內(nèi)河助航儀器幻燈片

1、12內(nèi)河助航儀器3 助航儀器是指船舶航行中用以觀察、聯(lián)助航儀器是指船舶航行中用以觀察、聯(lián)絡(luò)和導航的設(shè)備。包括普航儀器、無線電儀絡(luò)和導航的設(shè)備。包括普航儀器、無線電儀器和電航儀器，如：器和電航儀器，如：雷達（雷達（radar）全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（gps）甚高頻（甚高頻（vhf）磁羅經(jīng)（磁羅經(jīng)（magnetic-compass）自動識別系統(tǒng)（自動識別系統(tǒng)（ais）電子海圖（電子海圖（ecdis）4 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達一、一、 雷達名稱：雷達名稱：(name) “radio detection and ranging” radar 雷雷達達 （無線電探測與測距）（無線電探測與測距） (英

2、文縮寫英文縮寫) ( 音譯音譯)二、雷達起源二、雷達起源 問題（在第一次世界大戰(zhàn)中）：問題（在第一次世界大戰(zhàn)中）：-如何盡早發(fā)現(xiàn)飛如何盡早發(fā)現(xiàn)飛機？機？ 啟發(fā)：仿生學啟發(fā)：仿生學-蝙蝠蝙蝠 方法：利用電磁波來發(fā)現(xiàn)目標方法：利用電磁波來發(fā)現(xiàn)目標? 5 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達三、三、 雷達定義：雷達定義：(definication) 是一種利用物標對電磁波的反射特性，來探測是一種利用物標對電磁波的反射特性，來探測與測量物標的一種無線電設(shè)備。與測量物標的一種無線電設(shè)備。6 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達四、航行上為什么要用雷達？四、航行上為什么要用雷達？(why to use radar in naviga

3、tion?)當在霧天、夜間航行等能見度不良時當在霧天、夜間航行等能見度不良時如何判斷周圍有目標？是否會相撞？如何判斷周圍有目標？是否會相撞？就必須用雷達就必須用雷達 探測目標探測目標 判別本船周圍是否有目標存在？判別本船周圍是否有目標存在？ 以亮點形式顯示出來。以亮點形式顯示出來。 測量目標測量目標 測量出（水面以上）目標的：測量出（水面以上）目標的： 方位（方位（azimath） 距離（距離（range） 7 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達五五 、雷達在航行上的應(yīng)用、雷達在航行上的應(yīng)用(application in navigation) 1）定位）定位 (positioning ) 2）導航）導航

4、 (navigation ) 3）避碰）避碰 (avoidance collision ) 雷達雷達- 是船舶航行不可缺少的、重要的導航儀器！是船舶航行不可缺少的、重要的導航儀器！ 是駕駛員的是駕駛員的“眼睛眼睛”！8 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達六六 、雷達組成、雷達組成 9 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達六六 、雷達組成、雷達組成1）觸發(fā)電路（）觸發(fā)電路（trigger) (又稱定時電路，或稱定時器）又稱定時電路，或稱定時器） 每隔一定時間（每隔一定時間（t）產(chǎn)生一觸發(fā)脈沖（定時脈沖）產(chǎn)生一觸發(fā)脈沖（定時脈沖） 它是雷達整機的定時系統(tǒng)。它是雷達整機的定時系統(tǒng)。 t-脈沖重復周期脈沖重復周期2）發(fā)射機（）

5、發(fā)射機（transmitter) 在觸發(fā)脈沖的作用下，產(chǎn)生一定寬度（在觸發(fā)脈沖的作用下，產(chǎn)生一定寬度（）一定幅度足夠）一定幅度足夠 功率的發(fā)射脈沖（射頻脈沖）。功率的發(fā)射脈沖（射頻脈沖）。3）天線部件）天線部件(scanner,antena,aerial) 收發(fā)信號收發(fā)信號 把天線角位置和船首信號送往顯示器。把天線角位置和船首信號送往顯示器。 天線特點：天線特點：1）收發(fā)共用；）收發(fā)共用； 2）高度定向性。）高度定向性。10 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達六六 、雷達組成、雷達組成 4）接收機）接收機(receiver) 把微弱的信號進行變頻，放大，檢波成視頻信號，送往顯示器。把微弱的信號進行變頻，放

6、大，檢波成視頻信號，送往顯示器。5）收發(fā)開關(guān)）收發(fā)開關(guān)(t-r switch,t-r cell) 收發(fā)轉(zhuǎn)換收發(fā)轉(zhuǎn)換6）顯示器）顯示器(display,indicator) (1)把接收機送來的視頻脈沖進行放大，處理，顯示。把接收機送來的視頻脈沖進行放大，處理，顯示。 （2）產(chǎn)生掃描及各種標志信號，完成對目標的測量。）產(chǎn)生掃描及各種標志信號，完成對目標的測量。7）電源）電源 (power supply) 把船電變換成一定頻率及功率的要求，供各分機用電。把船電變換成一定頻率及功率的要求，供各分機用電。11 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達七七 、雷達主要指標、雷達主要指標1.方位分辨力方位分辨力 表示雷達分

