船舶导航应用
船舶自主导航自动化导航技术在船舶行业的应用
船舶自主导航自动化导航技术在船舶行业的应用船舶自主导航自动化导航技术的不断发展与创新，正在为船舶行业带来革命性的变革。
传统的船舶导航依赖于人工操作，但自主导航技术的应用使得船舶能够自动识别、规划和执行航线，并实现高效、安全的船舶运行。
本文将探讨船舶自主导航自动化导航技术在船舶行业的应用，并对其所带来的优势和挑战进行分析。
1. 船舶自主导航技术的应用船舶自主导航技术是利用全球卫星导航系统（GNSS）、激光雷达、惯性导航系统等先进的导航设备和传感器，结合自动驾驶控制系统进行船舶导航和控制的技术。
通过这些技术，船舶可以实现自主避碰、自动识别航道和障碍物、实时调整航行计划等功能。
2. 船舶自主导航技术的优势船舶自主导航技术的应用，带来了许多显著的优势。
首先，它可以提高航行的准确性和精度，减少了人为操作的误差和不确定性。
其次，船舶自主导航技术可以提高航行的安全性，通过实时监测和分析周围环境，避免碰撞和其他风险。
此外，船舶自主导航技术还能够提高船舶的能源效率，通过智能路径规划和动力管理，减少燃料消耗和排放。
3. 船舶自主导航技术的应用挑战然而，船舶自主导航技术的应用也面临一些挑战。
首先，技术的可靠性和稳定性需要进一步提高，以确保船舶自主导航系统可以在各种复杂环境下正常运行。
其次，船舶行业面临着法律法规和国际标准的适应性挑战，在推动技术发展的同时，需要确保技术的合规性和安全性。
此外，船舶自主导航技术的普及和推广，还需要船舶行业的全面接受和配套设施的支持。
4. 船舶自主导航技术的未来发展船舶自主导航技术的发展前景十分广阔。
随着人工智能和机器学习技术的不断进步，船舶自主导航系统将会变得更加智能化和自适应。
未来，船舶自主导航技术有望在船舶行业实现更高的自主性和自动化程度，推动航行效率和安全性的进一步提升。
5. 结论船舶自主导航自动化导航技术在船舶行业的应用具有重要意义。
它为船舶行业带来了诸多优势，提高了航行的准确性、安全性和能源效率。
船舶航行中的海上通信与导航设备
船舶航行中的海上通信与导航设备船舶在海上航行时，为了确保航行的安全和顺利，必须依靠海上通信与导航设备。
这些设备在航行中起着关键的作用，包括提供位置信息、通信联系以及海上交通管理等方面的支持。
本文将探讨船舶航行中常用的海上通信与导航设备及其作用。
一、全球导航卫星系统（GNSS）全球导航卫星系统是船舶航行中最常用的导航设备之一。
其中，最为广泛应用的是美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统和欧盟的Galileo系统。
这些卫星系统通过将卫星定位信息传输给接收设备，能够实时提供船舶的准确位置、速度和航向等数据。
船舶通过GNSS系统可以实现精确定位和航线规划，从而更好地掌握航行动态。
二、雷达系统雷达是一种通过发射无线电波并接收其反射波来探测目标的设备。
在船舶航行中，雷达系统能够提供周围海域的目标检测、距离测量、方位确定和目标追踪等功能。
通过雷达系统，船舶能够识别其他船只、浮标、礁石、冰山等潜在威胁，从而避免碰撞和其他各类事故的发生。
三、自动识别系统（AIS）自动识别系统是一种通过无线电通信来交换船舶信息的系统。
它能够实时提供船舶的静态和动态信息，包括船名、呼号、速度、航向、位置等。
借助AIS系统，船舶可以实现交通管制和避碰，同时也方便监管部门对船舶进行远程监视和管理。
四、卫星通信系统卫星通信系统是保证船舶与岸上和其他船舶进行远距离通信的关键设备。
它使用卫星作为传输中继站，能够提供语音通讯、电子邮件、传真和互联网等服务。
卫星通信系统能够实现全球覆盖，保证了船舶在长时间航行中与外界的联系和信息交流。
