船舶自动航行系统的现状与发展_刘鹰
船舶航行控制系统的智能化发展
船舶航行控制系统的智能化发展在当今科技飞速发展的时代，船舶航行控制系统正经历着前所未有的智能化变革。
这一变革不仅提升了船舶航行的安全性和效率，还为航运业带来了新的发展机遇和挑战。
过去，船舶航行主要依赖于船员的经验和传统的导航设备。
然而，随着电子技术、计算机技术和通信技术的不断进步，船舶航行控制系统逐渐实现了自动化和数字化。
如今，智能化已成为船舶航行控制系统发展的重要趋势。
智能化的船舶航行控制系统能够实时收集和处理大量的船舶状态信息、海洋环境信息以及交通状况信息。
通过各种传感器，如雷达、GPS、风速仪、水温传感器等，系统可以精确地感知船舶的位置、速度、航向，以及周围的风浪、水流、障碍物等情况。
这些信息经过快速处理和分析，为船舶的航行决策提供了有力的支持。
例如，智能航行系统可以根据实时的气象和海况数据，自动调整船舶的航线和航速，以避开恶劣的天气和海况，减少船舶的摇晃和颠簸，提高乘客的舒适度和货物的安全性。
同时，系统还能够根据交通流量和其他船舶的动态，提前做出避让和超车的决策，避免碰撞事故的发生。
在智能化的船舶航行控制系统中，自动导航和自动驾驶功能是关键的组成部分。
自动导航系统可以根据预设的航线和目标，自动控制船舶的航向和航速，使船舶保持在最佳的航行状态。
自动驾驶功能则更进一步，能够在无需船员干预的情况下，自主完成船舶的启航、航行、停靠等操作。
这不仅减轻了船员的工作负担，还提高了航行的准确性和稳定性。
然而，要实现船舶航行控制系统的智能化，还面临着一些技术和非技术的挑战。
技术方面，系统的可靠性和稳定性是至关重要的。
由于船舶航行环境复杂多变，系统必须能够在各种恶劣条件下正常工作，并且具备容错和自恢复能力。
同时，数据的安全性和隐私保护也是一个不容忽视的问题。
大量的船舶航行数据涉及到商业机密和国家安全，必须采取严格的加密和防护措施，防止数据泄露和被恶意攻击。
非技术方面，船员的培训和适应是一个重要的问题。
智能化的航行系统虽然能够减轻船员的工作负担，但也对船员的技能和素质提出了更高的要求。
船舶自动化技术的现状与挑战
船舶自动化技术的现状与挑战在当今科技飞速发展的时代，船舶自动化技术正经历着深刻的变革。
从船舶的航行控制到货物装卸，从动力系统管理到安全保障，自动化技术的应用日益广泛，极大地提升了船舶运营的效率和安全性。
然而，如同任何新兴技术一样，船舶自动化技术在发展过程中也面临着一系列的挑战。
一、船舶自动化技术的现状1、航行自动化系统如今，船舶的航行自动化系统已经取得了显著的进步。
全球定位系统（GPS）、自动识别系统（AIS）以及电子海图显示与信息系统（ECDIS）等技术的融合，使得船舶能够实现精确的定位、航线规划和避碰。
自动驾驶技术也在逐渐发展，能够在一定条件下减轻船员的工作负担，提高航行的准确性和稳定性。
2、动力与推进系统自动化船舶的动力与推进系统也实现了高度自动化。
先进的监测和控制系统可以实时监测发动机的运行状态，包括温度、压力、转速等参数，并进行自动调节和优化，以提高燃油效率，减少排放，延长设备的使用寿命。
3、货物装卸自动化在货物装卸方面，自动化技术的应用提高了装卸效率和准确性。
例如，自动化起重机和装卸设备能够根据预设的程序进行操作，减少了人工干预，降低了操作失误的风险。
4、船舶监控与诊断系统通过传感器和数据分析技术，船舶可以实时监控各种设备和系统的运行状况。
一旦发现异常，能够及时发出警报并提供故障诊断信息，方便船员进行维修和保养，减少了停机时间和维修成本。
二、船舶自动化技术面临的挑战1、技术可靠性和安全性尽管船舶自动化技术带来了诸多便利，但技术的可靠性和安全性始终是首要关注的问题。
由于船舶在海上运行环境复杂，一旦自动化系统出现故障，可能会导致严重的后果。
因此，需要不断提高技术的稳定性和可靠性，加强故障预警和应急处理能力。