7、辨距離相同而方位相鄰的兩個點物標的能力表示雷達分辨距離相同而方位相鄰的兩個點物標的能力要求：要求：min越小越好越小越好12 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達七七 、雷達主要指標、雷達主要指標2.距離分辨力距離分辨力 表示雷達分辨方位相同而距離相鄰的兩個點物標的能力表示雷達分辨方位相同而距離相鄰的兩個點物標的能力要求：要求：rmin越小越好越小越好3.盲區(qū)盲區(qū)能在熒光屏上顯示并測定物標的最近距離。能在熒光屏上顯示并測定物標的最近距離。 表示雷達探測近物標的能力。在此內(nèi)區(qū)域表示雷達探測近物標的能力。在此內(nèi)區(qū)域稱為雷達盲區(qū)稱為雷達盲區(qū) 要求：要求：rmin 越小越好越小越好測定方法：小艇旋迴法測定方法：小艇

8、旋迴法4.陰影區(qū)陰影區(qū)雷達波束被阻擋物（本船桅桿、煙囪等）阻擋，在其后方物標不能雷達波束被阻擋物（本船桅桿、煙囪等）阻擋，在其后方物標不能被探測的扇形（暗）區(qū)。被探測的扇形（暗）區(qū)。本船建筑物本船建筑物陰形區(qū)。與相對高度有關(guān)，一旦相對方位固定陰形區(qū)。與相對高度有關(guān)，一旦相對方位固定陰陰影區(qū)方位角度固定影區(qū)方位角度固定盡量避免在船首出現(xiàn)陰影區(qū)盡量避免在船首出現(xiàn)陰影區(qū)岸壁阻檔情況岸壁阻檔情況13 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達八八 、雷達假回波、雷達假回波14 第一節(jié)第一節(jié) 雷達雷達九九 、雷達主要開關(guān)、雷達主要開關(guān)15 第二節(jié)第二節(jié) 全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（gps） gps定位精度：p 碼1 m；c

9、a 碼20 30 mca碼定位精度受sa和as政策影響。24（21+3）顆高軌衛(wèi)星，分布在 6個軌道面內(nèi)，軌道傾角約55度，雙頻發(fā)射，全球范圍內(nèi)可視性良好。 gps特點：全球、全天候、高精度、連續(xù)、近于實時的三維定位與導航功能。gps衛(wèi)星導航系統(tǒng)（美國） navigation satellite timing and ranging/global positioning systemnavstar/gps 73年開始研制，95年進入全部運作。 gps衛(wèi)星：1617 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）18 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）19 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）20

10、 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）21 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）22 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）23 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）24 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）25 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）26 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）27 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）28 第三節(jié)第三節(jié) 甚高頻（甚高頻（vhf）29 第四節(jié)第四節(jié) 磁羅經(jīng)磁羅經(jīng)30 第四節(jié)第四節(jié) 磁羅經(jīng)磁羅經(jīng)31 第五節(jié)第五節(jié) ais一、定義一、定義aisais是是automatic identifivation systemautomatic id

11、entifivation system的簡寫，是的簡寫，是指在一定作用范圍，在規(guī)定頻道上，用指在一定作用范圍，在規(guī)定頻道上，用vhfvhf脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器傳脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸船對船對岸的識別、導航和通訊信息，自動進行船對岸輸船對船對岸的識別、導航和通訊信息，自動進行船對岸臺和船的識別系統(tǒng)。臺和船的識別系統(tǒng)。ais船相船相互間能識互間能識別、通訊、別、通訊、監(jiān)視和跟監(jiān)視和跟蹤蹤ais岸臺岸臺能識別、能識別、監(jiān)控交監(jiān)控交通和通和ais船船32 第五節(jié)第五節(jié) ais二、二、aisais發(fā)射格式發(fā)射格式 aisais使用了自組織時分多址技術(shù)（使用了自組織時分多址技術(shù)（stdmastdma）發(fā)射信號。）發(fā)射信號。

12、aisais沒沒有主、副臺之分，各個船臺與岸臺所使用的有主、副臺之分，各個船臺與岸臺所使用的aisais，按照時間分隔，按照時間分隔，自行組織、傳送自行組織、傳送aisais信號。雖然它們可能使用同一載頻，但不會信號。雖然它們可能使用同一載頻，但不會相互干擾。相互干擾。ais電文電文船位一個時隙，其他報文可多船位一個時隙，其他報文可多于一個時隙。每分鐘處理于一個時隙。每分鐘處理2000多報告，每多報告，每2秒數(shù)據(jù)更新秒數(shù)據(jù)更新,ais船站先弄清時隙使用情況，船站先弄清時隙使用情況，自組織選時隙，標明幀數(shù)后發(fā)自組織選時隙，標明幀數(shù)后發(fā)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ais嚴格同步，避免重疊和干擾。嚴格同步，避免重疊和干