五、测深仪和地图测深仪是一种用来测量海洋深度的设备，它通过发射声波并测量反射的时间来计算出水深。
地图则是用来标示和展示海上地理信息的图表。
测深仪和地图结合使用，可以提供航行所需的水深和地理参考，帮助船舶避免浅水区、岩石和其他潜在风险。
六、辅助设备除了以上几种常用的海上通信与导航设备外，船舶航行中还会使用一些辅助设备。
船舶航行定位与导航技术确保船舶准确航行的重要工具
船舶航行定位与导航技术确保船舶准确航行的重要工具船舶航行是海洋运输的重要环节，而船舶航行定位与导航技术成为确保船舶准确航行的重要工具。
本文将介绍船舶航行定位与导航技术的重要性、技术原理以及其在航行中的应用。
一、船舶航行定位与导航技术的重要性船舶航行定位与导航技术是船舶航行中必不可少的工具，它可以为船舶提供准确的位置信息和航行导引，确保船舶能够安全、高效地进行航行。
这项技术对于海洋运输行业的发展以及保障人员和货物的安全具有重要意义。
二、船舶航行定位与导航技术的技术原理船舶航行定位与导航技术主要依靠船舶搭载的定位设备和导航设备实现。
定位设备通常采用全球卫星定位系统（GNSS）、陆基雷达等技术，通过将船舶信息与卫星定位系统的信息进行比对，可以准确地确定船舶的位置。
导航设备则通过收集海图、航标等航行相关信息，并结合船舶实时定位信息，提供航线规划、航行导引等功能，帮助船舶进行准确的航行。
三、船舶航行定位与导航技术在航行中的应用1. 船舶定位与导航技术在航行中起到了重要的引导作用。
船舶通过定位设备获取自身的位置信息，再结合导航设备提供的航线规划和导引，可以避开危险区域、优化航行路线，保证船舶安全到达目的地。
2. 船舶定位与导航技术在港口进出口岑重要。
港口进出口岑是船舶航行中相对复杂的环节，船舶需要准确控制进出港的时间和航线。
船舶航行定位与导航技术可以为船舶提供实时的位置信息和导引，使船舶能够顺利、精确地进行港口进出口岑。
3. 船舶航行定位与导航技术在船舶救助中起到了关键的作用。
在船舶遇到意外情况或者紧急情况时，船舶航行定位与导航技术能够及时帮助救援人员确定船舶的位置，并提供最佳的救援航线，有效地提高救助的效率和准确性。
综上所述，船舶航行定位与导航技术作为确保船舶准确航行的重要工具，在海洋运输中发挥着重要的作用。
通过准确的定位和导航，船舶能够更加安全、高效地进行航行，保障货物和人员的安全，促进海洋运输行业的发展。
船舶行业的船舶定位和导航系统
船舶行业的船舶定位和导航系统船舶定位和导航系统是船舶行业中至关重要的技术装置，它们通过准确的定位和高效的导航功能，为船舶提供安全、稳定的航行环境。
本文将从船舶定位和导航系统的基本原理、技术应用和未来发展趋势等方面进行探讨。
一、船舶定位和导航系统的基本原理船舶定位和导航系统通常由GPS(Global Positioning System)卫星定位系统、GNSS(Global Navigation Satellite System)全球导航卫星系统、惯性导航仪等组成。
其中，GPS卫星定位系统是最为常见和普遍应用的定位系统之一。
它利用卫星发射的信号与船舶上的接收器进行通信，通过计算信号的传播时间差以及卫星的位置信息，确定船舶的准确位置。
二、船舶定位和导航系统的技术应用1. 航行安全：船舶定位和导航系统能够通过精准的定位信息，帮助船舶船员了解当前的船位、船速、航向等参数，从而及时避免遭遇浅滩、礁石等障碍物，确保船舶正常航行并降低事故风险。
2. 船队管理：船舶定位和导航系统不仅可以实时获取单艘船舶的位置信息，还可以将船队中的船舶位置信息进行整合和管理，从而帮助船队管理者掌握整个船队的运行情况，合理调度船舶，提高船队的运行效率。
3. 航线规划：船舶定位和导航系统能够根据预设的航线，提供最佳的航行路径选择。
