【解决方案】航海GNSS导航应用概述

发布时间:2015/4/7 17:00:40     阅读:6185

  如今很难想象哪一条船舶不装备GNSS导航系统和设备,航海应用已名副其实成为GNSS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。GNSS在航海应用中可进行自主导航、港口管理和进港引导、航路交通管理及跟踪监视。

 

  尽管航海导航不是市场中最大的一部分,但它却是第一个利用卫星进行导航的行业。虽然不是所有人都知晓车载GPS,但几乎没有渔民不知道GPS 航海导航仪。卫星技术用于航海导航同样可以追溯到上世纪60 年代的第一代子午卫星导航系统,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,其定位时间间隔随纬度而变化。在南北纬度70°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,上世纪80 年代发射的第二代和第三代子午卫星NAVARS 和OSCARS 弥补了这种不足,但仍需10 至15 分钟。此外,采用多普勒测速技术也难以提高定位精度,主要用于二维导航。


  GNSS 系统克服了上述局限性,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,GNSS就展示了其取代子午卫星系统和路基无线电导航系统的能力,在航海导航中起到划时代的作用。


  与无线电和雷达一道,GNSS 接收机是任何一艘远离海岸的工作船只的标准装备。我国拥有90 万艘渔船,其中30 万艘远洋海船,内河航运有18.5 万艘船舶。这些运输工具对卫星导航系统有着巨大的市场需求。


  为适应国民经济、国际贸易和社会发展的需要、满足航行在我国主要港口、重要水道和沿岸运输船舶,以及国防、海洋测绘、海洋渔业、海上交通安全、疏浚、引航等多种高精度用户的需求,国家交通运输部安全监督局在我国在沿海海域布设了无线电差分指向标信号。


  信标技术是差分GNSS 技术的一种,它是利用现有的海用无线电信标台,在其所发射的信号中加一个副载波调制,以发射差分修正信号,提供定位导航服务。目前,全球多数国家和地区建立并统一规定了频率,达到全球通用,极大地节省了用户的使用成本。信标差分改正信号已被广泛接受。在信标200 公里的范围内,系统精度可达1~3 米。遍及中国沿海的各信标台站都在实时不间断地发布信标信号。只要拥有可以接收信标信号的GNSS接收机,就可得到高精度的实时定位结果。


  信标GNSS 接收机的弱点,是一旦超出了信标台站的覆盖范围,它的定位精度会大大降低,等同于单GNSS 定位精度。因此,信标/GNSS 二合一接收机最适合于沿海客户的各种应用。

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