要实现海运强国，海运科技创新和高水平海运人才培养是关键。而科技创新和人才培养都要依赖学科的建设与发展。目前，交通运输部正与教育部联合开展关于航海教育的调查研究，拟出台关于提高航海教育质量的指导意见。建议交通和教育主管部门加大对航海科学与技术学科的扶持力度，在国家学科体系中对航海科学与技术学科的定位予以确认，在数字导航技术、海上数字通信技术、智能化船舶操纵与避碰技术等领域加大科研投入，建立航海科学与技术研究型人才培养基地，从政策上对航海科学技术的发展给予保障。

　　航海教育和科研工作者也应以电子航海战略的实施为契机，跟踪、消化吸收相关领域的最新科技成果，积极开展相关研究，为海上交通运输的安全和高效提供智力保障。本文以信息技术、光纤陀螺、卫星导航技术等在航海上的应用以及PORTS、智能ECDIS及数字船舶运动模型识别与控制技术的发展为例，分析电子航海的发展方向以及实施电子航海战略需要研究的内容与需要解决的关键技术。

　　1.航海信息数字化

　　信息技术处理的对象是数字信息，工具是计算机。为了规范航海业务，需要利用计算机智能化辅助航海业务，需要建设航海信息数字化标准与知识库。信息的数字化标准，并不仅是简单的计算机识别问题，而且更重要的是对信息的基本元素、信息元素分类、各信息元素关联性的科学分析，为计算机进行智能处理提供逻辑判断支持。由于信息数据库的科学性将直接影响应用功能软件开发的可行性，因此，信息数据库的建设是计算机开发各种应用功能软件的基础。

　　建立航海信息数字标准，实际上是建立相应的数据元素标准、信息分类编码标准、用户视图标准、业务的规范标准及信息传输标准等。分析研究信息的最基本元素，赋予其物理属性及编码，使其成为计算机能识别与处理的数字信息元素；分析研究信息元素之间的关联性与逻辑性，构筑数据库的逻辑结构，以便于计算机查询与分析，尤其是对于海量数据的处理，该项工作更显得重要；在此基础上分析研究信息服务组成的业务规范，开发出各种用户操作标准界面及信息传输标准，实现航海信息的集成与共享。

　　信息化的核心是智能控制，智能控制的目的是为用户服务。电子航海战略首先是信息化建设，核心是为航海人员服务，解决电子航海时代航海人员“信息过载”的问题。显然，这需要而且必须有航海科技人员的参与，因为，航海人员了解实际的操作、管理与控制，知道需要什么，解决什么问题，达到什么目的。航海的信息化建设实质就是智能化的信息技术为航海人员服务，使得航海信息技术更加人性化。

　　船用雷达波浪测试技术、海面油污测试技术是信息技术在海洋参数测试上成功的应用。航海科技人员应开拓其在船舶耐波性、防污染方面的科学研究。

　　2.光纤陀螺技术

　　传统陀螺为机电陀螺，尽管在过去一直是惯性导航和测量领域的主流仪表，但因其具有高速旋转的“转子’等不利因素，在精度、性价比和寿命方面制约了惯性技术的进一步发展。1913年法国科学家G.Sagnac论证了米用无运动部件的光学系统同样能够检测相对惯性空间的旋转。得益于激光器的发明，1962年，作为第一代光学陀螺的环形激光陀螺（RLG）诞生。随着光纤通信技术的发展，1976年光纤陀螺（FOG）在实验室演示。光纤传感技术是一种以光波为载体，光纤为媒质，感知和传输外界被测信号的新型传感技术。光纤陀螺与传统的机电陀螺一样，用来测量运载体相对惯性空间的旋转角速度。当运载体旋转时，光纤陀螺利用Sagnac相移导致光波干涉条纹产生微小移动，从而测得旋转角速度。光纤陀螺具有体积小、质量轻、动态范围大、精度范围广、无运动部件等优点，是一种新型的全固态惯性仪表。由于其在航空、航天、航海及兵器等应用领域的重要性，从一开始就得到了世界各国特别是军方的密切关注，并得以迅速发展。经过30年技术的发展，光纤陀螺己成为21世纪惯性测量与制导领域的主流仪表之一。

　　在航海上，光纤陀螺在舰艇导航与姿态测量中得到成功应用。光纤陀螺在商船上的应用才刚刚开始，其在船舶运动模型与控制模型的在线识别、船舶耐波性理论的研究、自动舵智能控制上将有很大的应用空间。

　　3.卫星导航技术

　　我国自主开发的北斗卫星导航系统将于2020年实现全球组网。北斗卫星导航系统既具有GMDSS相应的海上通信功能，还具有GPS相应的全球高精度三维定位功能。我国航海科技人员应积极参与北斗卫星导航系统的民用终端设备的研究与开发工作，使该系统重要信息资源得到广泛应用，发挥更大的经济效益。这是我国海运事业战略安全的需要，也是世界海运业安全的需要。

　　4.PORTS

　　传统上利用海图及潮汐表来估算港口水域水深和水流，这种方法己不能满足海上交通运输发展的需要。为此美国海洋大气管理局（NOAA）国家海洋部（NOS）开发了PORTS。PORTS是PhysicalOceanographicRea—TimeSystem的英文缩写，中文是“港口海洋环境要素实报及预报系统”。它是一种公共信息采集和发布系统，其目的是向船长和引航员提供准确实时的港口和航道水深、水流、风、浪、温度及盐度等数据，有效利用港口水深资源，保证航行安全，提高航运效率，为水域的环境保护提供支持。全球第一个PORTS于1991年在美国佛罗里达州西部港口城市坦帕港建成并投入运行。

　　实质上是潮汐潮流预报的数字化发展方向。把点潮汐潮流的预报发展为区域性潮汐潮流预报，把统计建模的预报发展为考虑气象要素的预报，其关键是潮汐潮流的测试与传输、气象要素的测试，然后通过数学建模，实现测试点的数量与测量精度能够满足工程需要的。应该指出的是，基于实时潮汐潮流预报的所需的测试技术及测试仪器与设备己经具备，技术上不存在太大的问题，主要在于投资、测试与建模。数字化的区域性的潮汐潮流预报系统将是海域水深、水流资源信息化的重要发展方向，这不仅有利于航行安全，提高海域水深、水流资源的利用效率，同时也是保证海域清洁和防污染的重要信息资源。同样可以应用于沿岸水域与狭水道水域。