船舶通信導(dǎo)航技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

陳秩

摘? 要：船舶通信導(dǎo)航技術(shù)的載體平臺(tái)是船舶，其應(yīng)用環(huán)境是水上航行空間，需要全程為船舶的航行操作任務(wù)開展服務(wù)，確保船舶能夠順利到達(dá)目的地。船舶通信導(dǎo)航技術(shù)涉及到的通信導(dǎo)航手段比較多，比如無(wú)線電信號(hào)接收和發(fā)送、航位推算、衛(wèi)星定位、地圖匹配以及慣性解算等等，其包含了各種技術(shù)的組合，需要做好船舶動(dòng)態(tài)和位置等一系列參數(shù)的分析。本文主要分析了船舶通信導(dǎo)航技術(shù)并闡述其將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠推動(dòng)船舶通信導(dǎo)航技術(shù)更好地發(fā)展，確保船舶的行駛安全。

關(guān)鍵詞：船舶通信技術(shù)? 導(dǎo)航技術(shù)? 發(fā)展趨勢(shì)? 智能化

中圖分類號(hào)：U675? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）08（b）-0126-03

Abstract： The carrier platform of ship communication and navigation technology is ships， and its application environment is water navigation space. It is necessary to provide services for the ship's navigation operations throughout the journey to ensure that the ship can reach its destination smoothly. Ship communication and navigation technology involves more communication and navigation methods， such as radio signal reception and transmission， dead reckoning， satellite positioning， map matching， and inertial calculation， etc.， which includes the combination of various technologies and requires the analysis of a series of parameters such as ship dynamics and position. The author mainly analyzes the ship's communication and navigation technology and its future development trends， hoping to promote the better development of ship's communication and navigation technology and ensure the safety of ships.

Key Words： Ship communication technology; Navigation technology; Development trend; Intelligence

在船舶航行中，船舶通信導(dǎo)航技術(shù)的作用非常重要，其能夠給船舶的航行安全奠定基礎(chǔ)。船舶通信技術(shù)是導(dǎo)航技術(shù)的一項(xiàng)重要先導(dǎo)，若要能夠合理地運(yùn)用船舶通信技術(shù)，能夠很好地滿足船舶航行的相關(guān)需要，船舶通信技術(shù)和船舶導(dǎo)航技術(shù)都是船舶安全行駛的重要技術(shù)，二者缺一不可，這便要求我們必須認(rèn)真地分析這兩項(xiàng)重要技術(shù)，并探討其將來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

1? 船舶通信技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)

1.1 船舶通信技術(shù)分析

在船舶通信技術(shù)中，通信手段的應(yīng)用量非常大，其中包含了信息的采集、處理和傳輸，并且能夠很好地交換信息和重現(xiàn)信息。將船舶作為平臺(tái)進(jìn)行信息的承載和內(nèi)陸中的通信技術(shù)相比，存在較大的差異，船舶通信技術(shù)在海洋船舶通信中的應(yīng)用非常廣泛[1]。首先，通過(guò)無(wú)線通信可以幫助船舶和外界更好地聯(lián)絡(luò)，并且能夠在全球范圍內(nèi)進(jìn)行通信，不會(huì)受到距離的限制，并且還可以將北斗衛(wèi)星應(yīng)用進(jìn)來(lái)，也可以進(jìn)行短波通信。其次，船舶通信技術(shù)通信頻段本身的覆蓋范圍比較廣泛，在這個(gè)過(guò)程中使用到的相關(guān)設(shè)備以及系統(tǒng)本身比較復(fù)雜，會(huì)受到使用環(huán)境和安裝技術(shù)的制約，進(jìn)行天線設(shè)備安裝和其他設(shè)備安裝的時(shí)候需要將高度集成構(gòu)建運(yùn)用進(jìn)去。最后，船舶通信技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施并不固定，可以和內(nèi)外部通信和導(dǎo)航很好的結(jié)合在一起。

