆脱S-57依靠离散水深点标注海底的旧模式，构建连续网格化海底数字模型。传统海图安全等深线档位固定，例如吃水7米的船舶，只能调用10米等深线，压缩可通航水域；S-102与S-101互操作，自定义生成增强安全等深线，还原真实可用通航范围，为航线设计、浅滩风险研判提供扎实的数据底座。

S-102高密度水深（来源：引航员便携式终端PPU）

S-104航行水位，重构传统潮汐服务模式。它融合天文潮位场和各个站点实测水位，能够推算珠江口范围内任意点位的实时潮位与预报潮位。过去《中国沿海潮汐表（珠江口）》只能提供有限验潮站点的潮汐，现在升级为机器可识别、全域覆盖的动态数字水位产品，为乘潮进港、桥区通航、码头靠离泊提供持续动态水位数据。

S-111表层流，补齐传统助航体系动态流场缺失的短板。依托实测数据与数值预报成果，输出符合IHO国际标准的流速、流向时空网格数据图层，把看不见的水流转化为可视化数字信息，帮助研判船舶漂移、靠泊偏移风险，支撑船舶掉头回旋、锚地抛锚等复杂操纵作业。

S-111表层流（来源：船载电子海图导航系统ECS）

S-124航行警告，通过对传统文字航行警（通）告进行结构化、数字化改造，实现了从文本格式向空间化、图形化的表达方式转型，使船载电子海图导航系统（ECDIS、ECS）可直接解析数据并在电子海图上叠加显示，还可根据船舶位置智能推送本船附近的航行警（通）告。

S-127航行规则，通过对海事监管文件进行语义化处理，将水上交通安全管理规定转化为机器可读的数字化产品，能够根据船舶位置及时推送所在区域的航行规则，有效提升船舶对复杂航行规定的遵守效率。

S-129富余水深管理，它是伴随式水位助航数字服务核心模块。结合船舶参数、实时吃水、航行路线，联动S-102高密度水深、S-104航行水位，本地计算全航程富余水深，在电子海图界面以不同色彩区分安全水域、警戒水域、禁航水域；同时可测算每一艘船舶专属乘潮进港时间窗口，支持乘潮进港窗口查询。用户输入对应时间与船舶吃水参数，即可获取未来可通航的时间段，把长期依靠人工估算的风险研判交给算法自动完成。

S-421航线服务，综合考虑S-102高密度水深、S-104航行水位、S-124航行警告、S-127航行规则等多重约束，自动生成泊位到泊位的合规、安全、高效的最优推荐航线。

“S-100系列产品不是互相孤立的文件，依托S-98互操作规范打通内部数据流。”南海航海保障中心伴随式水位助航数字服务专班首席工程师吕玉晓介绍，水位助航产品完成标准化开发之后，一方面部署上线珠江口智慧航保服务实验区网页平台，供港航相关单位线上申请调用测试；另一方面完成引航便携式终端（PPU）、船载电子海图导航系统（ECDIS、ECS）等多种设备适配，打通从岸端研发成果到船舶终端应用的完整数字链路。

闭环验证

把实验室代码跑在真实航道

数字服务产品不能只停留在实验室仿真环境，必须放到真实风浪、真实航行工况之下检验可靠性。南海航海保障中心建立起“岸基仿真先行、实船海试检验”的双重验证体系，为S‑100系列产品筑牢质量关口。

在新型航保数字服务仿真质检平台，整套珠江口水文、航道、障碍物数据全部导入系统，构建高还原度的数字孪生航道。技术人员在这里开展大批量模拟航行测试，复现乘潮进港、桥区通行、锚地抛锚等各类场景，提前排查算法逻辑缺陷、图层显示异常、多产品互操作冲突等各类问题，在仿真环境中把大量隐患消除在上船测试之前。

完成岸基仿真验证，项目团队正式转入珠江口S-100国际海试区开展实船海试。项目严格对标IHO《S-100海试指南》、IMO《ECDIS性能标准》，梳理形成74项详细测试条目，针对引航员、普通船员、系统工程师不同岗位，分别编制差异化测试记录表，做到每一项测试可执行、可记录、可回溯，形成完整可追溯的测试数据链。

实船海试阶段，南海航海保障中心联合广州港引航站在21个航次真实引航作业环境下开展S-100-PPU便携式终端海上测试；协调13艘社会营运商船，以及中心27艘自有船舶分批搭载S-100产品开展常态化实航验证。测试设备覆盖厦门新诺和无锡挪瑞等多家国内厂商的ECDIS、ECS、PPU终端，重点检验不同硬件设备环境下，S-100产品的解析兼容性、画面显示效果、运算响应稳定性。与此同时，项目同步开展船岸通信手段测试，对千帆星座低轨卫星终端、联通5G-CPE、MESH自组网设备进行对比验证，探索海上网络信号波动环境下，动态助航数据稳定下发到船舶端的可行路径。