系统通过综合考虑船舶的当前位置、目的地、环境因素等，并结合导航图纸，为船舶提供航线规划，实现最短航程、最安全的航行路径。
4. 环境监测：船舶定位和导航系统还可以配合其他设备，对海洋环境进行实时监测和分析。
例如，利用系统中的气象传感器、海洋生物传感器等，可以获取并分析当前海洋气象、潮汐、水文等信息，提前预知海洋环境变化，为船舶航行提供准确的环境保障。
三、船舶定位和导航系统的发展趋势随着科技的不断进步和船舶行业的发展需求，船舶定位和导航系统正朝着以下方面发展：1. 卫星定位精度提升：通过增加卫星数量、提高接收器灵敏度等手段，提高卫星定位系统的定位精度，增加船舶位置信息的准确性，提高航行安全性。
海运船舶的导航与定位技术
海运船舶的导航与定位技术导言：海运船舶作为重要的货物运输工具，其导航与定位技术显得尤为重要。
本文将就海运船舶的导航与定位技术进行探讨，介绍其相关原理、应用和发展现状，以及对海运船舶运输的影响和前景展望。
一、导航技术的原理与应用1. 全球卫星导航系统全球卫星导航系统（GNSS）是现代海运船舶导航的主要手段之一。
该系统基于卫星发射的导航信号，通过接收和解算卫星信号来实现船舶的导航与定位。
主要的全球卫星导航系统有GPS（美国）、GLONASS（俄罗斯）、BeiDou（中国）和Galileo（欧洲）等。
2. 惯性导航系统惯性导航系统（INS）是一种基于惯性传感器的航行导航方式。
它通过测量船舶的加速度和角速度，以及采用数学模型来推算船舶的位置、速度和姿态等参数。
惯性导航系统具有独立性强、精度高的特点，在海洋环境中具有广泛的应用。
3. 电子海图与自动引导系统电子海图是基于卫星定位和地理信息系统技术，将传统纸制航海图数字化而成。
配合自动引导系统，可以实现航线规划、船舶位置动态显示、预警和碰撞避让等功能。
这一技术的应用大大提高了船舶的导航安全性和效率。
二、定位技术的原理与应用1. 水文测量与声纳定位水文测量技术可以通过测量水深和水下地貌，辅助船舶的定位和导航。
声纳定位则利用声波在水中的传播速度和回波反射信号，通过接收和处理声纳信号来确定船舶的位置和方位。
2. 雷达定位雷达定位技术是利用雷达发射出的电磁波与物体相互作用的原理，通过接收物体反射回来的波束来确定物体的位置和运动情况。
雷达定位技术在海运船舶的目标识别和位置确认方面具有重要作用。
3. 卫星通信与无线电定位卫星通信技术可以实现船舶与岸上通信基站的远距离通信，为船舶导航和定位提供重要信息。
无线电定位技术则基于无线电波的传播特性，通过地面测量站对船舶的无线电信号进行测量和分析，来确定船舶的位置。
三、海运船舶导航与定位技术的发展现状随着科技的不断进步，海运船舶导航与定位技术也在不断发展。
北斗导航系统在船舶海上航行中的应用研究
北斗导航系统在船舶海上航行中的应用研究北斗导航系统（Beidou Navigation System）是中国自主研发的全球卫星导航系统，主要用于提供航空、海洋、陆地等领域的位置、速度和时间信息。
在船舶海上航行中，北斗导航系统的应用研究具有重要意义，对提高航行安全性和效率起着重要推动作用。
1.船舶定位与导航。
北斗导航系统可以通过北斗卫星定位，为船舶提供准确的位置信息，帮助船员确定船舶的当前位置和航向，并提供导航指引，从而实现船舶的精确定位和导航，提高航行安全性。
2.船舶通信与信息传输。
北斗导航系统不仅可以实现船舶与船舶之间的通信，还可以实现船舶与岸基设施之间的通信，提供信息传输功能。
船舶可以通过北斗导航系统进行航行信息的交互，如航行计划、天气信息、海图数据等，从而实现远程通信和信息共享，提高航行的效率和准确性。
3.船舶监控与管理。
