在高续度地区确定船位的实用方法

核潜艇在北极海区海活动的战略价值。以及未来北极航线所具有的潜在的巨大经济利益客观上已对我国航海工作者提出了开展高纬度的区航行前瞻性研究的要求，为此，本文摘译了前苏联军事出版社出版的《航海长导航手段》一书的有关章节。由于客观原因，我国对在高纬度地区确定船位的实用方法方面的研究论文较少，因而本文对我国航海工作者具有一定的新颖性和指导意义，本文主要介绍了高纬度地区航行的导航条件，舰位计算及海图应用和天测舰位的特殊性。     

HEO卫星星座通信系统

HEO（Highly Elliptical Orbit）卫星可为高纬度地区提供长时间通信服务，双星组成的星座系统可弥补地球同步轨道卫星对高纬度地区的覆盖盲区。该星座系统可为北极航路、极地科考船和地面站、各类北美用户提供全时中高速数据传输服务。     

激光陀螺惯性系统对真北极准直导航成功

利顿工业公司（Litton Industrie)的LN-90 A激光陀螺惯性系统，最近在近极地点高纬度处，成功地完成了试验。同时证明了，在经过5分钟校直期间以后，可以校准到真正的北极。由海军航空发展中心试验了这个系统，将其安装在洛克希德P-3C飞机上，先经5分钟校直手续，然后飞行了5个小时，飞机飞到了北极上空。有关该系统的报导表明，没有不利的高纬度效应，同时，还表明每小时飞行准确度优于1海里。     

卫星照片显示背景首次变成一个岛

据英国《每日邮报》报道，最新卫星照片显示，北极有史以来首次变成了一座孤岛。卫星拍摄的照片显示，冰雪融化已经打开了西北和东北通道，现在船只已经可以在北极冰盖周围航行。新打通的通道让各国轮船公司涌到这里，他们希望能在这里开辟出新的航路。     

利用MODIS数据对北极夏季卷云特性的研究

利用2011~2014年MODIS云产品数据对北极地区夏季卷云的出现概率、云顶温度、云顶高度、光学厚度、有效粒径大小进行统计分析,并讨论了北极地区夏季卷云有效粒径大小和卷云高度的关系。结果表明,北极地区上空夏季卷云出现概率最高,水云较少。卷云云顶温度主要分布在230~272 K(即-43~-5℃),其云顶高度主要在2~8 km,4.5~6 km出现概率最大。卷云的光学厚度主要在小于10范围内。卷云的有效粒径在5~40 m之间,10~20 m出现概率最大。卷云的有效粒径和高度的关系与中纬度地区相反,北极地区卷云高度越高,卷云有效粒径越大。北极地区卷云随着纬度增大,卷云出现概率增加,卷云云顶温度降低,卷云高度增加,卷云有效粒径增大,卷云光学厚度增大。     

基于笛卡尔坐标系的高纬度惯性导航方法研究

针对地球经线的快速收敛而产生的高纬度地区的惯性导航定位精度降低问题,提出一种适用于高纬度地区的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法。阐述了球面投影下的笛卡尔坐标系的建立方法,分析了笛卡尔坐标与准笛卡尔坐标之间的关系,阐述了新建立的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法,对船舶的速度、位置和误差进行了推算。建立了高纬度导航模式与传统导航模式的切换模型。由理论推导可见,采用提出的笛卡尔坐标系进行惯导系统的导航能够提供船舶在高纬度地区的准确的位置及速度信息。     

我国重视北极航行，交通运输经济运行平稳

4月19日,交通运输部举行例行新闻发布会,宣布了中文版《北极航行指南（西北航道）2015》正式出版发行,同时公布了2016年第一季度交通运输经济运行情况。     

“雪龙号”科考队首次在北极冰区施放卫星定位低空探空仪

8月29日，中国第三次北极科考队日前首次在北极冰区施放卫星定位低空探空仪，以了解这一地区的气象变化规律及其对中国气候变化的影响。     

激光陀螺旋转调制惯导高纬度地区导航算法分析

针对当地水平地理坐标系在高纬度地区失效的问题，在格网坐标系下对惯性导航算法重新进行了编排，并分析了格网坐标系表示下的惯导误差方程。结合激光陀螺旋转调制惯导的特点，设计仿真实验和实际实验对格网坐标系下的惯导算法有效性进行验证。实验结果表明，以格网坐标系作为导航坐标系，能够解决高纬度地区经线汇聚带来的计算问题。     

波浪扰动对水下航行体垂直出水运动影响研究

针对波浪扰动条件下水下垂直发射航行体出水姿态参数确定问题,建立了基于沿轴向切片方法的航行体在波浪扰动下的受力模型,结合航行体水中运动数学模型,采用计算航行体每一切片横截面受到波浪的惯性力、力矩方法,仿真分析了波浪对航行体出水姿态参数的影响。仿真结果表明,浪级越高,对航行体出水姿态角的扰动越强烈。浪向角为90°时,对航行体运动参数影响最大。     

测量船应用“北斗”二代导航系统的可行性分析

通过建模理论分析和数值计算分析了“北斗”二代导航系统的定位性能及其对测量船应用的 影响,论证了其应用的可行性。对其定位性能的仿真计算表明：“北斗”二代导航系统比GP S最大定位误差增大约12 m。推导了船位误差与定位精度的关系,计算分析了船位 误差对测量船引导数据精度和外测精度的影响,得出在该导航系统主要覆盖区域,其定位性 能能够满足使用测量船需求的结论。     

