云平台在船舶导航集成系统中的应用

随着海洋开发的深入,基于导航信息的应用越来越广泛,如卫星导航系统可以通过接收卫星信息来获取船舶的坐标及计算航向航速;同样,采用位置传感器也可以得到相关信息。这2种不同类型的导航系统各有各的优点及缺点。基于云平台的船舶导航集成系统通过云计算中心将不同的导航设备进行有机组合,并对各个导航系统获取的数据进行融合。本文将传感器导航及卫星导航以及不同卫星系统的导航设备进行集成,有效提高了船舶导航系统的准确性及稳定性。     

北斗导航通信技术在船舶互联控制中的应用

北斗导航系统是我国具有完全自主知识产权的全球卫星导航系统,随着北斗导航系统的不断完善,目前已广泛应用于航海领域。北斗导航为船舶定位、船舶监管和信息交互提供了有效技术手段,本文首先介绍了北斗导航系统的原理和通信模式,在此基础上建立了船舶互联控制系统,系统基于北斗通信数据形成船舶局域网络,对于提高区域内船舶导航与管理有重要作用。     

激光雷达和单目视觉船舶智能导航系统

以为船舶提供定位服务、障碍物检测和避障航迹规划服务为目的,设计基于激光雷达和单目视觉的船舶智能导航系统。系统船载子系统中,由卫星信号接收机接收卫星信号,定位船舶位置后,障碍物检测单元使用单目视觉传感器、激光雷达,检测船舶周围的障碍物信息和距离信息,通过CAN总线网络将2种信息传输至地面监控子系统。监控端把获取的信息和电子海图相匹配,标识船舶坐标信息,使用基于激光雷达的障碍目标测距方法完成障碍物测距,结合已知定位信息与障碍物距离信息,设计船舶航行指令,由CAN总线网络发送至船载子系统的航行控制单元,驱动航迹控制器控制船舶航行,完成船舶智能导航。仿真实验表明,此系统可实现船舶智能导航,导航应用时可保证船舶不与动态障碍物碰撞。     

中国的“北斗”——北斗卫星导航系统

从古至今,人类在生产和生活实践中发明了多种导航方法。天文导航通过观测天体的位置来确定自身的位置和航向,此法设备简单,但受气象条件的限制;无线电导航是接收海岸电台发出的无线电波来确定舰船自身的位置,它虽不受气象条件的影响,但由于无线电波的传播距离有限,故用于远洋导航存在困难。而卫星导航技术     

关于现代天文导航系统的思考

国际海事组织决定于2010年完成STCW规则（《海员培训、发证和值班标准规则》）的修正案，并将于2012年生效。新的STCW规则修正案中一个最有争议的问题是天文导航是否继续保留作为培训要求。1目前船舶导航系统的状况随着现代科学技术的迅速发展，船舶海上导航定位技术日新月异。从早期传统的天文导航到航海雷达的出现．声纳技术的使用，以及各种无线电导航系统的相继产生．逐渐满足海上导航定位的要求。     

基于惯导DVL的船舶组合导航系统开发

船舶组合导航系统中包含了多种导通装置,以保障船舶在复杂环境下的航行安全,而常见的有基于惯性导航的多普勒雷达系统(DVL),该系统具有一定的冗余特性,能够显著提高船舶导航的精确度。本文建立船舶组合导航姿态控制系统的数学模型,得到该模型的误差量,介绍硬件设计流程,对导航数据的处理过程进行研究,最后根据组合导航系统的要求,实现DVL惯性导航系统的功能。     

基于AIS-R模式的船舶定位系统研究和实现

目前,船舶无线电导航单纯依赖卫星导航系统存在安全隐患。为了保证沿海航行安全,国际海事组织(IMO)制订的世界无线电导航计划中号召世界各成员国研究基于船舶自动识别系统(AIS)测距定位的陆基无线电导航系统,并在多次技术会议中提议将强制船舶安装天基和陆基双备份定位导航系统。本文基于中国沿海已经布设完善的AIS岸站,通过测量岸站的无线电信号实现自主定位,不仅能够满足IMO未来将强制使用天基和陆基双备份定位系统的履约需求,而且利用现有AIS系统和设备就能够达到陆基定位系统的功能要求。     

浅谈北斗导航技术在船舶定位中的应用

在北斗导航系统建成以前,我国的船舶定位主要依靠GPS导航系统。北斗系统的全球覆盖,不仅打破了GPS的垄断,也为我国的船舶定位提供了另一,种更加安全和精确的导航定位途径。本文简要探析北斗导航技术在船舶定位方面的应用首先对北斗导航技术简要叙述,在此基础上对北斗导航技术在船舶定位的工作原理、系统功能组成进行阐述,以供同行进行借鉴。     

船用导航设备信息交互技术分析

船用导航信息的传输与利用是实现船舶系统自动化、信息化的基础之一。通过对目前众多的在役导航设备的调研,分析研究其信息传输交互技术,归纳总结出各类导航信息的内容、信号传输方式和数据格式,对其它系统有效利用导航信息以及导航系统的信息化发展具有指导意义。     

基于ARM嵌入式系统的船舶导航定位系统设计

船舶导航定位系统对于船舶实现安全航行具有非常重要的作用。当前船舶导航系统在稳定性以及功耗上仍然存在一些问题,本文提出一种基于ARM嵌入式系统的船舶导航定位系统,ARM具有功耗低、处理速度快、具备多种数据接口、实时性好等优点。本文研究了船舶导航定位系统的整体结构,系统可以实现船舶定位、船舶避碰、历史记录等功能,详细设计了串口电平转换电路以及FLASH电路,对NMEA-1083协议进行了简要分析,最后设计了软件的系统界面。     