北斗导航系统可以实现对船舶的远程监控和管理。
通过北斗导航系统，船舶可以将实时数据传输到岸基设施，进行船舶状况的监测和管理，包括船舶的位置、速度、姿态、燃油消耗等信息，从而提供船舶运行状态的实时监控，及时发现问题并做出相应处理，提高船舶的安全管理水平。
4.船舶应急救援与遇险报警。
北斗导航系统可以提供船舶的应急救援和遇险报警功能。
当船舶遇到紧急情况时，可以通过北斗导航系统发送紧急救援信号，及时通知相关救援部门，并提供准确的船舶位置信息，从而促进救援的及时性和准确性，保障船舶和人员的安全。
最近几年来，北斗导航系统在船舶海上航行中的应用研究取得了显著进展。
中国船舶及海洋工程设计研究院等科研机构开展了一系列北斗导航系统在船舶航行中的应用研究项目。
研究成果包括开发了船舶北斗导航系统的硬件和软件设备，实现了船舶航行的准确定位和导航，提高了航行的安全性；研究了船舶北斗通信系统的设计和实施，实现了船舶和岸基设施之间的信息传输，提高了航行的效率；研究了船舶北斗监控与管理系统，实现了船舶运行状态的实时监控和管理。
北斗导航系统在航海领域的应用研究
北斗导航系统在航海领域的应用研究引言北斗导航系统是中国独立研发的全球卫星导航系统，具有覆盖面广、定位准确、信号稳定等特点。
近年来，随着航海事业的发展，北斗导航系统在航海领域中得到了广泛应用。
本文将分析北斗导航系统在航海领域的应用研究，并探讨其对航海安全和效率的提升。
一、北斗导航系统在航海船舶定位中的应用1. 提供精确船位信息北斗导航系统通过卫星定位技术，能够向船舶提供准确的位置信息，实现对船舶的精确定位。
船舶利用北斗导航系统可以追踪和监控自身位置，无需依赖传统的航行标志物或海图，提高了航海安全。
2. 提供导航和驾驶辅助北斗导航系统提供航行导航和驾驶辅助功能，帮助船舶船长进行航行计划、路径规划和航线导航。
这些功能提高了船舶的航行效率和准确性，并减少了人为错误。
3. 提供危险区域和海事警报信息北斗导航系统将危险区域和海事警报信息传输到船舶上，提醒船员避开潜在危险。
这些信息可以帮助船舶避免与其他船只或危险物体的碰撞，保障航海安全。
二、北斗导航系统在港口管理中的应用1. 船舶定位与调度港口管理是一项复杂的工作，北斗导航系统可以提供准确的船舶定位信息，帮助港口管理人员实时监控船只位置，优化船舶调度。
通过北斗导航系统，港口管理人员可以实现对船舶的追踪和管理，提高港口运营效率。
2. 航线规划与预测北斗导航系统可以通过集成海洋数据、气象信息和船舶位置等数据，帮助港口管理人员进行航线规划和预测。
这些信息可以帮助港口决策者准确判断航线的可行性和安全性，提前做好准备，减少船舶堵塞和事故发生。
3. 港口资源管理北斗导航系统可以与港口设施和物流管理系统进行集成，实现对港口资源的实时监控和管理。
这有助于港口管理者更好地利用港口资源，提高货物装卸效率，降低物流成本。
三、北斗导航系统对航海安全和效率的影响1. 提升航海安全性北斗导航系统为船舶提供精确的位置信息和警报信息，帮助船员避开危险区域和潜在危险。
这大大提高了航海安全性，减少事故的发生。
船舶电子导航系统现代化导航设备的优势和应用
船舶电子导航系统现代化导航设备的优势和应用船舶电子导航系统的现代化导航设备，以其准确度、可靠性和高效性而在航海领域中得到广泛应用。
本文将重点探讨船舶电子导航系统现代化导航设备的优势和应用。
一、设备优势1.1 精确的定位功能船舶电子导航系统配备了先进的全球定位系统（GPS）技术，能够实时准确地获得船舶的位置信息。
船员通过船上显示屏上的导航图像，可以清楚地了解到船舶的准确位置，以及周围水域的潜在危险。
1.2 多功能的导航功能现代化导航设备内置了多种导航功能，例如航线规划、航道导引、自动舵控等。