2、网络安全威胁随着船舶自动化程度的提高，船舶与岸基之间的通信以及船舶内部系统之间的网络连接日益频繁。
这使得船舶面临着网络攻击的风险，如黑客入侵、病毒感染等。
一旦网络安全出现漏洞，可能会导致船舶的导航、动力等关键系统被控制，威胁船舶的安全运行。
船舶自动化发展现状
船舶自动化发展现状船舶自动化是指通过各种先进的技术手段，实现船舶运行和操作过程的自动化控制。
随着科技的不断进步和应用，船舶自动化在航海领域的应用越来越广泛。
本文将详细介绍船舶自动化发展的现状，包括自动化技术的应用范围、发展趋势以及对航海业的影响。
一、船舶自动化技术的应用范围船舶自动化技术的应用范围非常广泛，涵盖了船舶的各个方面。
以下是一些常见的船舶自动化技术应用：1. 船舶操纵系统自动化：包括舵机自动控制、推进器自动控制、船舶定位系统等，使船舶的操纵更加精确和高效。
2. 船舶通信系统自动化：包括船舶通信设备的自动化控制、数据传输和处理等，提高了船舶与陆地之间的通信效率和安全性。
3. 船舶动力系统自动化：包括船舶发动机的自动控制、燃油供应系统的自动化控制等，提高了船舶的能源利用效率和操作的安全性。
4. 船舶安全系统自动化：包括火灾报警系统、泄漏报警系统、船舶监控系统等，提高了船舶的安全性和应急处理能力。
5. 船舶货物操作系统自动化：包括货物装卸设备的自动化控制、货物运输系统的自动化控制等，提高了船舶货物操作的效率和安全性。
二、船舶自动化技术的发展趋势船舶自动化技术的发展呈现出以下几个趋势：1. 智能化发展：随着人工智能技术的不断发展，船舶自动化技术将更加智能化，能够自主感知环境、分析数据并做出决策。
2. 网络化应用：船舶自动化技术将与互联网技术相结合，实现船舶与陆地之间的实时数据传输和远程监控。
3. 数据驱动的决策：船舶自动化技术将依托大数据和数据分析技术，实现船舶运行数据的采集和分析，为船舶运营提供决策支持。
4. 自主化操作：船舶自动化技术将实现船舶自主操作，减少人工干预，提高船舶的自主性和安全性。
5. 环保节能：船舶自动化技术将更加注重环保和节能，通过优化船舶运行参数和能源利用效率，减少对环境的污染。
三、船舶自动化对航海业的影响船舶自动化技术的应用对航海业产生了积极的影响，具体表现在以下几个方面：1. 提高航海安全性：船舶自动化技术能够实时监测船舶运行状态，并及时发出警报和采取相应的措施，提高了航海的安全性。
船舶自动化发展现状
船舶自动化发展现状船舶自动化是指利用先进的电子技术、自动控制技术和信息处理技术，对船舶的各个系统进行自动化控制和管理的技术手段。
随着科技的不断进步和航运业的快速发展，船舶自动化在航海安全、能源节约、操作效率等方面发挥着重要的作用。
本文将详细介绍船舶自动化的发展现状。
一、船舶自动化的背景和意义航运业是全球贸易的重要组成部分，而船舶自动化的发展可以提高航运业的效率和安全性。
首先，船舶自动化可以降低人为操作的错误率，减少人为因素对船舶运行的影响，提高航海安全。
其次，船舶自动化可以实现船舶各个系统的集成管理，提高船舶的操作效率和运输能力。
此外，船舶自动化还可以实现能源的节约和环境的保护，减少船舶对环境的污染。
二、船舶自动化的发展历程船舶自动化的发展经历了多个阶段。
早期的船舶自动化主要集中在船舶的导航和操纵系统，如自动驾驶、自动舵等。
随着科技的进步，船舶自动化逐渐扩展到船舶的动力系统、电气系统、通信系统等多个领域。
如今，船舶自动化已经实现了船舶各个系统的集成管理和自动化控制。
三、船舶自动化的技术应用船舶自动化的技术应用主要包括以下几个方面：1. 船舶导航系统的自动化：利用卫星导航系统和电子地图技术，实现船舶的自动导航和路径规划，提高航行安全性。
2. 船舶动力系统的自动化：通过自动化控制技术，实现船舶动力系统的智能调节和优化，提高燃油利用率和能源效率。
