基于GPS技术的船舶定位导航和航迹预测研究

全球定位系统(GPS)是一种全天候、高精度、覆盖范围非常广的电子导航设备,目前广泛应用于汽车、船舶、移动设备等领域,其中在海上船舶的导航与定位、船舶自动驾驶等方面发挥着重要作用。本文主要介绍了GPS技术的定位原理,基于此研究了船舶的定位导航技术和航迹预测技术,对提高船舶航行的安全性、可靠性等有重要的意义。     

航海GPS的主要功能及操作技巧

航海GPS是船舶驾驶台重要的定位导航设备，熟练掌握其各项操作技巧，不但给船舶的航行值班带来方便。而且能有效确保航行安全。     

GPS导航仪在长江航行中的应用

船舶在长江航行时，以雷达为主要定位手段，很少采用GPS定位，原因在于GPS的定位精度还不够明确。通过误差分析，找出了长江蓝图GPS定位的主要误差根源，为今后船舶在长江航行采用GPS定位提供了理论依据。同时对雷达定位精度也作了一定的分析，指出在某种程度上，长江蓝图GPS定位要优于雷达定位。     

科技期刊文摘

1）利用GPS测试船舶航速的算法研究．丁举．船舶工程．2005（5）：5～8．简要介绍了GPS的定位原理和测速原理．并对利用GPS测试船舶航速的四种算法进行了说明，在多个船舶航速算例的基础上。进行了分析并得出了结论。     

“三峡GPS船舶”过闸申报中的违规行为与防范对策

为优化和完善长江三峡水上GPS综合应用系统，保障三峡-葛洲坝水域正常通航秩序，分析“三峡GPS船舶”过闸申报中的各种违规行为，指出违规申报的4种手段，研究防止船舶违规申报行为的技术方法，对三峡GPS系统存在的缺陷提出解决方案。     

智能化船舶油耗监测系统

为了降低船舶的综合运行成本,对船舶的燃油经济性有较多关注。本文建立船舶的油耗模型,分析船舶油耗与航行速度的关系,结合GPS和GPRS通信技术,开发了一款智能化船舶油耗监测系统,对油耗监测系统的RS232-标准接口、GPS通信电路和GPRS无线通信电路进行了详细设计。     

船舶避碰控制系统模型研究

将船舶避碰操作视为一类控制问题，建立运动船舶在随机障碍目标环境中的避碰闭环控制系统模型；其中运动船舶为被控对象，随机障碍目标的航迹检测由雷达、红外传感器及声纳传感器等完成，并作为该系统的输入，对运动船舶航迹的检测由GPS、GPS/INS等完成，而避碰的本质就是要维持一定的控制偏差。     

内河船舶GPS监控系统架构

从内河船舶水上交通安全监管的角度,结合南京市地方海事局内河船舶GPS系统的应用,对内河船舶GPS水上交通安全监控系统进行介绍。     

船舶维修保养动态管理软件的研究与开发

本文主要介绍了开发船舶动态管理软件的思路，运用船舶维修保养体系CWBT运行机理，通过引入GPS船艇监控系统中的船艇运行时间自动生成模块以及双向对话平台，实现对船舶的动态科学管理。     

差分GPS技术在船舶定位和导航系统的应用

全球定位系统(GPS)在定位和导航系统中占据了重要地位。本文为解决传统的GPS定位导航中的系统误差和偶然误差,利用差分技术进行误差修正。首先阐述差分GPS技术的原理,然后设计基于此技术的船舶定位和导航系统,最后进行仿真实验。实验结果表明,差分GPS技术在船舶定位和导航方面精度高,可行性强。     

海上GPS的首向显示系统设计

GPS是当前船舶导航和定位的主要手段之一,其中通过GPS定位来显示当前船舶的航行方向,并通过电子化的仪表设备进行显示,是当前船舶航行时必不可少的设备之一,同时,基于GPS的船舶艏向显示系统,还能够在恶劣海况下,为及时控制船舶的姿态提供有力的支持。然而,当前的多种船舶首向显示系统,存在预测精度不高、使用方式负载及实际应用困难大等缺点。针对以上问题,本文提出一种应用于船舶航行的GPS船舶艏向系统,其通过2个低成本的GPS接收芯片,有效提高对船舶首向的预测精度,从而为航行安全及无人船舶的自动航行等提供有价值的参考。     

