内河助航仪器.ppt
内河助航仪器 助航仪器是指船舶航行中用以观察、联 络和导航的设备。包括普航仪器、无线电仪 器和电航仪器，如： 雷达（RADAR） 全球定位系统（GPS） 甚高频（VHF） 磁罗经（Magnetic-compass） 自动识别系统（AIS） 电子海图（ECDIS） 第一节 雷达 一、 雷达名称：(Name) “Radio Detection and Ranging” RADAR 雷达 （无线电探测与测距） (英文缩写) ( 音译) 二、雷达起源 问题（在第一次世界大战中）：-如何尽早发现飞 机？ 启发：仿生学-蝙蝠 方法：利用电磁波来发现目标? 第一节 雷达 三、 雷达定义：(Definication) 是一种利用物标对电磁波的反射特性，来探测与 测量物标的一种无线电设备。 第一节 雷达 四、航行上为什么要用雷达？ (Why to use radar in navigation?) 当在雾天、夜间航行等能见度不良时 如何判断周围有目标？是否会相撞？ 就必须用雷达 探测目标 判别本船周围是否有目标存在？ 以亮点形式显示出来。 测量目标 测量出（水面以上）目标的： 方位（Azimath） 距离（Range） 第一节 雷达 五 、雷达在航行上的应用 (Application in navigation) 1）定位 (Positioning ) 2）导航 (Navigation ) 3）避碰 (Avoidance Collision ) 雷达- 是船舶航行不可缺少的、重要的导航仪器！ 是驾驶员的“眼睛”！ 第一节 雷达 六 、雷达组成 第一节 雷达 六 、雷达组成 1）触发电路（Trigger) (又称定时电路，或称定时器） 每隔一定时间（T）产生一触发脉冲（定时脉冲） 它是雷达整机的定时系统。 T-脉冲重复周期 2）发射机（Transmitter) 在触发脉冲的作用下，产生一定宽度（） 一定幅度 足够 功率的发射脉冲（射频脉冲）。 3）天线部件(Scanner,Antena,Aerial) 收发信号 把天线角位置和船首信号送往显示器。 天线特点：1）收发共用； 2）高度定向性。 第一节 雷达 六 、雷达组成 4）接收机(Receiver) 把微弱的信号进行变频，放大，检波成视频信号，送往显示器。 5）收发开关(T-R switch,T-R cell) 收发转换 6）显示器(Display,Indicator) (1)把接收机送来的视频脉冲进行放大，处理，显示。 （2）产生扫描及各种标志信号，完成对目标的测量。 7）电源 (Power Supply) 把船电变换成一定频率及功率的要求，供各分机用电。 第一节 雷达 七 、雷达主要指标 1.方位分辨力 表示雷达分辨距离相同而方位相邻的两个点物标的能力 要求：min越小越好 第一节 雷达 七 、雷达主要指标 2.距离分辨力 表示雷达分辨方位相同而距离相邻的两个点物标的能力 要求：rmin越小越好 3.盲区 能在荧光屏上显示并测定物标的最近距离。 表示雷达探测近物标的能力。在此内区域称为雷达盲区 要求：rmin 越小越好 测定方法：小艇旋迴法 4.阴影区 雷达波束被阻挡物（本船桅杆、烟囱等）阻挡，在其后方物标不能 被探测的扇形（暗）区。 本船建筑物阴形区。与相对高度有关，一旦相对方位固定阴 影区方位角度固定 尽量避免在船首出现阴影区 岸壁阻档情况 第一节 雷达 八 、雷达假回波 第一节 雷达 九 、雷达主要开关 第二节 全球定位系统（GPS） GPS定位精度： P 码1 m；CA 码20 30 m CA码定位精度受SA和AS政策影响。 24（21+3）颗高轨卫星，分布在 6个轨道面内，轨道倾角约55度， 双频发射，全球范围内可视性良好。 GPS特点： 全球、全天候、高精度、连续、近于实时的三维 定位与导航功能。 