通過(guò)分析其應(yīng)用領(lǐng)域可以發(fā)現(xiàn)，船舶通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域中應(yīng)用最早，20世紀(jì)50年代，船舶通信技術(shù)便運(yùn)用到了西方國(guó)家的海軍水面艦艇中去，在艦艇內(nèi)外的集成技術(shù)領(lǐng)域中得到了很好的應(yīng)用。到了20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了綜合通信系統(tǒng)ICS，美國(guó)宙斯盾驅(qū)逐艦便將這個(gè)通信系統(tǒng)運(yùn)用了進(jìn)去。我國(guó)在20世紀(jì)70年代，水面艦艇通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)將單機(jī)單控模式運(yùn)用了進(jìn)去，其業(yè)務(wù)承載能力比較單一，并且通信資源管控的水平也比較低下，從整體而言，海軍將船舶通信技術(shù)應(yīng)用了進(jìn)來(lái)，也帶動(dòng)了世界通信領(lǐng)域的進(jìn)步[2]。進(jìn)入21世紀(jì)后，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)慢慢的運(yùn)用到了民用船舶通信領(lǐng)域中去，雖然核心技術(shù)上和軍事方面比較相似，但是其職能是完全不一樣的。其雖然使用的也是寬帶基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，但是其終端連接是一體化的，并且呈現(xiàn)出開放化、模塊化、可組合化的特點(diǎn)。在這個(gè)體系中，IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是信息基礎(chǔ)設(shè)施，其組成是骨干網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)，其中還包含了船舶一體化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、CTI服務(wù)、交換呼叫處理和語(yǔ)音識(shí)別及合成幾個(gè)重要層次，每個(gè)層次之間都會(huì)提供相互的服務(wù)和支持。此外，信息基礎(chǔ)環(huán)境和相鄰系統(tǒng)管理還包含了安全保障體系、維護(hù)體系和標(biāo)準(zhǔn)化體系層，這三個(gè)部門組成了系統(tǒng)化整體，適應(yīng)性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性出色，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)同時(shí)運(yùn)用進(jìn)來(lái)，能夠確保船舶綜合信息系統(tǒng)的完善。

1.2 船舶導(dǎo)航技術(shù)分析

具體而言，船舶導(dǎo)航技術(shù)指的是給船舶的海上航行提供行位推算、慣性解算、衛(wèi)星定位、地圖和無(wú)線電信信號(hào)燈等一系列服務(wù)的技術(shù)組合，希望能夠確立船舶的載體動(dòng)態(tài)，并進(jìn)行位置參數(shù)的確定。這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是航海功能軟件，能夠很好的監(jiān)視航路，避免出現(xiàn)船舶偏航的情況，或者出現(xiàn)離開安全區(qū)的情況，若是出現(xiàn)異常會(huì)及時(shí)的給船舶發(fā)出警告，并進(jìn)行應(yīng)急措施的制定[3]。此外，通過(guò)航行技術(shù)能夠很好的記錄船舶航行整個(gè)過(guò)程的數(shù)據(jù)，也能夠自動(dòng)的生成航海日記，若是船員需要相關(guān)的數(shù)據(jù)，能夠較為方便的取用，并且這些技術(shù)擁有非常先進(jìn)的自動(dòng)屏蔽功能軟件，進(jìn)行氣象信息處理的時(shí)候，相關(guān)的軟件也非常的發(fā)達(dá)。

在船舶導(dǎo)航技術(shù)中，綜合導(dǎo)航系統(tǒng)也是不可以忽視的，其能夠給船位，航向和航數(shù)測(cè)試系統(tǒng)提供精確的數(shù)據(jù)，并且也能夠深層次的對(duì)海洋氣象和水深的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確保航行的精確度。此外，ARPA信息系統(tǒng)、雷達(dá)圖像能夠和電子海圖一起顯示，精確的測(cè)量船舶到針對(duì)目標(biāo)的方位和距離，并且綜合導(dǎo)航系統(tǒng)還能夠顯示船舶貨物裝卸、船體航運(yùn)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性等一系列的重要數(shù)據(jù)。

2? 船舶通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析

隨著社會(huì)科技的發(fā)展，船舶通信導(dǎo)航技術(shù)的將來(lái)發(fā)展也會(huì)趨向于光電子、微電子以及計(jì)算機(jī)等發(fā)展方向，能夠推動(dòng)通信、導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)更好的融合，進(jìn)行智能化和一體化較強(qiáng)的綜合通信導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)體系建立。