一种基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统设计

船舶报警系统完善程度直接关系到船舶安全,为了使船员能有效进行航线调整,减少事故的发生,保证船舶安全,文章设计了一种船舶智能报警系统,应用于基于北斗卫星定位的船舶智能避碰报警终端。该系统通过北斗卫星定位单元来确认其他船舶的位置、航向及航速等信息,并通过数据采集单元采集本船舶的位置、航向及航速等信息,控制处理单元根据两种信息进行计算,在本船舶处于不同的航速时,采用不同的预警条件,在其他船舶的航行状态达到预警条件时,控制报警单元进行报警,以使本船能对其他船舶进行有效避让。在船舶进入港口区域时,因港口船舶密度过大,系统自动关闭报警避免不必要的扰乱,在船舶进入特定水域时,通过报警单元进行语音提示。这是一种智能化、使用方便的船舶报警系统,具有很大的实用价值,应用前景广阔。     

航海雷达目标快速识别方法研究

以大连海事大学校船“育鲲”轮航行过程采集的雷达图像为数据基础,首先采用Prewitt算子、图像卷积、鲁棒自适应阈值法和线性内插,对雷达图像进行降噪处理;之后,在雷达警戒区范围内,采用多级阈值与面积阈值的双阈值法,提取对本船航行安全可能产生影响的目标;再利用船舶GPS信息与船首向信息,基于空间变换,将其映射到电子海图数据中。2种数据的融合不仅可以提供电子海图所需的基础信息,而且能显示本船、目标船以及其他物标的位置关系,从而在一定程度上提高雷达的避碰能力。这种多传感器数据的融合能够使驾驶员观察到更全面的航行信息,进一步提高航海安全水平。     

激光陀螺任意二位置寻北仪及误差分析

介绍了一种激光陀螺任意二位置寻北仪,可在一定程度上节省整个寻北过程的时间,推导了全姿态下的寻北解算公式。为提高整个系统的寻北精度,从理论上分析了陀螺漂移误差、系统圆周误差和转位误差对任意二位置寻北的影响,建立了误差数学模型,并提出了减小寻北误差的方法。仿真结果表明,水平状态下的转位误差引起的寻北误差是一个常量,大小为转位误差的一半;为保证足够高的寻北精度,要求寻北仪在使用过程中转角40,纬度70。寻北实验结果进一步验证了仿真结果的正确性,与理论分析结果相吻合。     

头盔式GPS导航系统导航软件的设计

介绍在头盔式GPS导航系统的硬件平台上开发的导航软件NaviBoot,用于实现实时图上导航,具备以下功能：从GPS接收模块获得导航数据流;解析数据,计算出经纬度,海拔高度,速度,方位角,时间等信息;导入导航地图,将位置坐标显示在导航图上;同时还具有记录历史路径,查看地图信息等功能。     

北斗在内河船舶过闸申报系统中的应用探究

本文探究了北斗在长江三峡的高精度应用,为船舶位置监控、过闸申报及调度管理提高了效率。     

基于自适应卡尔曼滤波的新船舶试航系统

船舶试航是船舶出厂前须进行的一项重要工作,主要是针对船舶的操纵性和航速进行测试,并把测试结果作为船厂和船东评价船舶性能的重要依据.原有的一些试航系统由于研制时间较早,与现在普遍使用的操作系统不兼容,且定位精度不高,难以达到船厂的要求.本文提出的试航系统采用了自适应卡尔曼滤波的方法,将船舶的真实状态参数从各种随机干扰中实时最优地估计出来,从而提高了定位的精度.试验结果表明该系统可以达到较高的精度要求,能够准确方便地完成航行试验.     

船载角跟踪系统船摇模拟器设计

舰船等航海设备在大海中航行会受到海洋气象环境的影响发生摇荡,其角跟踪性能会受船摇影响,可能难以跟踪目标,需要预先进行模拟分析以减小危害.角跟踪系统模拟船摇时,根据船摇信息,通过对无船摇影响的位置矢量进行欧拉角旋转,得到受船摇影响的位置矢量;利用矩阵变换解算出受船摇影响的轨道参数,进而推导出受船摇影响的和差支路信号功率及相位变化数据,实现船载角跟踪系统模拟器对船摇的模拟.试验表明,模拟船摇并采取相应隔离措施,角跟踪系统能够快速收敛.     

基于ECDIS的船舶运动态势三维呈现

为保障多船舶近距离作业安全、提高船舶航行监控显示效果,设计和实现了船舶运动态势三维呈现子系统。通过从ECIDS获取船舶与近船目标的位置及运动参数等信息,解算出多船舶的运动态势参数,进而利用OpenGL技术实现船舶运动态势的三维呈现。演示结果表明,该子系统能有效地提供近距离多船舶运动态势的三维呈现,为船舶安全航行和作业提供决策辅助。     

无人机在运动舰船上着舰视觉导引技术研究

为实现舰载无人机在做六自由度运动的航母上全天候着舰,提出了舰船运动模型下基于红外合作目标的无人机着舰视觉引导方法。首先设计了一种新型的合作目标;采用形态学算法提取合作目标,根据其位置特点进行物像点匹配,并采用N点算法求解机舰相对位姿;分析了舰船运动简化模型,并基于此模型提出了一种利用卡尔曼滤波提高导航精度的新方法,最后在VegaPrime中对该导航方法进行了仿真验证,仿真结果表明,该方法能够满足无人机着舰要求。