GPS导航技术在航海中的应用与发展.doc

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上应用非常广泛。举例如,电罗经、测速仪、测深仪、雷达、电子海图、动态定位系统(DP)、VDR、AIS、和中高频DSC设备以3及卫星通过的A站、B站、C站、F站、甚高频DSC设备都普遍连接了GPS。GPS作为一种较为新颖的技术,已经受到了用户普遍的运用以及信赖。据调查,,随着技术日新月异的发展,航海越来越离不开GPS。无论是船舶转弯或者是大洋航行,还是推算船舶位置、记录中午时船舶位置、对准时间、拨钟、靠泊抛锚都使用了GPS。综上可看出如今GPS对于船舶在海上航行不可撼动的地位。我举两个航海上的事例。在之前的船员们因为没有GPS,只能运用大圆航法从中国驶往美国西海岸,按照理论知识应该有几十个甚至上百个转折点,因为难度大、计算繁琐,从而很难完成高纬度的大圆航行,现在因为有了GPS,多少个转向点,多复杂的航路,都将迎刃而解。在海事方向上GPS可用于渔业捕捞、沉船打捞、航海追踪定位、航速测定、船舶导航、事故救援和资源勘探等等发面,在海事领域贡献巨大,应用范围非常广[5]。,由浅入深的描述了GPS及相关产品的历史、现况以及应用市场和预测未来发展趋势。第一章:对课题的研究意义及背景进行介绍,并阐述了发展现状。第二章:对案例进行分析介绍,结合三个案例分析其现象并对产生现象的原因进行分析。第四章:设计了基于GPS的海上搜救方案。第六章:对全文的工作进行了说明,并对未来市场进行了展望。(1)故障概况某船在长江航行的过程中,电子海图突然出现报警,无有效船位显示(船位信息变为红色字体,GPS信号正常时为绿色字体),内容为失去船位信息。随即使用GPS信号的其他用户VDR、雷达、AIS等导航仪器也发出无GPS位置信号报警,内容为“GPS信号丢失”报警。航海值班人员立即检查海图室两台GPS主机,两台GPS主机均显示“NOFIX”报警。查看GPS主机接收的定位信号强度,发现两台GPS主机跟星能力弱,接收的卫星信号噪声比(SNR)低于20(标准为30以上),精度几何因子(DOP)(),不能满足定位要求。检查两台天线GPS接入端接口,均无松动或损坏断裂,经过分析,初步认为GPS信号输出端无信号输出,发生故障。由于故障突发,船舶又是在长江狭水道航行,情况紧急,航海人员随即取出备用GPS天线单元以及连接线缆,为GPS加装应急天线,连接完成后报警消失,GPS设备接收的卫星信号噪声比和精度几何因子符合规定的标准,临时满足了其他导航设备的位置信息要求,保证了船舶长江航行的安全。输出信号正常,(2)故障分析此次故障出现比较突然,在长江狭水道关键航段航行中,而且是两台GPS同时出现接收信噪比低,没有信号输出,无法定位的故障。为准确掌握GPS出现故障的部位以及故障发生原因,为下一步排除故障提供依据。故障出现后不久,航海人员对GPS进行了基础性的检查。对整个GPS系统的连接开关、固定螺栓、电源线松紧的连接以及连接线磨损等情况进行了彻底地检查,排除了因接线连接松动或焊接点等引起的基本性故障。随后航海人员就其他可能造成故障的原因展开了分析讨论,分析结果如下:1)接收机故障目前配备的两台GPS接收机均为新设备,其中1#GPS型号为GP90,2#GPS型号为GP150,因使用备用天线单元时可正常工作,排除接收机故障的可能性。2)天线单元故障主桅顶端的两个天线单元都是一年前更换的新天线单元,使用时间不长,平时航行过程中未出现过信号弱导致无法定位的情况,但由于其位置处于船舶主桅顶端,海上航行时晃动幅度最大,长期受海水,湿潮空气的侵蚀,距离导航雷达天线较近,对GPS信号干扰和衰减影响较大,故存在故障的可能性较大。3)GPS天线连接头的故障每根连接线缆的两头都有连接头,上端接的是天线单元,下端接的是接收机,尽管上端天线连接头进行了密封处理,但是长期暴露在高温、高盐分的海洋环境中,受腐蚀程度较大,可能出现因接触不良影响GPS信号的传输;下端在海图室连接GPS主机,发生故障5