3. 船舶电气系统的自动化：利用先进的电气自动化技术，实现船舶电力的智能控制和管理，提高电力系统的可靠性和稳定性。
4. 船舶通信系统的自动化：利用无线通信技术和互联网技术，实现船舶与岸基系统的实时通信和数据交换，提高船舶的运输效率和信息化水平。
四、船舶自动化的发展趋势随着科技的不断进步和航运业的快速发展，船舶自动化将呈现以下几个发展趋势：1. 智能化：船舶自动化将更加智能化，利用人工智能技术和大数据分析技术，实现船舶系统的智能决策和自主控制。
2. 无人化：船舶自动化将朝着无人化方向发展，实现船舶的无人驾驶和无人操作，提高航海安全和运输效率。
船舶自动化发展现状
船舶自动化发展现状1. 引言船舶自动化技术的发展在近年来取得了显著进展，为船舶行业带来了许多创新和改进。
本文将详细探讨船舶自动化发展的现状，包括自动化技术的应用领域、发展趋势和未来的挑战。
2. 船舶自动化技术的应用领域船舶自动化技术广泛应用于航行控制、动力系统、通信和导航系统等方面。
具体应用包括自动驾驶系统、船舶动力管理系统、智能船舶监控系统等。
这些技术的应用旨在提高船舶的效率、安全性和可靠性。
3. 船舶自动化技术的发展趋势船舶自动化技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：3.1 智能化和自主化船舶自动化技术越来越趋向于智能化和自主化。
通过引入人工智能、机器学习和自主导航等技术，船舶可以更加智能地进行航行控制和决策，减少人为干预的需求。
3.2 数据驱动船舶自动化技术的发展离不开大数据的支持。
通过收集和分析大量的船舶数据，可以优化船舶的运行和维护，提高船舶性能和效率。
3.3 跨领域合作船舶自动化技术的发展需要不同领域的专业知识和技术的融合。
船舶制造商、船舶运营商、技术供应商和研究机构之间的合作将推动船舶自动化技术的发展。
4. 船舶自动化技术的挑战船舶自动化技术的发展面临一些挑战，包括技术可靠性、安全性和法规限制等方面。
4.1 技术可靠性船舶自动化技术的可靠性是其发展的关键。
船舶自动化系统必须能够在各种环境条件下稳定运行，并具备故障检测和容错能力。
4.2 安全性船舶自动化技术的安全性是船舶运营的重要考虑因素。
自动化系统必须能够及时识别和应对各种安全威胁，确保船舶和船员的安全。
4.3 法规限制船舶自动化技术的发展还受到一些法规和标准的限制。
船舶自动化系统必须符合国际海事组织和国家相关机构的规定和要求。
5. 结论船舶自动化技术的发展为船舶行业带来了许多机遇和挑战。
通过不断创新和合作，船舶自动化技术有望在未来实现更大的突破和应用。
船舶制造商、船舶运营商和技术供应商应共同努力，推动船舶自动化技术的发展，为航运业的可持续发展做出贡献。
船舶智能化技术的现状与未来发展
船舶智能化技术的现状与未来发展在当今科技飞速发展的时代，船舶智能化技术正逐渐成为航运领域的关键焦点。
从提高航行效率到增强安全性，从优化能源管理到降低环境影响，智能化技术的应用正在重塑船舶行业的面貌。
一、船舶智能化技术的现状1、自动化导航与控制系统当前，船舶的自动化导航与控制系统取得了显著进步。
全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统等高精度导航技术的应用，使得船舶能够更加精确地确定自身位置和航线。
同时，自动舵系统能够根据预设航线和实时环境条件自动调整船舶的航向和航速，大大减轻了船员的工作负担，提高了航行的准确性和稳定性。
2、智能通信与信息处理船舶上的通信设备也日益智能化。
高速卫星通信技术的普及，使得船舶能够实时获取气象、海况等信息，与岸基指挥中心和其他船舶保持畅通的通信。
此外，船上的信息处理系统能够对大量的数据进行快速分析和处理，为船舶的运营决策提供支持。
3、智能监测与故障诊断各种传感器和监测设备的广泛应用，实现了对船舶设备和系统的实时监测。
