船载导航接收机新标准及对我国北斗应用的建议探讨

田晓彬?刘蕾?王康

摘 要 2015年6月，国际海事组织海上安全委员会通过了《多系统船载无线电导航接收机性能标准》的决议，该标准的推行对各国的船舶导航管理工作提出了新的要求。本文结合该标准在船载导航接收机方面的新要求，对我国北斗应用所受到的影响进行了分析，并提出了相应的举措，希望能够为相关部门和企业提供建议。

关键词 船载导航接收机;船舶导航;北斗

《多系统船载无线电导航接收机性能标准》的颁布和推行旨在确保船舶在航行中能够有适应性较强的船载导航接收机，按要求各国政府需在2017年12月31日之后开始执行这一标准，安装的船载导航接收机的性能标准不能低于该项决议的要求。这项决议的推行也给我国的船舶导航管理部门以及北斗产业提出了新的要求，一方面要制定和修改相关管理规则，另一方面要加快促进船舶导航接收机生产企业生产相应产品，进一步规范我国船舶导航以及北斗产业的发展。

1船载导航接收机新标准分析

1.1 概述

全球卫星导航系统简称GNSS，属于空基无线电导航系统，用于在全球范围内给用户提供位置数据、速率和时间方面的服务，有的GNSS已经获得国际海事组织的认可和批准成为世界无线电导航系统的重要组成部分。为了确保GNSS发布的位置信息能够提供导航服务，保证位置信息的准确性和可靠性，每个GNSS都要有30颗卫星布设在相应的空间段内，而且要保证用户所处的位置能够收到4个及以上卫星的信号，以确保精准定位。与空基无线电导航系统相对应的是陆基无线电导航系统，该系统是借助陆基发射台来发射信号来发布对应的时间信息，接收机设备在收到3个及以上发射台的信号才能够完成二维定位。船舶在港口的入口、通道以及水域沿岸等特殊位置对定位系统服务质量的要求更高，这时往往需要增强系统的陆基或空基发射台来提升信号质量，确保数据的准确性和可靠性。

多系统船载无线电导航接收机的新标准中提出了允许组合使用提供时间数据的增强系统，这要求在当前的船舶导航中做出改进，并在未来无线电导航系统中积极推广和使用。如果多系统接收机涉及2个及以上的GNSS来导航信号，提供距离、时间、速率等信息，就可以根据实际情况来判断是否需要利用增强系统。当无线电导航系统的数量为2个或者更多时，无线频率的抗干扰性就会提升，这种组合使用的方式相比单一系统模式会出现冗余，这样有助于减少信号传输过程中的损失[1]。

1.2 接收机设备

多系统船载无线电导航接收机设备由很多构件和单元组成，这些构件和单元的质量和功能直接影响着接收机设备功能的正常发挥。接收机中的天线要能够接受所有的无线电信号，为接收机设备发挥功能提供信号支持，在设计和安置天线时要在选择船舶上合适的位置，以确保天线能够接收到所需的无线电信号，要注意避免多径干扰，为天线接收信号创造一个稳定的环境。接收机要有对应的处理器，以完成对无线电导航信息的处理。在接收機设备的设计方面，要注意减少外部干扰源的干扰，对系统进行完好性监视，保证设备计算的以及向用户发布的信息具有较高的质量，满足数据可靠性和准确性要求。

2我国北斗应用受到的影响和应对措施

我国的北斗卫星导航系统在2011年12月份投入试运行，2014年11月获得了国际海事组织海上安全委员会的认可成为将来世界无线电导航系统的一个组成部分，所以在《多系统船载无线电导航接收机性能标准》颁布后，我国北斗卫星导航系统也受到了深刻影响。在这种环境下，要积极应对挑战，把握发展机遇，推动我国北斗卫星系统功能和能力的提升[2]。

2.1 进一步提升北斗系统的性能

结合性能标准的要求来看，目前我国所生产的北斗芯片，包括北斗和GPS双模芯片，是可以达到性能标准的要求的。全球卫星导航系统有四个不同的系统，我国的北斗卫星导航系统只是其中的一个组成部分，预计到2020年我国的北斗系统还无法在全球范围内实现全面定位，全球定位和导航能力还需要提升，仅对于亚太地区而言是能够满足船舶导航系统的性能要求的，但是对于用来全球航行的远洋船舶而言，我国现有的北斗卫星导航系统还无法满足其性能要求。所以眼下我国船舶导航接收机生产厂商首先要解决的问题就是如何进一步提升系统的性能，提升北斗系统在全球范围内的导航和定位能力，为船舶导航提供更高质量的服务。

2.2 提升对时间数据的评估功能

目前，世界范围内的船载全球卫星导航系统的接收机普遍面临的问题是不具备对准确性和适应性和完好性的评估功能，评估功能直接影响着系统运行的稳定性和数据的可靠性。我国在对北斗卫星导航系统进行改进时，也要加大在评估功能方面的研究，结合船载综合PNT算法来进行研究，借助辅助系统来取得需要的数据信息。目前各国对评估功能的研究都比较少，预计要实现这一功能需要长期的研究工作，所以我国要尽早从这一方面入手，加快研究工作的进度。除此之外，我国各无线电导航系统接收机生产企业也要加强对这一性能标准的研究，确保生产的相关产品能够达到标准的要求[3]。

3结束语

针对船载导航接收机新标准所带来的影响，我国海事部门、船舶导航管理部门和相关企业要积极迎接挑战，加强对这一性能标准的研究，不断提升我国北斗卫星导航系统的性能。北斗生产企业也要按照新标准来生产多系统船载导航接收机，把握市场机遇，船舶高航管理部门要及时做好准备，为新标准下的船载导航接收机提供支持。

参考文献

[1] 李慧，张淑芳.船载导航接收机新标准及对我国北斗应用的建议[J].世界海运，2016，39（8）：1-5.

[2] 房媛媛，赵燕，曹阳，等.船载北斗导航接收机标准体系的研究[J].军民两用技术与产品，2015，（12）：61-61，65.

[3] 林德辉.船载北斗卫星导航系统（BDS）接收设备性能标准[J].船舶，2017，28（6）：97-102.