GPS卫星导航系统（美国） Navigation Satellite Timing and Ranging/ Global Positioning SystemNAVSTAR/GPS 73年开始研制，95年进入全部运作。 GPS卫星： 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第三节 甚高频（VHF） 第四节 磁罗经 第四节 磁罗经 第五节 AIS 一、定义 AIS是Automatic Identifivation System的简写，是 指在一定作用范围，在规定频道上，用VHF脉冲转发器传 输船对船对岸的识别、导航和通讯信息，自动进行船对岸 台和船的识别系统。 AIS船相 互间能识 别、通讯 、监视和 跟踪 AIS岸台 能识别 、监控 交通和 AIS船 第五节 AIS 二、AIS发射格式 AIS使用了自组织时分多址技术（STDMA）发射信号。AIS没 有主、副台之分，各个船台与岸台所使用的AIS，按照时间分隔 ，自行组织、传送AIS信号。虽然它们可能使用同一载频，但不 会相互干扰。 AIS电文 船位一个时隙，其他报文可多 于一个时隙。每分钟处理2000 多报告，每2秒数据更新, AIS船站先弄清时隙使用情况， 自组织选时隙，标明帧数后发 数据 AIS严格同步，避免重叠和干扰 。 支持广播和点到点通信 第五节 AIS AIS应用及数据处理中 心 用户层 AIS功能： 导航 通信 监视 搜救 第五节 AIS 三、AIS的船台设备 AIS船台设备由VHF收发机、信息采集部分（传感器）、信息 处理部分、信息显示器组成。 第五节 AIS AIS系统传送的信息 静态信息动态 信息航次相关信息安全相关信息 IMO识别码船位信息船舶吃水安全相关短信息 呼号和船名UTC时间船载危险品类型 船舶尺度（长&宽 ） 对地航向目的港和预计到达 时间（ETA） 船舶类型对地航速计划航线（转向点 信息）（可选） 天线位置船艏向 航行状态 转向率（ROT） 第五节 AIS 船舶发送信息的间隔 静态态数据：电电源开启2分钟钟，设备设备 就可以恢复工作并发发射船舶 自身的静态态数据。这这些数据每6分钟钟重发发一次，如有修正则则随时时 发发送。 动态动态 数据：发发射的时间间时间间 隔由船速和航向而定，具体见见下表 。 船型报告间隔 抛锚或停泊及移动速度不超过3节 3 分 抛锚或停泊及移动速度超过3节10 秒 速度在014 节10 秒 速度在014 节，并正在改变航线3 1/3 秒 速度在1423 节6 秒 速度在1423 节，并正在改变航线2 秒 速度高于23 节2 秒 航行数据：如船舶吃水、危险险品、目的港和 ETA（预计预计 抵达时间时间 ）等航行有关的其他数 据，每6分钟发钟发 送一次。 安全有关短信息：随时发时发 送。 为什么经常 看到许多船 舶只有动态 信息没有静 态信息？ 第六节 电子海图 IMO ECDIS性能标准定义：电子海图显示与信 息系统ECDIS是一种航海信息系统，该系统有 足够的备用装置，可以认为符合1974 SOLAS 公约的V120条规则要求的现实性海图的规定， 通过从系统电子导航海图SENC中选择的信息 与从导航传感器获得的位置信息的显示来帮助 航海人员进行航线设计和航路监视。 若需要可显示与航行有关的其他信息。 规定了信息的显示、海图改正、航线设计、航 路监视和航行记录等性能要求。 第六节 电子海图 第六节 电子海图 罗经 计程仪 测深仪 GPS/DGPS ARPA AIS 全球港口 潮汐 海流 风向、速 气象传真图 附加功能装置 电子海图显示装置 主计算机 （系统电子海图SENC ） 图像显示器 （按照IHO-52指标） 打印机 海图改正 电子海图数据库（光盘） （按照IHO-57标准和程序） 电子海图数据库 航迹记录仪（VDR） 第六节 电子海图 第六节 电子海图
