民國115年 高考三級 航海技術 航行設備
第4題
現代船舶常使用自動舵或航跡控制系統協助維持航向或航路。請說明自 動舵之基本功能、常見控制模式，以及其與電羅經、GNSS、計程儀、 ECDIS 或航跡控制系統之關…
題目
現代船舶常使用自動舵或航跡控制系統協助維持航向或航路。請說明自 動舵之基本功能、常見控制模式，以及其與電羅經、GNSS、計程儀、 ECDIS 或航跡控制系統之關係。另請說明在狹水道、進出港、交通密集 區、惡劣海象或設備訊號異常時，使用自動舵可能產生之風險及值班航 行人員應採取之措施。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、自動舵之基本功能：自動舵（Autopilot）接收電羅經之航向訊號，與設定航向比較得出偏差，經 PID 或自適應控制輸出舵角命令，驅動舵機維持航向。其功能包括航向保持、手動與隨動（Follow-up）切換、舵角限制、天氣調整（Weather Adjustment）與警報（斷電、偏差過大、液壓失效）。可減輕操舵負荷，但無法取代航行人員之判斷與瞭望。
- 二、常見控制模式：包括航向控制模式（Heading Control）、航跡控制模式（Track Control）、航向改變速率模式（Rate of Turn）與手動模式。航向模式僅維持設定航向，受風流影響會產生橫向偏移；航跡模式結合 GNSS 船位與 ECDIS 計畫航線，計算偏航距與所需航向，適用於大洋與直線航段；進出港或避讓時應切換手動，以人力掌握時機。
- 三、與其他設備之關係：電羅經提供航向基準，失效時自動舵無法正常工作，須以磁羅經或備用航向源替代；GNSS 提供船位與對地速度，供航跡控制計算偏航；計程儀（Log）提供對水速度，用於補償流壓與轉彎半徑；ECDIS 提供計畫航線與偏航監視，並可將航線資料傳至航跡控制器。各訊號應定期比對，避免單一感測器錯誤造成系統性偏差。
- 四、使用風險：狹水道與進出港時航道彎曲、船隻密集，自動舵反應延遲可能造成切角或偏離航道；交通密集區避讓需即時改變航向，自動舵易與避碰動作衝突；惡劣海象下浪湧造成偏航與舵機過載，甚至失控；訊號異常（GNSS 跳變、電羅經漂移、計程儀失效）會使船舶悄然偏航。過度依賴自動舵亦可能造成航行人員警覺下降。
- 五、值班人員之措施：應依公司 SMS 與 STCW 規定，在狹水道、進出港、能見度不良、交通密集及惡劣海象時改用手動操舵，並備便主機、加派瞭望。使用航跡控制時應設定偏航警報，監視橫向偏航距（XTE）與航向偏差，定期以目視與雷達核對船位；發現訊號異常立即切換手動並通知船長，記錄切換時間與原因。交接班時應確認自動舵模式、設定值與警報狀態。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。