船员可以根据实际需要选择合适的导航功能，帮助船舶安全、高效地航行。
1.3 实时更新的海图信息船舶电子导航系统可以实时接收最新的海图信息并进行更新。
这样，船员可以及时获知水域中的新危险标志、沉船、浅滩等信息，避免潜在的危险。
同时，系统还能够提供海图数据的存储和查询功能，方便船员进行历史数据的查阅和分析。
二、应用场景2.1 商业航运在商业航运中，船舶电子导航系统的现代化导航设备被广泛应用。
船舶可以通过导航系统精确规划航线，避开危险水域，提高航行的安全性和效率。
同时，导航系统的实时更新功能可以及时提醒船员关于航道变化、天气预警等信息，使船只能够更加灵活地应对突发事件。
2.2 海上救援船舶电子导航系统在海上救援行动中也起到重要的作用。
通过导航系统的定位功能，救援人员可以快速找到被困船只的具体位置，提高救援效率。
此外，系统提供的多功能导航功能还可以帮助救援船只规划最佳航线，避开危险区域。
2.3 科学研究在海洋科学研究中，船舶电子导航系统现代化导航设备的应用十分重要。
通过系统提供的精确定位功能，科研人员可以准确记录船只在海洋中的位置，为后续的数据分析提供准确的参考。
同时，系统还可以提供海洋环境的实时监测数据，协助科研人员进行海洋生态、气候等方面的研究。
三、未来展望随着科技的不断发展，船舶电子导航系统的现代化导航设备将会不断更新和改进。
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三、船舶集成导航系统
三、船舶集成导航系统
④ 输出设备
a. PC终端显示 • 该显示器是ECDIS、INS、IBS、雷达、ARPA等诸多设备显示功能的综合 • 主要显示的内容有： ●可选择显示底层、标准和全信息电子海图 ●本船计划航线，航迹标绘 ●气象信息（传真图及海洋气象台数据）与电 子海图重叠显示; ●雷达视频与电子海图实时重叠显示; ●ARPA跟踪目标的动态标绘; ●基于AIS的本船与周围相遇船自动避碰态势 显示; ●图象指向、航速、航程、预计抵达目的港时 间(ETA)、实时水深、风向、风速、货运装载 及机舱有关数据的显示
（常用Kalman滤波）,以达到提高系统定位精度、可靠性、灵活性、自动
化程度的目的,并可进行各种航海功能计算的导航系统” • 功能：系统经过标准口输出最佳的船位经纬度、航向、航速等数据给 其他导航系统；可以减轻值班驾驶员的辛苦。 • 局限：由于船舶间未提供数据自动传输的通信系统，其优化的数据不 能用于避免船舶间避碰。
三、船舶集成导航系统
3）航速数据处理与显示软件 4）水深数据处理与显示软件 5） ENC显示预处理及改正软件 6）电子海图显示功能软件 该软件控制、选择按ECDIS标 准所要求的底层显示、标准 显示及全信息显示；控制电 子海图的缩放、平移、漫游 及本船航行到图边界时自动 换图；目标信息查询；电子 海图显示的图象指向模式及 本船运动模式的选择等。
激光陀螺仪
船载雷达天线 船载GPS终端
AIS一体机
现 状
二、船舶导航发展存在的问题
二、船舶导航发展存在的问题
1）传统各种单项导航技术的优劣势
各种单一导航系统发展已趋于成熟稳定；各自优缺点也已明显地表 现出来：
优势
惯性导航
劣势
自主式导航系统，不受外界干扰， 误差随时间而积累，加温时间和初始对准 相对精度比较高，有非常好的短 时间也较长，且成本昂贵 期精度和稳定性，且隐蔽性好
二、船舶导航发展存在的问题
• IBS（Integrated Bridge System）：综合船桥系统，20世纪70年代出现，
是指“一种利用电子计算机，用系统设计方法，将各种定位仪、雷达、 ARPA （自动雷达标绘仪） 、GPS/DGPS、ECDIS显示的电子海图及数字自 动舵连接起来,组成船舶自动航行系统。 • IBS系统集导航、控制、显示、监视、通 信、管理等诸多功能于一体，实现航行自 动化，提高航行安全性、经济性与有效性 。