通过对发动机、推进系统、电力系统等关键部件的运行参数进行采集和分析，能够及时发现潜在的故障隐患，并进行预警和诊断。
这有助于减少设备故障带来的损失，提高船舶的可靠性和可用性。
4、能源管理与优化在能源管理方面，智能化技术也发挥着重要作用。
船舶的能源消耗可以通过智能系统进行实时监测和分析，从而优化主机和辅机的运行模式，提高能源利用效率。
此外，一些新型船舶还采用了可再生能源技术，如太阳能、风能等，进一步降低了能源成本和对环境的影响。
二、船舶智能化技术面临的挑战1、技术复杂性与可靠性尽管船舶智能化技术取得了一定的成果，但仍面临着技术复杂性和可靠性的挑战。
复杂的系统集成和大量的传感器、控制器等设备增加了系统故障的风险。
此外，软件漏洞和网络安全问题也可能导致船舶运行出现故障甚至遭受恶意攻击。
2、法规与标准的滞后随着船舶智能化技术的快速发展，相关的法规和标准往往滞后于实际应用。
2024年船舶自动化设备市场分析现状
2024年船舶自动化设备市场分析现状引言船舶自动化设备是指在船舶上使用的各种自动化系统和设备，包括自动导航系统、自动控制系统、自动监测系统等。
随着航运业的发展和技术的进步，船舶自动化设备在船舶行业中的应用越来越广泛。
本文将对船舶自动化设备市场的现状进行分析。
市场规模船舶自动化设备市场在过去几年中呈现出持续增长的趋势。
根据国际市场研究公司的数据，2019年全球船舶自动化设备市场规模达到了X亿美元。
预计到2025年，市场规模将达到X亿美元，年复合增长率为X%。
市场规模的增长主要受到船舶行业的持续发展和船舶自动化技术的不断创新推动。
市场驱动因素船舶自动化设备市场的增长受到多个因素的驱动。
首先，船舶行业的不断扩张和航运需求的增加，推动了船舶自动化设备的需求。
自动化设备的应用可以提高航行安全性和运营效率，减少人力成本，因此受到船东的青睐。
其次，环保意识的增强促使船舶行业采用更先进的自动化设备，以减少能源消耗和排放。
此外，船舶自动化设备的技术不断创新，提供了更多的功能和性能，满足了船舶行业对于智能化和自动化的需求。
市场区域分布目前，船舶自动化设备市场主要分布在亚太地区、欧洲和北美。
亚太地区是全球最大的船舶自动化设备市场，占据了市场份额的X%。
中国、韩国和日本等国家是亚太地区船舶自动化设备的主要生产和消费国。
欧洲市场紧随其后，占据了市场份额的X%。
德国和挪威等国家在欧洲的船舶自动化设备市场中占据了重要地位。
北美市场的份额较小，但也呈现出快速增长的趋势。
市场竞争格局船舶自动化设备市场竞争激烈，主要有国内外知名企业参与竞争。
国内企业主要有XX公司和XX公司等，它们在船舶自动化设备市场中拥有较大的市场份额。
国外企业主要有XX公司和XX公司等，它们在技术和产品方面具有一定的竞争优势。
这些企业通过不断的研发和创新，提供了更高性能、更可靠的船舶自动化设备，以满足市场需求。
市场挑战与机遇船舶自动化设备市场面临着一些挑战和机遇。
智能船舶的现状和发展趋势
智能船舶的现状和发展趋势在当今科技飞速发展的时代，智能船舶正逐渐成为航运领域的热门话题。
随着信息技术、自动化技术以及人工智能等领域的不断进步，船舶的智能化水平也在日益提高。
智能船舶的出现不仅改变了传统航运的运营模式，还为提高航运效率、保障航行安全以及减少环境污染等方面带来了新的机遇和挑战。
一、智能船舶的现状目前，智能船舶已经在多个方面取得了显著的成果。
首先，在船舶自动化方面，许多船舶已经配备了先进的自动化系统，如自动驾驶、自动导航和自动装卸货等。
这些系统能够大大减轻船员的工作负担，提高船舶的运营效率。
其次，在通信技术方面，卫星通信、无线通信等技术的应用使得船舶与岸基之间能够实现实时的数据传输和信息共享。
船员可以及时获取气象、海况等信息，岸基也可以对船舶进行远程监控和管理。
再者，在船舶设备的智能化监测方面，传感器技术的广泛应用使得船舶能够实时监测设备的运行状态，提前发现潜在的故障，并进行及时的维修和保养，从而提高船舶的可靠性和安全性。
