船舶通信导航技术及发展趋势研究

船舶通信导航技术及发展趋势研究
摘 要:船舶通信导航技术的载体平台是船舶,其应用环境是水上航行空间,需要全程为船舶的航行操作任务开展服务,确保船舶能够顺利到达目的地。船舶通信导航技术涉及到的通信导航手段比较多,比如无线电信号接收和发送、航位推算、卫星定位、地图匹配以及惯性解算等等,其包含了各种技术的组合,需要做好船舶动态和位置等一系列参数的分析。本文主要分析了船舶通信导航技术并阐述其将来的发展趋势,希望能够推动船舶通信导航技术更好地发展,确保船舶的行驶安全。
关键词:船舶通信技术;船舶导航技术;发展趋势
引 言
社会的发展,科学技术的进步,带动不同领域进一步发展,如在船舶通信领域,大力应用船舶通信导航技术,利用船舶载体以及航空环境,来协助船舶完成最初航行的目的。船舶通信导航技术的应用满足船舶航行需求,取得一定成效,并在应用过程中不断创新,把海图匹配技术、卫星定位技术及航位推算技术、信号发送与接收技术全部融入其中,可准确、及时地
获取各类信息和数据,为船舶安全,稳定航行作保障。因此,为了进一步发展船舶通信导航技术,健全技术的功能,提高工作人员实际操作能力,应做好船舶通信导航技术发展历程与发展趋势、具体应用方面的研究工作,更加深入了解船舶通信导航技术,发挥科学技术最大作用。
1.市区工况油耗船舶通信技术与导航技术的概述
1.1船舶通信技术
船舶通信技术当中,对于通信手段的应用量非常大,其中实现了采集信息、处理和传输信息,并对信息实现了交换以及重现。将船舶当作承载平台,与内陆通信技术相比,差异性非常大,在海洋船舶通信当中有着广泛应用。其中,具备的技术特征包括3点:其一,利用无线通信可实现对外联络,在全球通信范围内,并没有距离限制。同时可以利用北斗卫星,以及短波进通信;其二:通信频段的覆盖十分广阔,但其中应用到的设备以及系统有着非常强的复杂性。所以,会受到安装技术以及使用环境产生的制约性,天线以及其他设备需要利用高度集成构建;其三,这一技术的基础设施依托并没有固定性,可与内外部通信以及导航自成一体。
1.2船舶导航技术
船舶导航技术,具体来说便是为海上航行的船舶提供相应的航位推算、惯性解算、地图、卫星定位以及无线电信信号灯等不同的技术组合应用,以便使传播自身能够对载体动态状态进行确立,并确定位置参数。该项技术依赖于航海功能软件,可实现航路监视,以免船舶发生偏航的情况或者出现穿越安全区的问题,如有异常情况产生会向船舶发出警告,并附带相应的应急措施。此外,航行记录可针对船舶航行的所有数据进行全程记录,航海日记也会自动生成。这样,船员在需要数据时可随时进行取用。同时,该技术涵盖的自动屏蔽功能软件十分先进,气象信息处理软件非常发达。在该项技术当中,另一项不可忽视的系统便是综合导航系统,可对船位、航向以及航数测试数据精准提供,同时能够深层次分析海洋气象以及水深数据,使得航行的安全更有保障。此外,雷达图像、ARPA信息系统可以与电子海图一同显示,针对目标到传播的距离、方位可以精准测量,并且导航系统还能够针对船舶货物装卸以及船体航运的稳定性、强度等一系列关键性的参数进行显示。
2.北斗卫星在船舶航行技术中的应用分析
2.1精确定位
北斗采用主动导航。船舶自行向陆地控制中心发送定位申请。接收到应用信号后,陆地中心将有效测量船位与两颗卫星之间的距离,并将测量数据发送给卫星。这样,船舶将接收到的信息,完成对船舶的快速定位。其中,实际定位精度可高达10米,与GPS相差不远。北斗卫星系统还可以为服务区内的船舶提供高精度、快速的全天候定位服务。其中,船载北斗导航仪的数据与电子海图系统(ECDIS)相连,可记录和显示导航航迹,并可发出偏航警报和避碰警报。例如,在极端恶劣天气条件下航行时,冰区或大雾在北斗卫星系统定位功能应用中起着重要作用。
2.2精确计时