三、船舶集成导航系统
3）新型集成导航系统构成原理
• 系统由输入传感器及接口、中央处理机、系统控制软件及输出设备构成
PC终端显示
输 出 设 备
自适应数控自 动舵
打印机
三、船舶集成导航系统
① 输入传感器及接口
• 各种传感器只保留其信息源，逐步改造成传感信息头，不再生产整机， 取消原来的信息处理、显示及电源单元，相关部分融入系统中。 船位：GPS接收机、DGPS、GLONASS、GNSS 综合探测 航向：由陀螺罗经头提供 统一处理 航速：由计程头提供 实时通信 水深：由测深头提供的实时水深数据 无线电导航系统：由LORAN-C、DECCA接入导航数据 气象海况：由FAX头接收气象信息经处理得到的气象数据或经无线接入 网络下载的海洋气象数据 风向、风速：由风向、风速仪提供的数据用于计算航迹并显示于控制台 雷达图象及ARPA数据：将接收来自雷达头的原始视频、触发脉冲、天线 方位信号送入中央处理机，由后者实现雷达及ARPA的诸功能； 引擎数据：主机回转速率与螺旋桨螺距数据，送入中央处理器； 通信：卫星C站用于传输ENC改正数据及其他安全业务通信； VHF：用于传输AIS信息。
三、船舶集成导航系统
② 中央处理机
• 经综合接口接入各传感器数据，在系统软件控制配合下完成各传感器信 息数据的处理、管理和控制，并将结果送输出设备。 • 主要处理的内容包括： ●各种导航数据的组合优化滤波处理 ●罗航向数据的处理与显示 ●航速数据的处理与显示 ●水深数据的处理与显示 ●雷达信号数据处理完成原来雷达、ARPA、所有功能的有关处理 ●气象数据的处理与显示 ●ECDIS数据处理实现系统功能的有关处理 ●IBS信息处理及实现系统功能（含自动避碰功能）的有关处理 ●AIS信息处理,收发控制及实现监视功能 ●VDR所需的数据采集、处理 与传送控制
船舶需求，采用模块功能设计，可以形成系列产品。 • 从长远来说，在综合各种设备(系统)性能标准基础上， 需要重新制定新型导航系统性能的国际标准。可望这种 新型导航系统将改变船舶驾驶环境，促进全船自动化的
进程。
ECDIS（ Electronic Chart Display and Information System ） • 电子海图显示与信息系统ECDIS是集多种功能与技术为一体的系统，是目 前船舶集成导航系统中的核心部分，基本组成部分如下图所示：
三、船舶集成导航系统
11）机舵引擎数据接收与管理软件 12）数据装载及稳性、强度计算软件 13） AIS信息处理与控制软件
包括船舶静、动态数据库，对收发信息的处理、管理及控制和基于 SOTDMA等技术的通信协议，通讯方式及显示控制等有关软件。 将本船信息编码后送VHF发射，将VHF接收的周围相遇船信息解码后 存储，本船与其它船舶航行数据等信息送主控台并显示在屏幕上。
• 可提供高精度的船位、航向、航速数据及水深、气象与海况等信息； • 提供标准电子海图数据库及选择显示底层、标准或全信息电子海图， 显示的电子海图可缩放、平移、漫游,当本船船位移动到图边沿时会 自动换图； • 雷达图象与ARPA信息可与电子海图重叠显示，可测目标到本船的距
离、方位及任意两点的方位和距离；
2）组合导航 INS/IBS 及其局限性
由于单一导航系统各具优劣势，组合导航已成为当今舰船最基本、 最重要的导航设备之一。 • INS（Integrated Navigation System ）：20世纪60年代出现，是指 “一种借助于电子计算机数据处理技术，将船舶上不同特点的各种单个 导航设备(系统)有机的结合在一起，通过对各导航信息进行综合处理