然而，智能船舶的发展也面临着一些问题和挑战。
一方面，技术的成熟度还需要进一步提高。
例如，自动驾驶系统在复杂的海况和天气条件下的可靠性还需要进一步验证。
另一方面，法规和标准的不完善也制约了智能船舶的发展。
由于智能船舶是一个新兴领域，相关的法规和标准还没有完全跟上技术的发展步伐，这给智能船舶的设计、建造和运营带来了一定的不确定性。
二、智能船舶的关键技术智能船舶的发展离不开一系列关键技术的支撑。
（一）传感器技术传感器是智能船舶获取外界信息的“眼睛”和“耳朵”。
通过安装在船舶各个部位的传感器，如压力传感器、温度传感器、位置传感器等，可以实时采集船舶的运行状态、环境参数等信息，为船舶的智能控制提供数据支持。
（二）通信技术高效、稳定的通信技术是实现船舶智能化的重要保障。
卫星通信、4G/5G 通信、甚高频通信等多种通信方式的融合，使得船舶能够与岸基、其他船舶以及海上设施进行快速、准确的数据交换，实现远程监控、调度和协同作业。
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船舶自动航行系统的现状与发展刘 鹰1 谢盛会2(1.哈尔滨工程大学 哈尔滨 150001; 2.佳木斯行政学院 佳木斯 154002)摘 要: 介绍了船舶自动航行系统的组成和功能,对国内外自动航行系统的技术水平进行了分析和比较,阐述了系统在功能、软件、人机界面等诸多方面的现状与发展方向。
关键词: 船舶自动航行 组成和功能 现状 发展方向The Status and Developing Direction of S hip Autopilot SystemLiu Ying1 Xie Shenghui2(1.Harbin Engineering University,Harbin,150001;2.Jia musi Administration College,Jiamusi,154002)A bstract: This text presents the constitute and function of the ship autopilot,and make a deep investiga-tion on the technology of ship autopilot system used international,analyze the system's status and developing di-rection on function,software and human interface.Key words: ship autopilot,constitute and function,status,developing direction0 引 言近年来,随着全世界航运界和造船业的发展,对船舶航行的安全性及船舶运输效能提出了更高的要求。
同时由于电子技术的进步,船舶自动化程度也在不断提高,船舶驾驶愈来愈趋向于一体化、综合化、集成化与全自动化。
自动航行系统又称一人驾驶台,它是为了减轻船舶驾驶人员的劳动强度、降低人为的过失及其影响、提高船舶航行的安全性、节能以增加营运的经济效益而发展起来的,自20世纪70年代出现以来,已经发展到第四代。
它把在船桥上各种独立安装分别显示的航行主仪器和助航仪器有机地组合在一起,形成一个大的闭环式信息综合、显示、控制系统,可极大地改善导航精度,减轻船舶驾驶人员的劳动强度,提高船舶航行的技术性能、安全性、有效性和经济效益。
自动航行系统现在已经成为全船自动化的一个重要组成部分,它综合地运用了计算机网络技术、滤波技术、最优控制技术、专家系统和高速数据接口技术进行系统集成。
它不仅可以进行操舵实现航向的保持和变化控制,还能够实现航迹跟踪、ARPA雷达数据接收和自动避碰操舵。
目前绝大多数船东要求采用航行自动化技术,即所谓的一人驾驶。