目前北斗卫星系统的使用,时间标准由中国科学院国家授时中心申请的铯原子提供。客户提供的单向定时服务数量不受限制,完全满足了对船舶码头的需求。该系统具有两种授时功能,一种是单向的;另一种是双向的,可以根据不同的精度要求向船舶终端发送授时信息,使船舶和北斗卫星系统统一时间,完成纠错,精度可达20~100纳秒。
2.3与北斗卫星系统通信
该系统可以实现船对船和船对陆控制中心的通信功能,请求方式也可以通过船舶发送。船上可借助船上北斗导航仪发出内容,陆控中心进行有效审核并转发短消息。北斗卫星系统的响应速度非常快。一般来说,船到船模式只需1秒就可以完成短消息。此外,该通信一次可传输120个汉字,在应急救援通信中起着重要作用。
三、船舶通信导航技术的未来发展趋势
船舶通信导航技术已经得到广泛的应用,它的未来发展趋势将会结合微电子、光电子以及计算机等等前沿技术,在有效促进通信、导航、计算机和网络的深度融合的同时,进而促使建立高精度和低成本的智能集成通信导航网络系统。高速带宽与新型通信手段也会不断推进船舶通信导航技术向前发展。
3.1通信网络正朝着宽带和数字化的方向迅速发展
宽带和数字通信网络一直是通信发展的重点。手机从过去的“大哥”到现在的智能手机,尺寸越来越小,功能也越来越多,从最初的通话,短信发展到现在的网购、、在线工作,这些都是宽带和数字通信网络发展的好处。未来,光纤通信中继距离将更远,速度
将更快。在未来,如果我们要进一步发展通信网络,就必须考虑新光纤的发展,光交换和密集波分复用技术的发展。在不久的将来,随着超导技术、纳米技术和光路集成技术等新技术的发展,通信网络技术也将发生翻天覆地的变化。
saba-0183.2导航系统将朝着小型化和发展磁化杯
根据导航系统的发展需求,各种惯性导航将在小型化、高精度、易用性、低功耗、轻量化、智能化和数字化方面进行细化,各种基础领域的研究成果将被快速、安全地应用于惯性导航产品的开发。美国芯片级原子钟的尺寸将比传统原子钟小100倍,仅为15cm3微弱信号检测,功耗将降低10倍,精度将提高几个数量级。微尺度速率积分陀螺仪将取代当前惯性导航设备中的陀螺仪。导航级惯性微陀螺仪的未来体积仅为1cm3,功耗为5mW,随机角行程为0.001°/h,漂移率为每小时0.001°。芯片级组合原子导航仪将提供高精度的运动探测和快速启动能力,尺寸不超过20cm3,功率不超过1W,其性能远高于现有设备,具有出的长期稳定性,启动速度也将显著提高。
3.3船舶通信和导航网络的系统集成和智能开发
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船舶通信和导航网络的系统集成和智能开发将采用各种推进方法和不同的网络技术,实现电信网、广播电视网和互联网的“三网融合”,再结合当前热门的物联网技术、大数据、云计算、智慧地球等,其让网络功能不断拓展深化,拥有更广阔的发展前景。unmsg
而船舶监控网与作战指挥网的出现也将在未来不断强化船舶通信导航技术,实现通信移动化与组合化,形成全新的数据船桥一体化技术应用,保证船舶的通信导航技术应用更加经济、灵活,从根本上提高了导航的集成化和自动化。
四、结束语
综上所述,船舶通信导航技术在现阶段已经取得一定成效,确保信息的高效、完整传递。伴随科学技术进一步发展,船舶通信导航技术将进一步升级,把智慧地球技术、大数据技术、云计算及物联网技术全面融合,丰富技术应用功能,朝向智能化、综合化、一体化方向发展;朝向数字化、宽带化方向发展;朝向高精度、微型化方向发展,实现船舶通信一体化、综合化、智能化发展目标。但是需要注意的是,要想进一步提升船舶通信导航技术应用效果,必须利用合理举措,落实各项工作。如船舶通信导航技术应用期间,需要注重人力资源团队建设及培养工作,加大科研力度,深入对科学技术进行研究,力求实现船舶
通信导航技术的最大应用目标。

本文发布于:2024-09-23 08:23:33,感谢您对本站的认可!

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