船舶INS/NSAP组合导航系统的设计及实现

为了提高船舶导航性能,本文研究基于INS/NSAP组合导航系统。首先建立组合导航系统的模型,然后在此基础上阐述了组合导航系统的主要构成,其为数据综合系统和数据转换系统。最后进行仿真实验,实验结果表明本文所采用的导航系统在经纬度船舶定位以及航向方面具有较高的精度和可行性。     

船舶组合导航系统故障识别的神经网络方法

为了能够准确地定位船舶的位置,船舶的导航设备系统需要给船舶提供精确的速度、位置等信息,单一的导航系统无法满足该要求,因此发展了组合导航系统。将多种导航设备构成一个整体,相互取长补短,这使得船舶的导航系统的精度得到了极大地提升。与此同时,随着组合导航系统的复杂性越来越高,其出现故障的因素也越来越多。本文基于神经网络方法,研究了船舶组合导航系统故障的识别技术。本课题的研究对于我国船舶组合导航系统的发展研究有着重要的指导作用。     

基于多平台信息融合的船舶导航技术

为保证船舶航行的安全性,对传统综合导航平台的技术实现进行分析,提出基于多平台信息融合的导航技术实现方案。在对船用雷达导航系统（Radar Navigation System,RNS）、船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）、罗经和计程仪的导航数据进行分析的基础上,设计以数据融合为支撑的船舶导航系统架构,并以实例验证该技术的可行性和有效性。该技术可有效发挥不同平台的导航信息优势,对船舶综合导航系统的优化具有一定的参考价值。     

综合船舶导航集成系统中的云平台架构设计

定位导航系统是海上电子信息系统关键设备之一,其定位时效性与精度影响海上航行安全。现有海上导航定位技术有GPS、北斗卫星、红外信号及雷达信号等,传统单机处理模型已经不能满足综合导航集成系统的信号处理性能要求。本文设计了基于云平台架构的综合船舶导航集成系统,研究一种面向服务的私有云架构,最后进行了仿真。仿真结果表明,设计的综合导航系统精度和时效性优于传统导航系统。     

利用RBF神经网络预测和消弱低频无线电导航定位误差

由于诸多因素的影响，导致了低频无线电导航系统的定位误差和GPS卫星导航系统的定位误差之间存在较大的差距，拟采用径向基函数（RBF）网络来预测电波传播误差，以期达到修正现有低频无线电导航系统定位误差的目的，从而进一步提高低频无线电导航定位的精度。     

船舶导航信息系统接口设计

船舶导航信息系统是当代航运中不可或缺的助航设备。随着国际航运业的持续发展,在实时性、稳定性和多用途性等方面,对船舶导航系统提出了更高要求。然而,近年来相关领域的研究主要集中于如何利用最新的GIS和通信定位技术等,实现更加精确、实时的导航功能,对于如何具体设计和实现这样的导航系统研究较少。本文针对当前船舶导航系统的新发展,研究了该系统的实际需求,分析系统需要处理的信息种类和结构,并对导航信息系统中若干关键接口进行了研究和设计,并在此基础上进行了初步的实现和仿真,证明本文提出方案的可行性,同时为今后导航信息系统的设计和制造提供了一定的依据。     

认识船舶组合导航

任何一种导航系统都有其性能和适用范围的局限性,船舶组合导航能集现有导航设备之长,从而达到现代船舶高性能、高可靠性、智能化、多功能等方面的导航要求。在飞速发展的计算机技术和卡尔曼滤波技术的支持下,船舶组合导航正在迅速发展。本文主要介绍组合导航的组成模式和性能,同时探讨船舶组合导航的发展趋势。     

基于DSP的船舶导航系统设计

船舶导航技术不断向着高精度、高性能、高可靠的方向发展。为满足海上船舶的高精度导航需求,本文设计一种基于DSP的船舶导航系统。该系统通过结合DSP和FPGA,能够实现高性能、高精度、易部署的船舶导航服务,具有较高的实用价值。系统结构采用TMS320C6747芯片作为核心处理器,并搭建相应的硬件平台,开发对应的软件驱动,采用模块化的设计方法,对系统进行初步实现。通过实验验证与实践检验,证明本文提出的导航系统能够有效实现导航信息获取、处理、分析等功能。     

基于物联网的高精度船舶导航系统设计

为解决RTK船舶导航系统定向能力较差、目标定位精度较低等问题,设计基于物联网的高精度船舶导航系统。通过物联网传感器电路设计、导航信息采集模块设计2个方面,完成新型导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,按照导航数据采集与预处理、数据精度解算、导航任务分配的物理操作流程,完成新型导航系统的软件运行环境搭建,结合硬件执行条件,实现基于物联网高精度船舶导航系统的顺利运行。对比实验结果表明,与RTK导航系统相比,应用新型高精度导航系统后,船舶定向能力得到稳定提升,目标定位精度的最大值也不再低于理想极值85.21%。     

组合导航中自适应算法的设计分析

随着海上交通运输的自动化、网络化,船舶的导航系统需要具备更加精确的位置导航和更加快速的数据传输。传统的单一导航模式如GPS导航等已经难以满足需求,组合导航系统成为了船舶工业领域的研究热点。本文研究的主要内容是船舶组合导航系统的数据分析,开发了一种基于卡尔曼滤波的自适应算法,具有一定的应用价值。