自动航行系统已广泛应用于高级客船、集装箱船和航空母舰,未来的船舶运输将会更加安全、经济、快速。
1 组成和特点自动航行系统一般由航行监控器(含电子海图与信息显示系统ECDIS)、航行计划工作站、ARPA、自适应自动舵、泊船监视器、主机遥控、导航系统、海图数字化仪及其它设备组成,通过船桥局域网将上述监控器、工作站及各种传感器联结起来,并通过网关将船舶上的其它系统,如船舶营运管理系统、通信系统、货物装卸监控系统及机舱自动化系统联在一起。
自动航行系统的主要特点是:(1)船舶综合信息的集中显示在驾驶台的终端上,可以用文字、曲线或图像的形式集中显示船舶航行信息、船体运动信息、机舱信息、导航定位信息与航区气象信息等,使驾驶员方便快捷地了解全船动态,并用主要精力去注视航行海域第24卷 增 刊2002年 舰 船 科 学 技 术SHIP SCIE NCE AND TE CHNOLOGY Vo1.24 Supplement2002收稿日期:2001-05-10的环境变化以执行某些必要的操作。
(2)自动航线跟踪与监控采用组合导航技术与自适应自动舵技术,对导航定位信息进行优化处理,对计划航线进行自动航线跟踪与监控。
(3)电子海图显示与信息系统(E CIDS)的应用尽管目前E CDIS系统还不是很完善,所用的电子海图既有光栅扫描型,也有矢量型,尚未统一。
但是随着IMO关于E CDIS标准的确定,很快会统一使用按照IHO规定的格式DX90生产的矢量型海图。
(4)船舶过去航迹数据的记录、存贮与再调用可以记录、存贮与再调用本船船位及航行数据信息、雷达跟踪目标的信息、航行与雷达报警信息等。
(5)综合报警信息的集中显示可以提供并集中显示警戒圈报警、偏航报警、接近目的地点报警、深度报警、走锚报警、传感器失效报警、防瞌睡报警等信息。
(6)泊船信息增加横向速度显示。
(7)可根据船东的要求对船舶驾驶台进行组合设计。
(8)改善人机界面,1人驾驶,易于操船,可减少船员劳动强度。
2 国外发展现状和水平目前,世界上许多设备的生产厂家纷纷推出自己的自动航行系统,见表1。
表 1国家公司型号挪威NORC ONTROL NC2000德国ATLAS NACOS55-2美国SPERRY VISION2100英国KELVIN HUGHE NUCLEUS2英国RACAL EDCCA MIRANS5000日本JRC SNA-210日本FURUNO VOYAGER乌克兰导航研究所“全景”CT7美国RAYTHEON日本TOKLMEC意大利SELESMAR德国的SCC综合船桥是一种集航海计划、自动航迹控制、航行信息显示、避碰、雷达电子海图、传感器、自动电源管理、发动机的遥控、船舶管理和通讯于一体的成套设备,设备在驾驶室的布置及结构和操作符合人体工程学的要求,单人操作,既方便又安全。
其功能有:(1)航行计划 航路点、转向速率及公差带的设置,并以图形和数据显示,雷达图形被传送到所有的雷达单元和航迹控制系统。
(2)自动航迹控制 按设定的航行计划自动航迹保持,在雷达屏幕上显示本船的航向等数据。
(3)航行信息显示 所有必须的船舶操纵数据,如位置、航向、速度、漂移、水深、天气、舵角、转向速率、航迹偏差等重要数据的显示。
(4)避碰 ARPA自动雷达标绘采用高分辨率光栅扫描代替PPI的显示方式,并采用在雷达图形画面上同时显示地理参考坐标和航迹控制的计划航线、公差带图形及航行轨迹的重合技术,使船舶操作更容易。
(5)雷达电子海图 电子海图显示系统ECDIS 和自动雷达标绘仪ARPA的叠加称为多功能驾驶仪MULTIPIL OT,雷达数据的显示和电子海图信息的直接比较,减少了碰撞危险,使船舶操纵更安全。
(6)传感器 三维多普勒计程仪、差分GPS位置传感器和其它高精度测量装置保证了速度、航向及位置的准确和可靠。
(7)通讯 模块化通讯单元的组合,构成了网络的综合通讯系统DEB EG3020。
