基于北斗卫星导航系统的引航终端研究

• 作 者: 李金
• 出 处: 大连海事大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 北斗卫星导航系统 引航终端 商用货架产品和技术

引航终端能够实时获取并显示与本船相关的导航定位信息,在保障船舶引航安全、提高船舶引航效率及降低引航员劳动强度等方面发挥着越来越重要的作用。现有引航终端在使用过程中存在船位、航向显示不稳定等问题,而且现有终端多以美国全球定位系统作为终端定位数据的来源,而该系统在使用时存在一定的安全风险。为此,论文通过需求分析,在确定引航终端应具备功能的基础上,设计并完成了以北斗卫星导航系统作为定位数据来源,为引航作业提供辅助的便携式终端。论文研究中对影响卫星定位性能的多种因素进行了分析,确认了使用高精度的北斗定位模块作为引航终端定位数据来源的可行性。通过对引航作业过程中的功能需求与非功能需求进行深入分析,完成了基于北斗系统的引航终端的功能设计。基于商用货架产品和技术,开展了引航终端的系统设计,包括硬件设计和软件设计,同时重点针对以往使用引航装备过程中发现的航向抖动等问题,在导航数据显示前增加了卡尔曼数字滤波算法以提高导航数据的稳定显示,并通过仿真对改进效果进行了验证。在方案实现阶段完成了高精度北斗定位模块的选型和集成,完成了软件部分的升级开发,最终完成了系统初样机的设计开发工作。在海上测试过程中,系统初样机不仅可以稳定显示来自北斗卫星导航系统的高精度定位数据,同时也为引航员带来了更好的使用体验。测试结果表明基于北斗卫星导航系统的引航终端初样机实现了最初的研究目标,验证了论文研究的有效性。同时为北斗相关产品在引航领域进行推广提供了参考。