摘要：随着科技的进步，地理信息技术的不断完善，其在船舶导航中的应用日益广泛，例如，电子邮件应用、航行管理软件、视频通话以及网络浏览等，使得船舶通讯导航更多元更精准，确保了行驶安全以及路线的准确。本文主要研究现代北斗卫星导航系统在船舶领域中有关通信和导航的运用有哪些，其目的也是分析现代信息技术对船舶通信导航领域的发展趋势。
关键词：舰船通信；现代化技术；船舶局域网
北斗卫星导航系统建设直接关乎我国经济与国防安全，对此，将卫星导航系统提升至国家发展战略层面。但对系统应用终端的检测是复杂繁琐的过程，不仅要求检测环境达标，还需要做好一系列检测准备工作，确保检测技术方案与指标的科学有效性，以此认证导航产品质量，带动我国北斗卫星导航产业持续发展。
一、北斗卫星导航系统概述
1.1系统构成与建设目标
北斗导航系统产品在电力调度与气象预报等生活各方面的应用越发自如，为社会经济发展注入生机。作为全球性公共资源，系统本着自主、开放、渐进与兼容的建设原则，对一带一路建设与全球卫星导航事业发展，起到了建设服务与积极推动作用，让全球共享产业发展成果。系统由用户段、地面段与空间段组成。随着国家对产业发展重视，资源的高效利用，在不久将来，北斗卫星导航系统将实现全球覆盖。
1.2系统功能
从基本功能入手分析，北斗系统具有精密授时、定位精度等功能。从军用功能入手分析，具备GPS的特征优势，如运动目标定位导航等。从北斗系统的用途入手分析，包括以下5点。（1）装有导航接收芯片的手机查询路线等个人位置服务。（2）天气分析与预警业务等气象应用，我国气象防灾能力显著提升。（3）缓解交通阻塞的道路交通管理用途。（4）带动传统运输方式转型升级的铁路智能交通用途。（5）基于短报文通信功能的海运、水运用途，为航行船舶提供安全导航定位保障。除此之外，还包括航空运输、应急援助、指导放牧等用途，在现代科技带动下，北斗系统功能与用途也在逐步拓展。
二、北斗系统的特点
北斗系统与其他几个系统相比，具有以下几个技术优势：
1.独有的短报文通信功能
北斗系统用户终端具有双向数字报文通信能力，可以一次传送超过100个汉字的信息。尽管这一功能容量有限，但是紧急情况通信不同于日常通信，重要的是传达出必要的信息；而且只要安装有北斗终端，即使手机没有信号，同样可以发送信息。因此，其必将在远洋航行中特别是搜救应急时发挥重要作用。而GPS和GLONASS的主要功能都是定位和授时，没有设计通信功能，只能获取自身位置，再通过造价昂贵的海事卫星发送定位信息。
2.较高的定位和授时精度
2012年年底建成的北斗二号系统可向亚太地区提供服务，定位精度已由10米提升至6米，在中国境内能够提供实时米级、分米级、厘米级和后处理毫米级高精度服务；北斗三号系统在定位精度上达到2.5米至5米，并且具有精密授时功能，可为用户提供20ns（双向授时）到lOOns（单向授时）的时间同步精度。将于2020年建成的由30颗北斗三号导航卫星组成的全球导航系统，可面向全球用户提供全天候、全天时、高精度、高可靠性的定位、导航、授时服务。此外，北斗的优势还在于平面精度与高程精度基本相当，而GPS系统的水平精度虽然很高，但是高程精度与水平精度相比差距明显，一般差1.5倍到2倍。
3.高可靠性和实用性
北斗使用的是三频信号，GPS使用的是双频信号。三频信号可以更好的消除高阶电离层延迟影响，提高定位可靠性，增强数据预处理能力，明显提高模糊度的固定效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆即使一个频率信号出现问题，也可使用传统方法利用另外两个频率进行定位，提高了定位的可靠性和抗干扰能力。北斗是全球首个面向大众提供免费三频导航的系统，使得高精度的实现更加灵活方便，而GPS和Galileo部分频点需要商用授权。
三、斗卫星导航系统在船舶航行和安全管理中应用
1.应急救援