(8)船舶的操作和管理 SCC分布式计算机系统模块,控制、监测和管理船舶的全部操纵设备,包括自动电源供应、发动机的远程控制、货舱等的监测和控制。
综合船舶管理系统用于船舶的装载、卸载的平衡以及船舶纵向力和扭矩数据的记录与管理。
日本的VOYAGER综合船桥,集航海计划、自动航迹控制、航行信息显示、避碰、雷达电子海图、传感器、自动电源管理、发动机遥控、船舶管理和通讯于一体。
其主要特点:制定计划航线方面已经实现了人工智能化,当天气影响原计划航线时,可以进行智能管理,避开暴风雨地区,自动找到最近的航线,并以最快的速度、最经济的方法自动航行到目的地;“黑匣子”可连续记载船舶在航行中的操纵、雷达、海图和数字化声音等数据。
技术概况:(1)先进的定位计算;(2)DGPS已得到了进一步完善,采用卡尔曼滤波技术提高定位精度;(3)ARPA雷达自动标绘仪,充分利用X和S波段雷达系统;·33·增刊 刘 鹰等: 船舶自动航行系统的现状与发展 (4)通讯采用GMDSS,满足用户要求,确保航行安全;(5)电子海图系统符合IMO标准,使用DX-90海图可方便、迅速和安全地制定航行计划;(6)自动操舵可使船舶在狭窄海域以高精度沿航线航行,在宽水域以经济目标航行的自适应操舵方式;(7)操纵电机控制推进电机和推进器系统,使智能自动航行更安全、控制更简单。
3 结 语通过以上分析可知,自动航行系统的最新技术包括:(1)系统集成和通讯技术;(2)智能控制技术;(3)多导航传感器信号综合技术和卡尔曼滤波处理技术;(4)船舶优化和安全系统(VOSS)。
尤其是增加的船舶优化和安全系统Vessel Opti-mization&Safety System(VOSS),可以下载卫星气象信息,实现因天气影响自动修改航行计划模块,即进行气象导航。
它能实现航线优化、推荐航速航向、降低气象损害和船上气象导航,并可根据船的参数预算各海情下的运动参数如纵横摇,以便船长参考。
自动航行系统的发展趋势是网络化、智能化和全面化。
参 考 文 献[1] 孙枫,袁赣南,张晓红.组合导航系统[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1996[2] 郝燕玲,乐慧康,仪维宪.导航微机系统及软件设计[M].哈尔滨:哈尔滨船舶工程学院出版社,1992[3] 赵琳,郝燕玲.船用综合导航系统的现状与发展趋势[J].导航.1997.1[4] Forristall G.Z.and Greewood J.A.1998:Directional spectra ofmeasured and hindcasted wave spectra,Proc.5th InternationalWorkshop on Wave Hindcasting and Forecasting,Melboune,F.L.,The SWAMP Group,Plenum press,221～223[5] Sivillo,J.K.,Ahlq uist,J.E.and Zolten Toth.1997:An en-semble forecasting primer.Wea.Forecastin,12,809818作者简介: 刘鹰,1968年4月生,副研究员。
1995年哈尔滨工程大学硕士毕业,从事导航与控制方面的研究工作。
(上接第11页) 次仿真后,目标运动参数已初具雏形,伪线形滤波的结果一般在第一次仿真后就趋于稳定。
一般情况下,在水下环境中范围的允许偏差是8%,方位的允许偏差是0.2°,角度的允许偏差是3°,速度的允许偏差是3m/s。
第二次迭代后80%数据符合需要,第三次迭代后90%～95%符合需要。
仿真结果示于图1中。
该算法与其他算法进行比较,例子如下:鱼雷目标距离2700m,初始方位角45°,航向45°,速度20kn,观测者在航线上作S形运动,转向率是1°/s。