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发信人: matrix (火鸟), 信区: Control
标  题: GPS航海导航应用
发信站: 紫 丁 香 (Tue May 16 18:59:52 2000), 转信

卫星技术用于海上导航可以追溯到60年代的第一代卫星导航系统
TRANSIT，但这种卫星导航系统 最初设计主要服务于极区，不能
连续导航，其定位的时间间隔随纬度而变化。在南北纬度 70度以
上，平均定位间隔时间不超过30分钟，但在赤道附近则需要90分
钟，80年代发射的第 二代和第三代TRANSIT卫星NAVARS和OSCARS
弥补了这种不足，但仍需10至15分钟。此外 采用的多仆勒测速技
术也难以提高定位精度（需要准确知道船舶的速度），主要用于
2维导航。
GPS系统的出现克服了TRANSIT系统的局限性，不仅精度高、可连
续导航、有很强的抗干扰能力； 而且能提供七维的时空位置速度
信息。在最初的实验性导航设备测试中，GPS就展示了其能代替
TRANSIT和路基无线电导航系统，在航海导航中发挥划时代的作用。
今天很难想象哪一条船舶 不装备GPS导航系统和设备，航海应用
已名副其实成为GPS导航应用的最大用户，这是其他 任何领域的用
户都难以比拟的。
GPS航海导航用户繁多，其分类标准也各不相同，若按照航路类型划
分、GPS航海导航可以分为五大类：
远洋导航;
海岸导航；
港口导航;
内河导航
湖泊导航.
不同阶段或区域，对航行安全要求也因环境不同而各异,但都是为了
保证最小航行 交通冲突，最有效地利用日益拥挤的航路，保证航行
安全，提高交通运输效益，节约能源。
按照导航系统的功能划分大致有以下几类:
1.自主导航
自主导航系统适于上述五种航路的任何一种，它基本上是一种单纯的
导航系统，其主要特征是仅向用户提供位置、航速、航向和时间信息，
也可包括海图航迹显示，不需通信系统。 适应于任何海面、湖面和
内河上航行的船舶，从大型远洋货轮到私人游艇。
2.港口管理和进港引导
这种系统主要用在港口/码头的船舶调度管理、进港船舶引导，以确保
港口/码头航行的 安全和秩序。该系统需要双向数据/话音通信，以便
于领航员引导船舶；港区情境/海图显示， 以表明停泊的船舶和可利用
的进港航线，避免冲撞。这种系统对导航系统的精度要求高， 要采用
差分GPS和其他增强技术。
3.航路交通管理系统
这类系统与2类似，但主要用于近海和内陆河航路上的船舶导航和管理，
通常需要卫星通讯 系统支持，如INMARSAT等。
4.跟踪监视系统
这类系统主要用于海上巡逻艇、缉私艇及各种游艇，特别是私人游艇以
防盗。根据具体的使用对象， 有些系统需要给出导航参量和
双向数据/话音通讯，如缉私艇。而有时则不需要给出 导航参量，如用
于私人游艇防盗，仅需要单向数据通讯，一旦发生被盗，游艇上的导航
系统 不断把自己的位置和航向送到有关中心，以便于跟踪。
5.紧急救援系统
系统也包括两栖飞机，直升机和陆地车辆。它适应于所有五类航路，用
于搜寻和救援各种 海面、湖面、内河上的遇险、遇难船舶和人员。这类
系统需要双向数据/话音通信，要求 响应时间快、定位精度高。
6.GPS/声纳组合用于水下机器人导航
该类组合系统可用于水下管道铺设和维修（需要视觉系统），水文测量以
及其它海下作业， 如用于港口/码头水下勘测，以便于进场航道阻塞物清
除，保证航道畅通，也可用于远洋捕捞， 渔船作业引导等。
7.其它应用
所采用的导航技术主要有:
GPS（GNSS）
声纳技术
INS
无线电导航技术
图象匹配技术
所采用通信技术主要有：
FM和TV副载波单向数据/话音通信
信标台网双向数据通信；
陆基移动数字通信
集群通信
蜂窝通信；
卫星移动通信
流量余迹通信等;

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