新航海技术对船舶避碰自动化的影响

对船舶自动化系统应用现状进行分析,阐述船舶避碰自动化方面存在的问题与影响因素,并介绍一系列新航海技术的功能与应用状况,如AIS技术、监测报警、海图信息数字化技术等。以期通过本文研究,促进船舶自动化水平提升,使避碰事故发生率显著降低,确保船舶航行的稳定与安全,为国际间贸易开展提供强有力的技术支持。     

内河船舶避碰技术中自动识别系统的应用

内河船舶避碰技术中的自动识别系统（AIS）是一种关键应用,它在船舶航行和避碰中发挥着重要作用。本文旨在通过了解AIS自动避碰系统的基本原理,重点分析内河船舶避碰技术中自动识别系统的应用。首先,AIS利用无线电通信技术,能够探测目标并提供实时的船舶信息,帮助船舶及时了解周围环境,避免碰撞事故的发生。其次,AIS在海上搜寻和救助中发挥重要作用,提供船舶位置和状态信息,协助救援行动。在船舶自动避碰系统中,AIS可通过获取避碰信息,实现船舶的避让行动。因此,自动识别系统的应用可以提升船舶的避碰认知能力,改进海事通信功能,并为避让行动提供可靠保障。     

星载AIS消息碰撞的MATLAB仿真

通过接收船舶自识别系统(AIS)广播消息,AIS卫星星座能够实现覆盖全球的船舶监视,但广播消息的时域碰撞将极大影响其性能指标。使用MATLAB模拟海上船只状态,对船舶自识别系统通信协议进行高度还原,研究星载AIS消息碰撞情况。仿真结果表明,在不同任务、不同条件下,星载AIS接收机天线均存在最优覆盖范围。仿真分析结果可为AIS微小卫星设计提供参考。     

基于CRC纠错与迭代干扰消除的星载AIS接收机

为了提升星载船舶自动识别系统（AIS）的卫星接收性能,提出了一种采用4 b循环冗余校验（CRC）纠错与迭代干扰消除算法的星载AIS接收方案。针对星载AIS系统中多路信号碰撞明显的情况,首先,通过分析星载AIS系统中CRC错误类型,采用比特反转的方式进行纠错;其次,对纠错后的序列进行AIS数据重构,采用迭代干扰消除方法消除重构信号,并将余下信号作为输入信号再次进入系统进行解调。仿真结果表明,和传统的CRC纠错系统相比,针对典型的两路信号碰撞情况,基于4 b CRC校验与迭代干扰消除的星载AIS系统能够带来1~2 dB的误码率增益,对星载AIS系统的性能提升有重要指导意义。     

已获得型式认可的ECDIS-4000系统

瑞典Adveto公司推出的ECDIS-4000系统，是以ECDIS（电子海图显示与信息）和ENC（正式的电子海图）形式为船舶提供精确的导航资料。现已获得船级社的型式认可。     

最新一代综合桥楼系统

Sperry船用设备制造厂已向市场介绍了他们最新一代代号为Vision FT的船用综合桥楼系统(IBS)。该系统体现了船舶航海技术的最新成就，并把船舶所有的航行传感器和系统，包括雷达、电子海图显示及信息系统、电罗经、测深仪、测速仪、差分全球定位系统(DGPS)以及自动导航仪合并     

应用AIS信息进行岸基对海雷达标校

船舶自动识别系统(AIS)报文含有本船GPS位置信息,利用该信息可以获得船舶相对雷达的位置.探讨了基于AIS信息的岸基对海雷达标校方法,介绍了该方法的基本原理和系统误差计算流程.实验数据分析表明,基于该方法计算的系统误差与常用"船舶+GPS"标校方法结果接近.     

星载AIS接收链路设计与仿真

分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征 ,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AI S通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机的实现方案。最后,对 相关理论结果进行了仿真。     

星载AIS接收系统设计及关键技术

针对星载AIS(船舶自动识别系统)接收系统覆盖范围广、运动速度快等特点,提出了三种实 现信号有效接收的总体方案。采用盲分离阵列信号处理方法、非线性测频和非相干解调方法 解决了星载AIS接收系统中面临的信号碰撞、多普勒频移信号解调等关键技术问题,仿真和 外场实验验证了方案的有效性和可行性。     

即将投放市场的新袖珍型AIS

McMurdo海上安全设备公司推出的Smartfind S10,是一款新的袖珍型自动识别系统（AIS）。该系统当用手启动后,可在方圆4海里范围内把AIS内的位置信息以及全球定位系统（GPS）内的数据传送到所有配备了AIS接收装置的船舶和岸上交通服务（VTS）站。这使得营救人员能够确认小船／救生艇人员,或已落于海中人员,     

星载AIS接收冲突分析及仿真

对星载自动识别系统（AIS）所涉及的接收冲突问题及接收概率进行了分析和论证。首先, 建立 了基于星载AIS系统的观察、分析模型;然后,理论分析了星载AIS接收冲突概率并给出了接 收冲突概率公式;最后,对相关理论结果进行了Matlab仿真。     