13、擾。支持廣播和點到點通信支持廣播和點到點通信33 第五節(jié)第五節(jié) ais ais sar單元設(shè)備船岸通信船船通信載有ais的船舶船船通信ais岸站ais數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)ais應(yīng)用及數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用及數(shù)據(jù)處理中心心用戶層用戶層ais功能： 導航 通信 監(jiān)視 搜救34 第五節(jié)第五節(jié) ais三、三、aisais的船臺設(shè)備的船臺設(shè)備aisais船臺設(shè)備由船臺設(shè)備由vhfvhf收發(fā)機、信息采集部分（傳感器）、信息收發(fā)機、信息采集部分（傳感器）、信息處理部分、信息顯示器組成。處理部分、信息顯示器組成。35 第五節(jié)第五節(jié) aisais系統(tǒng)傳送的信息靜態(tài)信息動態(tài)信息航次相關(guān)信息安全相關(guān)信息imo識別碼船位信息船舶吃水

14、安全相關(guān)短信息呼號和船名utc時間船載危險品類型船舶尺度（長&寬） 對地航向目的港和預計到達時間（eta）船舶類型對地航速計劃航線（轉(zhuǎn)向點信息）（可選）天線位置船艏向航行狀態(tài)轉(zhuǎn)向率（rot）36 第五節(jié)第五節(jié) ais船舶發(fā)送信息的間隔船舶發(fā)送信息的間隔靜態(tài)數(shù)據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)：電源開啟電源開啟2分鐘，設(shè)備就可以恢復工作并發(fā)射船舶自分鐘，設(shè)備就可以恢復工作并發(fā)射船舶自身的靜態(tài)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)每身的靜態(tài)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)每6分鐘重發(fā)一次，如有修正則隨時發(fā)送。分鐘重發(fā)一次，如有修正則隨時發(fā)送。動態(tài)數(shù)據(jù)：發(fā)射的時間間隔由船速和航向而定，具體見下表。動態(tài)數(shù)據(jù)：發(fā)射的時間間隔由船速和航向而定，具體見下表。 船型船型報告

15、間隔報告間隔拋錨或停泊及移動速度不超過3節(jié) 3 分拋錨或停泊及移動速度超過3節(jié)10 秒速度在014 節(jié)10 秒速度在014 節(jié)，并正在改變航線3 1/3 秒速度在1423 節(jié)6 秒速度在1423 節(jié)，并正在改變航線2 秒速度高于23 節(jié)2 秒航行數(shù)據(jù)：如船舶吃水、危險品、目的港和航行數(shù)據(jù)：如船舶吃水、危險品、目的港和eta（預計抵達時間）等航行有關(guān)的其他數(shù)據(jù)，（預計抵達時間）等航行有關(guān)的其他數(shù)據(jù)，每每6分鐘發(fā)送一次。分鐘發(fā)送一次。 安全有關(guān)短信息：隨時發(fā)送。安全有關(guān)短信息：隨時發(fā)送。為什么經(jīng)常為什么經(jīng)?？吹皆S多船看到許多船舶只有動態(tài)舶只有動態(tài)信息沒有靜信息沒有靜態(tài)信息？態(tài)信息？37 第六節(jié)第六

16、節(jié) 電子海圖電子海圖 imo ecdis性能標準定義：電子海圖顯示與信性能標準定義：電子海圖顯示與信息系統(tǒng)息系統(tǒng)ecdis是一種航海信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)有是一種航海信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)有足夠的備用裝置，可以認為符合足夠的備用裝置，可以認為符合1974 solas公約的公約的v120條規(guī)則要求的現(xiàn)實性海圖的規(guī)定，條規(guī)則要求的現(xiàn)實性海圖的規(guī)定，通過從系統(tǒng)電子導航海圖通過從系統(tǒng)電子導航海圖senc中選擇的信息中選擇的信息與從導航傳感器獲得的位置信息的顯示來幫助與從導航傳感器獲得的位置信息的顯示來幫助航海人員進行航線設(shè)計和航路監(jiān)視。航海人員進行航線設(shè)計和航路監(jiān)視。 若需要可顯示與航行有關(guān)的其他信息。若需要可顯示與航行有關(guān)的其他信息。 規(guī)定了信息的顯示、海圖改正、航線設(shè)計、航規(guī)定了信息的顯示、海圖改正、航線設(shè)計、航路監(jiān)視和航行記錄等性能要求。路監(jiān)視和航行記錄等性能要求。 38 第六節(jié)第六節(jié) 電子海圖電子海圖39 第六節(jié)第六節(jié) 電子海圖電子海圖羅經(jīng)羅經(jīng)計程儀計程儀測深儀測深