GPS的航海導航應用

GPS系統的出現克服了TRANSIT系統(最初設計主要服務(wù)于極區，不能連續導航，其定位的時(shí)間間隔隨緯度而變化。)的局限性，不僅精度高、可連續導航、有很強的抗干擾能力; 而且能提供七維的時(shí)空位置速度信息。在最初的實(shí)驗性導航設備測試中，GPS就展示了其能代替 TRANSIT和路基無(wú)線(xiàn)電導航系統，在航海導航中發(fā)揮劃時(shí)代的作用。今天很難想象哪一條船舶 不裝備GPS導航系統和設備，航海應用已名副其實(shí)成為GPS導航應用的最大用戶(hù)，這是其他任何領(lǐng)域的用戶(hù)都難以比擬的。

GPS的航海導航應用

GPS航海導航用戶(hù)繁多，其分類(lèi)標準也各不相同，若按照航路類(lèi)型劃分、GPS航海導航可以分為五大類(lèi)：遠洋導航;海岸導航;港口導航;內河導航;湖泊導航。不同階段或區域，對航行安全要求也因環(huán)境不同而各異,但都是為了保證最小航行交通沖突，最有效地利用日益擁擠的航路，保證航行安全，提高交通運輸效益，節約能源。按照導航系統的功能劃分大致有以下幾類(lèi)：

1 自主導航

自主導航系統適于上述五種航路的任何一種，它基本上是一種單純的導航系統，其主要特征 是僅向用戶(hù)提供位置、航速、航向和時(shí)間信息，也可包括海圖航跡顯示，不需通信系統。 適應于任何海面、湖面和內河上航行的船舶，從大型遠洋貨輪到私人游艇。

2 港口管理和進(jìn)港引導

這種系統主要用在港口/碼頭的船舶調度管理、進(jìn)港船舶引導，以確保港口/碼頭航行的 安全和秩序。該系統需要雙向數據/話(huà)音通信，以便于領(lǐng)航員引導船舶;港區情境/海圖顯示， 以表明停泊的船舶和可利用的進(jìn)港航線(xiàn)，避免沖撞。這種系統對導航系統的精度要求高， 要采用差分GPS和其他增強技術(shù)。

3 航路交通管理系統

這類(lèi)系統與2類(lèi)似，但主要用于近海和內陸河航路上的船舶導航和管理，通常需要衛星通訊系統支持，如INMARSAT等。

4 跟蹤監視系統

這類(lèi)系統主要用于海上巡邏艇、緝私艇及各種游艇，特別是私人游艇以防盜。根據具體的使用對象，有些系統需要給出導航參量和雙向數據/話(huà)音通訊，如緝私艇。而有時(shí)則不需要給出 導航參量，如用于私人游艇防盜，僅需要單向數據通訊，一旦發(fā)生被盜，游艇上的導航系統 不斷把自己的位置和航向送到有關(guān)中心，以便于跟蹤。

5 緊急救援系統

系統也包括兩棲飛機，直升機和陸地車(chē)輛。它適應于所有五類(lèi)航路，用于搜尋和救援各種海面、湖面、內河上的遇險、遇難船舶和人員。這類(lèi)系統需要雙向數據/話(huà)音通信，要求 響應時(shí)間快、定位精度高。

6 GPS/聲納組合用于水下機器人導航

該類(lèi)組合系統可用于水下管道鋪設和維修(需要視覺(jué)系統)，水文測量以及其它海下作業(yè)，如用于港口/碼頭水下勘測，以便于進(jìn)場(chǎng)航道阻塞物清除，保證航道暢通，也可用于遠洋捕撈，漁船作業(yè)引導等。

7 其它應用

所采用的導航技術(shù)主要有：

GPS(GNSS);

聲納技術(shù);

INS;

航海圖

無(wú)線(xiàn)電導航技術(shù);

圖象匹配技術(shù);

其它技術(shù)。

所采用通信技術(shù)主要有：

FM和TV副載波單向數據/話(huà)音通信;

信標臺網(wǎng)雙向數據通信。