海试共覆盖7类珠江口典型通航场景：深吃水船舶乘潮通过航道浅点，桥区水域本船富余净空测算，复杂水域船舶掉头、汛期靠离泊，锚地防范走锚作业，港珠澳大桥、虎门大桥交通流汇聚水域通行，大型、危险品特殊船舶调度管控，码头动态水深条件下靠泊作业。以广州港外航道17米关键浅点为例，静态海图水深无法反映潮汐带来的实际可用水深，S-102、S-104协同输出修正后的实时水深，一船一策乘潮时间窗口，帮助大吃水船舶无需减载就可以安全进出港，实实在在释放航运经济效益。在港珠澳大桥沉管隧道水域，叠加S-127航行规则，直观展示禁锚、限速等硬性管控要求；在沙角、大屿山这类走锚风险高发锚地，结合海底底质、S-111流速流向数据给出抛锚风险提示。经过多轮海上迭代调优，参与海试的S-100系列产品，在准确性、现势性、可用性方面全部达到预期目标。

场景释放

软件能力赋能航运全链条

技术成果的生命力，在于落地业务场景、解决实际生产痛点。南海航海保障中心研发的S-100伴随式数字助航服务，面向船舶航行、引航作业、海事监管、港口调度四大业务主体输出标准化数字能力，推动各个岗位逐步摆脱纸质资料、纯人工经验的传统模式，转向调用标准化、数字化的航保服务开展作业。

面向船舶航行场景，船员在船载导航终端加载整套S-100数字产品，即可获取动态水深、实时潮位、表层流场信息。系统自动计算全程富余水深，为本船锁定专属安全通航窗口，实现“一船一策”定制化通航，有效规避搁浅、走锚等重大航行风险，在保障安全的前提下，挖掘船舶载货能力，降低航运运营成本。

面向引航作业场景，引航员借助PPU便携式终端，系统自动整合高精度水深、动态水位、流场、交通管制等全部助航要素，实现全域通航态势可视化呈现，不需要在多套业务系统之间来回切换查询信息，能够快速排查风险点、优化航行路线。21个航次真实引航海试充分证明，这套数字工具有效减轻引航员人工研判压力，让复杂水域的引航作业更加高效稳妥。

面向海事监管场景，监管人员依托珠江口智慧航保服务实验区平台，掌握全域水上通航态势。平台叠加S-124航行警告、S-127航行规则，把禁航、限速、特殊船舶管制信息可视化展示，支撑商渔船碰撞风险研判、大型船舶交通组织，推动水上安全监管从事后处置升级为事前预判、主动防控的智慧监管模式。南海航海保障中心输出的多维度航行环境分析成果，也为地方海事部门开展重大安全隐患整治提供数据支撑。

面向港口调度场景，港口运营单位调用S-100输出的高密度水深、潮位数据，可以科学规划船舶进出港顺序，合理分配泊位资源，提升码头整体周转效率，有力服务阳西电厂、珠江电厂、台山电厂等重点物资码头能源保供运输。

同参共建

让智慧航保服务焕新湾区航运

“为推动行业共同参与标准迭代，相关测试资源向全行业开放。”吕玉晓表示，航运企业、船载导航设备厂商、海事及港口管理单位，既可以提交账号申请登录珠江口智慧航保服务实验区，在线体验数字服务、下载测试样例数据；也可以前往南海航海保障中心广州海事测绘中心新型航保数字服务产品仿真质检平台，开展沉浸式模拟航行测试，共同推动国产船载导航终端适配S-100新一代国际标准。

一套成熟的智慧航保数字服务，离不开前端硬件与后端软件的协同配合。多功能航标、岸基AIS、水文气象站点负责采集海面各类原始环境观测数据，南海航海保障中心聚焦于对海量零散观测资料进行处理、转换，加工生成符合IHO国际标准、可供设备直接读取解析的数字航保产品，再分发输送至各艘航行船舶的终端。前端硬件采集感知海上实况，后端软件挖掘释放数据价值，软硬一体协同发力，共同达成“航道不留白”的智慧航保建设目标。

伶仃洋潮涌不息，珠江口千帆竞发。S-100第一阶段海试的落幕，不是技术探索的终点，而是新一代水位助航数字服务走向广阔水域的崭新起点。面向未来，南海航海保障中心将继续扎根珠江口这片天然的河口实验场，持续打磨伴随式水位助航数字服务，迭代升级S-100系列产品，探索人工智能在航行高风险识别领域的应用。通过吸纳更多航运企业、导航设备厂商参与实船测试，不断完善岸基仿真与海上实船相结合的验证机制，让S-100这套扎根大湾区实践的智慧航保数字成果，一步步向外辐射至华南更多沿海水域。