我国海上救援工作主要由遇险者通过拨打海上通信无线电话、海岸电台、应急无线电示位标等方式报警，海上搜救机构对遇险信息进行核实和分析，继而展开救援工作。但是这样存在遇险信息不确定、救援指挥工作难以协调等缺点。现阶段有两种救援方案：一种是在救生衣中携带灿S定位系统，北斗卫星通过信号搜索找到遇险人员，向附近船舶发布救援信息；另一种是将北斗卫星导航系统、海上智能检测系统、地面控制中心、海图定位系统四者相结合，待遇险信息确认后，传送急救信息，定位遇险人员，并开展岸上救援指挥工作。
2.推广海上北斗一体化灯器和配套的遥测遥控终端的应用
基于北斗的航标遥测遥控系统具有监控范围大，数据可靠的优势。设备终端现场采集航标灯运行状况（位置、电流、电压），通过北斗卫星链路实时传输，解决了海上公网信号覆盖盲区内航标遥测遥控的通信问题，减少了巡检维护成本，增强了航标工作稳定性，提高了综合助航效能。据交通运输部海事局发布的数据显示，全国沿海使用北斗遥测遥控系统的航标已达到3000余座，下一步应进一步推广，达到海区全覆盖。
3.利用北斗卫星导航系统为航道测量和海图绘制提供精密服务
目前，长江口北斗CORS系统已经实现船舶厘米级定位，通过高精度定位服务，为大型超宽船舶安全交会创造条件，保障长江口深水航道边坡得以有效利用。建议继续推进中国沿海高精度北斗CORS系统研究建设，分别在渤海湾、成山头、长江口和珠江口等重点水域建设北斗CORS系统，以覆盖中国沿海重点水域，实现50公里范围内厘米级的实时精密定位服务，为航道测量和海图绘制提供翔实准确的数据。
4.船舶监管
传统的海上船舶监控手段主要有船舶自动识别系统(MS)和移动通信网络监控。由于存在监管盲区及通信资费昂贵等弊端，武汉市港航局使用了一种基于北斗卫星导航技术的船舶航线监管系统。该系统能够实现船舶的实时定位、测速、精密授时，船舶之间及船舶与监控中心短报文双向通信，还具有防碰撞预警、航迹偏差告警等一系列功能。北斗卫星导航系统与电子海图技术相结合，利用短报文通信技术进行船舶状态上报、遇险求救及公共信息发布。港口监管部门可以利用北斗卫星导航系统将港口各泊位吨位及靠泊船舶信息通过调度系统显示，合理安排港口船舶调度工作。
5.船舰航行中Email的应用
Email通常被我们称之为电子邮件，电子邮件是通过电子的方式传递信息，是目前互联网发展最为普遍的一种全球性的交流方式，通过网络的电子邮件系统，可以以最低廉的价格和最快速的方式，向全国乃至全世界各个地方发出邮件。邮件的内容也可多种多样，包括文字，图像以及声音等多种形式，电子邮件的使用，使得人们的交流日益密切，推动了社会的进一步发展。首先是Email的速度，一般发出邮件，片刻间收件人就可收到电子邮件。其次是它的便捷功能，电子邮件与电话等通讯方式不同，它不存在占线或等候的问题，通过网络编辑、复制粘贴、声音图像的传播等多种方式传递信息。
结束语
信息化技术在各个领域的体现说明了信息化技术的重要性，也体现了信息化技术与不同领域相结合的发展趋势，所以，在研究舰船通信导航技术过程中，要结合现代化科技，通过有效的实践与研究，提高舰船通信导航水平，从而为舰船稳定航行提供有效的技术保证。
参考文献
[1]刘滨.现代信息技术在船舶通信导航领域中的运用[J].信息通信，2019(02):73-74.
[2]鲍雷，林厚广，赵进，赵琳.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用[J].中小企业管理与科技(中旬刊)，2017(01):162-163.
论文作者:刘松青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
标签：北斗论文; 船舶论文; 系统论文; 通信论文; 导航系统论文; 精度论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第29期论文;