GPS罗经实船试验及其在航海中的应用

0引言精确测定船舶航向对船舶海上航行至关重要。当前,船舶使用的航海指向仪器主要有2种:陀螺罗经和磁罗经。陀螺罗经虽然精度高,但是价格昂贵,且有稳定时间长的缺点;磁罗经虽然价格低、使用方便,但是精度差。随着GPS技术的日益发展,人们想到利用双GPS接收机接收卫星电波信息,并从接受到的信息中提取出卫星的位置参数、伪距、相位参数等,通过一系列导航算法解算出船舶的船首向信息,GPS罗经就此诞生。GPS罗经可以有效地弥补上述2种罗经的不足,并且具有自己独特的优势。     

组合GPS/GLONASS系统及其应用分析

本文对GPS、GLONASS和组合GPS/GLONASS系统的基本原理、信号结构及可用性、精确性和完整性潜力进行了分析，为我国船舶导航提供参考。     

长江干线将整合船舶GPS系统

长江干线上GPS船舶应用系统将实行互联互通，且一条船舶只安装一台公共服务系统船载设备，以避免多头重复建设，达到信息资源共享，切实减轻航运企业和船舶负担。     

智能航标灯系统及其GPS定位算法的思考

航标灯是船舶在江河和海洋性行船的方向指引,不断完善航标灯系统,能够有效提升船舶运行的安全性,对提升水路的管理水平具有重要作用。本文在对智能航标灯系统进行简单介绍的基础上,重点研究了基于差分技术的GPS定位系统,并制定了基于差分技术下的GPS定位的改进方案,以期为相关人士提供借鉴和参考。     

基于NMEA-0183协议的船载GPS信息采集与解析系统

为了方便船载全球定位系统信息的导出,更好地实现船舶设备间数据共享,设计了一种基于Visual Basic 6.0的船载GPS信息采集和解析系统。该系统基于NMEA-0183协议,通过编程实现了GPS信息采集和数据解析,设计了GPS信息接收和输出端口,实现了串口通信,并调用外部软件MATLAB对提取的位置信息进行了可视化处理。最后,对"育鹏"轮的船载GPS进行试验验证,试验结果表明:该系统可有效地采集和解析基于NMEA-0183协议的船载GPS数据,并能够实时输出船舶位置信息以及GPS定位信息。该系统可广泛应用于船舶信息集成及船舶运动仿真领域。     

利用GPS卫星定位技术对疏浚工程船舶进行施工定位

结合疏浚工程施工，论述利用GPS先进技术对疏浚工程船舶进行施工定位效果良好。     

GPS技术在船舶导航信息接口开发的应用

海洋运输在全球经济发展中扮演着重要角色,船舶运输具有范围广、环境复杂等特点。我国作为一个海洋大国和船舶制造大国,提高船舶制造工艺和现代化水平对于保障船舶运行安全具有非常重要的意义。电子海图显示与信息系统能够为船舶提供实时定位,并能够提供避碰的功能。本文针对如何获取GPS导航信息进行了研究,介绍了船舶导航系统的组成,分析了GPS导航电文的结构,并在此基础上通过串口获取实时位置,使用C++开发了上位机软件并进行显示,本文的研究内容具有一定的实际应用价值。     

GPS技术下船舶姿态实时校正方法研究

为提高船舶姿态实时校正精度,减少船舶姿态校正误差,设计了GPS技术下船舶姿态实时校正方法。首先对船舶姿态校正研究现状进行分析,找到船舶姿态校正误差产生的原因,然后采用GPS技术对船舶姿态进行初步校正,并采用卡尔曼滤波算法船舶姿态进行进一步校正,最后船舶姿态校正实验的结果表明,本文方法的船舶姿态实时校正精度高,船舶姿态实时校正速度快,获得了比其他方法更优的船舶姿态实时校正结果,具有较高的实际应用价值。     

GPS船舶试航(报告)数据后处理系统

采用GPS技术进行船舶试航是一项为船东、船厂普遍欢迎的技术 ,在研制和完善GPS船舶试航实时数据采集系统的基础上 ,本文探讨一种实用的船舶试航 (报告 )数据后处理系统 ,以期提供信息量较大、且方便对船舶性能和试航过程进行深入分析的试航报告。