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厂家科普:为啥船舶导航系统这么牛

2018-01-11 00:00:00

厂家科普:为啥船舶导航系统这么牛?

目前,船舶导航系统的种类越来越多,如惯性导 航系统(INS,简称惯导系统)、全球定位系统(GPS)、 多普勒(Doppler)测速系统、罗兰 无线电导航系统(Loran C)、数字导航雷达(ARPA)及电子海图显示信 息系统(ECDIS,简称电子海图)等,这些导航系统各 优缺点,功能也相互补充. 运用现代网络技术与信息融合技术实现各种导 航系统的物理连接和信息综合集成,己经成为当前船 舶导航系统的主要发展方向 .综合导航系统通过网络将各种导航设备信息传入计算机,利用信息融合技 术综合处理 ,得到本船的导航信息;然后,通过电子海图实时动态地显示船舶的综合航行态势.这 样,不仅提高了导航信息精度,而且扩展了单一导航 系统或设备的功能,从而构成高精度、多功 能的现代船舶综合导航系统.

船舶导航系统

船舶导航系统有很多种,包括磁罗经、陀螺罗经、自动操舵仪、回声测探仪、无线电测向仪、计程仪、船用雷达、自动雷达标绘仪、双曲线定位系统、子午仪卫星导航系统、全球定位系统(GPS)等。

陀螺罗经是一种以陀螺仪为核心元件,指示船舶航向的导航设备,又称电罗经。陀螺罗经依靠陀螺仪的定轴性和进动性,借助于其控制设备和阻尼设备,能自动指北并跟踪地球子午面。它的功用与磁罗经相近,但其精度更高,而且不受地球磁场和钢质船体等铁磁物质的影响,是船舶指示航向基准的主要设备。

其中惯性导航系统(INS)以陀螺仪和加速度为基础,是一种既不依赖外部信息、又不发射能量的自主式导航系统,隐蔽性好,不怕干扰。惯性导航系统所提供的导航数据又十分完整,它除能提供载体的位置和速度外,还能给出航向和姿态角,而且又具有数据更新率高,短期精度和稳定性好的优点。捷联式惯性导航系统是高稳定、高精度陀螺罗经的发展方向。                          

然而惯性导航系统并非十全十美,从初始对准开始,其导航误差就随时间而增长,尤其是位置误差,这是惯导系统的主要缺点。所以需要利用外部信息进行辅助,实现组合导航,使其有效地减小误差随时间积累的问题。利用GPS的定位特性可以弥补惯性导航的不足,两者相结合组成INS/GPS组合导航系统。

综合导航系统集成了多 个基础和应用学科的成果,随着导航传感器 技术、网络技术、信息融合理论、计算机技术和海图显 示技术的发展,综合导航系统将向自动化、多功能、多 模式、高精度性的方向发展.开放式系统体 系结构有利于导航设备和信息的综合集成,且便于系 统灵活配置.采用信息融合技术处理各导航传感器 的测量数据,可以导航系统的数据精度.ECDIS 拓展、完善了综合导航系统的功能,船舶的航行安全.

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