2.1 呈現(xiàn)出寬帶化和數(shù)字化的發(fā)展方向

在通信當(dāng)中，寬帶和數(shù)字通信是非常重要的，比如我們的收集從以往的單一功能逐步的發(fā)展到了現(xiàn)在的智能手機(jī)，屏幕不斷的加大，尺寸也在不斷的減小，相關(guān)功能也在不斷完善，給人們的生活和社會(huì)發(fā)展更好的進(jìn)行提供了便利。以后的通訊發(fā)展，速度也會(huì)不斷的加快[4]。比如，手機(jī)的變化，20上世紀(jì)80年代的“大哥大”已經(jīng)逐步的發(fā)展成為了5G手機(jī)，手機(jī)的體積越來(lái)越小，但是作用也越來(lái)越大，已經(jīng)從以往單純的打電話，發(fā)展到了上網(wǎng)聊天和視頻聊天，這也是數(shù)字化和寬帶化發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)。將來(lái)，為了發(fā)展完善現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)，我們必須考慮新光纖技術(shù)的發(fā)展，希望能夠提高光交換和密集波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展水平。在超導(dǎo)技術(shù)發(fā)展后，納米技術(shù)和光路集成技術(shù)都會(huì)有較好的發(fā)展，并且隨著納米技術(shù)、光路集成技術(shù)、高溫超導(dǎo)技術(shù)、兩字信息技術(shù)、生物計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)格局也可能會(huì)出現(xiàn)新的變化，通信發(fā)展也會(huì)呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)，船舶通信技術(shù)將來(lái)也能夠得到更好的發(fā)展。

2.2 導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)更加的精巧

根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的相關(guān)要求，慣性導(dǎo)航也呈現(xiàn)出精細(xì)化、小型化、輕量化以及低消耗的發(fā)展趨勢(shì)，在導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展中數(shù)字化和智能化也是其發(fā)展的必然趨勢(shì)?，F(xiàn)在理論研究的相關(guān)數(shù)據(jù)也在逐步的轉(zhuǎn)變成為成果，并很好的運(yùn)用到了慣性導(dǎo)航產(chǎn)品中去。慣性導(dǎo)航展現(xiàn)出的性能，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了當(dāng)前的設(shè)備水平，并且設(shè)備的穩(wěn)定性也非常出色，啟動(dòng)的時(shí)候，速度也在不斷的加快。

2.3 船舶通信和導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、集成化及智能化的發(fā)展方向

船舶通信導(dǎo)航技術(shù)開發(fā)的時(shí)候，重視集成化智能化開發(fā)，能夠?qū)⒏嗑W(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，從而實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)的融合，然后和云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，更好地深化和拓展網(wǎng)絡(luò)的功能，讓其獲得更好的發(fā)展[5]。比如，三網(wǎng)融合的實(shí)現(xiàn)，用戶僅僅通過(guò)一條線路便能夠上網(wǎng)、打電話以及看電視，并且，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智慧地球以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，也在一定程度上深化了網(wǎng)絡(luò)的功能，這些技術(shù)的完善也很好地推動(dòng)了船舶監(jiān)控網(wǎng)和作戰(zhàn)指揮網(wǎng)的發(fā)展，也很好地強(qiáng)化了通信導(dǎo)航技術(shù)，從而給通信移動(dòng)化更好的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，對(duì)其組合化進(jìn)行了完善，這樣也能夠進(jìn)行全新數(shù)據(jù)船橋一體化技術(shù)的構(gòu)建和應(yīng)用，讓導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候更加經(jīng)濟(jì)和靈活，提高導(dǎo)航集成化水平，給導(dǎo)航自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

3? 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前船舶通信導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)很好地運(yùn)用到了各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域中去，特別是民用領(lǐng)域和軍用方面，其價(jià)值非常大，將自身的作用很好地發(fā)揮了出來(lái)。這便要求我們必須認(rèn)識(shí)到其重要性，根據(jù)其發(fā)展的需要來(lái)進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新，推動(dòng)其更好地發(fā)展。并且，隨著社會(huì)科技的發(fā)展，船舶通信導(dǎo)航技術(shù)也會(huì)發(fā)展得更加系統(tǒng)和具體，向著智能化的方向不斷進(jìn)步。

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