基于实时解调的AIS信号侦察

针对日益增强的船舶自动识别系统（AIS）信号侦察需求,以实 时解调为主要侦察手段,结合采样数据存储,提出了一种通用的AIS信号侦察的FPGA设计方 案。通过乒乓操作、高精度计时器等设计,解决了AIS侦察的实时解调、标准时隙校准、高 精度时标等问题。试验结果验证了该设计的实用性。     

国外航海雷达现状及发展趋势

航海雷达是船舶航行必备的电子设备,其性能直接关系到船舶的航行安全。对国外航海雷达的技术现状及发展情况进行了综述,并对其发展趋势展开了讨论。通过运用多种新体制、新技术,能够有效提升雷达设备可靠性,增强其在雨雪杂波、海杂波下的目标发现能力。航海雷达将会从现有的单一磁控管脉冲体制,发展为固态化、多频段配合使用的多功能航海雷达系统。     

基于遥感图像的船舶目标检测方法综述

如何在复杂环境中准确、快速地实现各类船舶目标检测是一项重要研究课题，也是保障船舶航行安全、保护领土安全、加强水域资源监管的基础。红外成像、合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）以及卫星遥感等成像技术的发展为船舶检测提供了丰富的图像数据，已取得许多研究成果。介绍了船舶目标检测的过程，从基于传统图像处理技术的船舶目标检测和基于深度学习的船舶目标检测两方面总结并分析了现有船舶目标检测方法，讨论了相关关键技术，最后指出了未来的研究方向。     

AI技术在水尺计重领域应用研究

本文主要阐述了AI技术为船舶衡运用提供的技术可能,具体通过AI技术在船舶图表应用、在压载水测量领域应用、在吃水观测领域应用、在船用物料测定领域应用,以及水尺计重结果数据处理领域应用,描绘了未来水尺计重AI时代。     

航天发射场测控设备的无人机模拟训练方法

针对航天发射场测控设备操作人员使用常规训练手段与实际操作环境差距较大的问题，提出了一种较为实用的无人机模拟训练方法。利用实际任务中获取的真实测量数据生成训练任务，由无人机搭载相关任务载荷执行，并结合发射场已有的测控设备来跟踪无人机完成模拟训练。通过对无人机的飞行航路模拟和任务载荷测量信号的动态模拟，可为参训人员提供接近实战的训练环境。仿真结果表明，该方法可实现与真实测量数据极为接近的模拟训练数据，因而参训人员通过模拟训练中获得的训练效果与实战基本一致，在提升了训练的真实性和针对性的同时，可有效提高操作人员的综合操作能力。     

基于近空间伪卫星的"双星"增强系统

为解决“双星”定位系统不能实现无源导航的缺陷,提出近空间伪卫星概念,设计了基于近空间伪卫星的“双星”增强系统。分析了近空间伪卫星的需求,确定其活动区域和平台形式。提出近空间伪卫星自身定位的几种形式,比较各自的特点,确定可行方案。不仅提供了一种三维无源导航资源,而且对近空间领域的开发,以及对近空间飞行器的应用提供了更具潜力的发展方向。     

星载AIS信号的带通采样与恢复

针对卫星接收机对模拟器件性能要求较高的问题,提出直接对接收到的射频信号进行采样,将模拟信号转换成数字信号,后续处理用软件模块实现的方法。同时结合自动识别系统（AIS）本身两个载波频率接近以及带宽较窄的特点,根据Nyquist带通抽样定理实现以较低速率采样来获取船舶状态信息,研究了一种星载AIS信号全数字解调方法和信息检测恢复技术。首先介绍了带通采样原理,其次详细研究了多用户AIS信号采样频率的确定、两个频道信号分离方法以及单通道信号如何下变频为基带信号,其中基带信号检测采用简化的基于Viterbi的非相干检测方法,最后结合AIS协议进行信号的恢复,并通过示波器采集实际船台发送的AIS信号进行了实验,验证了该过程的正确性。     

应用于复杂电磁环境下的一种新型船艇导航系统

复杂的电磁环境是未来信息化战场最突出的特征,这样的环境将会干扰现有依靠无 线电波进行工作的导航系统。为有效解决船艇在复杂电磁环境下的导航问题,提出了一种以 陆标定位为基础的新型船艇导航系统。系统通过高清度摄像机和磁航向传感器获取观测物标 数据,经过计算机解算,将位置信息显示到电子海图上。海上试验情况表明,与传统的陆标 定位相比,本系统在定位时间、定位精度等方面具有明显的优越性,完全满足军事航海的要 求,具有良好的军事效益。     

一种GNSS信号跟踪环路频相直调控制算法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收机信号跟踪环路正确地锁定导航信号的频率、相位是提取测量值以及导航星历的基础。传统的接收机跟踪环路采用调整频率的方式来调整相位，不能及时消除跟踪误差，并且在弱信号条件下容易受到噪声影响，难以对信号进行精确跟踪。针对这一问题，提出了一种基于非相干预滤波器的频相直调环路控制算法，采用非相干预滤波器提取跟踪误差，并且在本地信号生成阶段直接将载波相位差、载波频率差、码相位差进行消除。实验表明，与传统环路相比，频相直调算法对载波相位、码相位迁入速度分别提高了90%和95%，高动态、弱信号下多普勒估计精度分别提高了69.25%和61.37%，并且频相直调算法能够有效抑制环路参数调整、载体突然机动对载波相位锁定带来的扰动。