• 功能：包括船位信息采集和处理；建立知识库；编制避让方案；船舶间
通信等部分；使系统在掌握足够信息的前提下，及时正确判断会
遇态势，进行碰危评估，运用建立的知识库，确定最佳避让措施。 • 局限：雷达、ARPA信息及功能的缺陷：采集的雷达目标信息有限,并且容
易受气象、海况地形的影响，尤其在恶劣气象海况下的信息检测 可靠性下降，导致ARPA跟踪目标丢失率高； 通信障碍问题：船舶间通信由于频道拥挤、人工操作通信方式以 及有时还存在语言障碍等原因，实际上难以在避让前达成碰撞协 议,往往因延误宝贵时间或不明对方操船意图而采用不相协调的避 让机动，进而酿成碰撞。
二、船舶导航发展存在的问题
导航专家系统
• 功能：可以设计最佳航线，并且根据经优化处理的船位整修改操船措施,以保证船舶航行
在安全、经济的航线上。 • 局限：最佳航线的设计，中长期天气、海况预报准确性的问题尚待
进一步开发和解决。
二、船舶导航发展存在的问题
避碰专家系统
二、船舶导航发展存在的问题
3）设备集成导航的特点及其局限性
• 设备多、投入大、分散配置，驾驶台拥挤
• • 在设备集成的各种系统中，子系统重复配置
1. 相同的传感器输入接口要求，提供相同的传感信息，如:船位经 各种设备界面分散，操纵使用繁杂 纬度、航向、航速、水深、风速、风向、流向、流速等 • 用于集成的设备本身局限性，影响集成系统的性能 2. 相同的综合信息优化处理 3. 相同的终端显示内容，包括电子海图显示、导航定位、雷达图
需要复杂定位设备，非自主式，受制于人， GPS 全球卫 定位精度高，全球、全天候，能 当前我们只能接收民用的 C/A 码，战时很 星导航 连续定位 难保证能正常使用 无线电导航 定位误差不随时间积累 天文导航 但易受外界干扰、易被发现，需导航台站 用于船舶易受气象、云层、昼夜影响
二、船舶导航发展存在的问题
三、船舶集成导航系统
三、船舶集成导航系统
b. 自适应数控自动舵 • 由中央处理机输出根据选用的航行模式的偏差而计算得
到的修正舵角数据送自适应数控自动舵，并控制其执行。 c. 打印机 • 将中央处理机输出的舵行有关数据按一定格式、一定时 间间隔自动打印、保存
三、船舶集成导航系统
4）新型集成导航系统主要功能
• 在电子海图上可进行航线设计、修改、存储及航法选择、航迹监控 与保持； • 具有基于AIS信息的智能自动避碰专家系统与避碰功能； • 具有货物装载及船舶稳性、强度计算与显示功能；
四、总结与展望
四、总结与展望
• 这种通过技术集成达到功能集成的新型导航系统可明显
减少设备数量、重量、显著提高性能价值比。根据不同
三、船舶集成导航系统
7）航海功能软件 最佳航线设计，航法计算 航路监视：当本船偏航、穿越非安全区、航行到图边界等情况时进行 自动判断并发出警告和指示 航行记录：自动记录航行有关数据，自动生成航海日志，需要时可进 行打印 8）自动避碰功能软件 用于分析相遇船和本船的态势及本船运动状态、查询知识库并选出避让 方案或由推理机将相关数据、信息有机地综合成专家系统，经过学习、 推理，自动给出避碰方案。在给出的避让方案中计算船舶数据并执行。 9）气象、风向、风速信息的接收与处理软件 10）自适应数控舵控制软件 用于检测本船3种航行模式（计划航向、修正航向、保持航迹）之一的偏 差，计算修正舵角数据，并控制数控舵执行，控制过程具有自适应性质。
象与子海图叠加显示等 4. 类同的报警及打印记录
需要新型船舶集成导航系统
三、船舶集成导航系统
三、船舶集成导航系统
1）构造新型集成导航系统的必要性
• • 传统导航系统的局限性 21世纪的船舶朝着大型化、高速化方向发展，需要安全性高、精准可靠 的船舶导航自动化系统