船舶通信导航技术及发展趋势

陈秩

摘  要：船舶通信导航技术的载体平台是船舶，其应用环境是水上航行空间，需要全程为船舶的航行操作任务开展服务，确保船舶能够顺利到达目的地。船舶通信导航技术涉及到的通信导航手段比较多，比如无线电信号接收和发送、航位推算、卫星定位、地图匹配以及惯性解算等等，其包含了各种技术的组合，需要做好船舶动态和位置等一系列参数的分析。本文主要分析了船舶通信导航技术并阐述其将来的发展趋势，希望能够推动船舶通信导航技术更好地发展，确保船舶的行驶安全。

关键词：船舶通信技术  导航技术  发展趋势  智能化

中图分类号：U675                              文献标识码：A                     文章编号：1674-098X（2020）08（b）-0126-03

Abstract： The carrier platform of ship communication and navigation technology is ships， and its application environment is water navigation space. It is necessary to provide services for the ship's navigation operations throughout the journey to ensure that the ship can reach its destination smoothly. Ship communication and navigation technology involves more communication and navigation methods， such as radio signal reception and transmission， dead reckoning， satellite positioning， map matching， and inertial calculation， etc.， which includes the combination of various technologies and requires the analysis of a series of parameters such as ship dynamics and position. The author mainly analyzes the ship's communication and navigation technology and its future development trends， hoping to promote the better development of ship's communication and navigation technology and ensure the safety of ships.

Key Words： Ship communication technology; Navigation technology; Development trend; Intelligence

在船舶航行中，船舶通信導航技术的作用非常重要，其能够给船舶的航行安全奠定基础。船舶通信技术是导航技术的一项重要先导，若要能够合理地运用船舶通信技术，能够很好地满足船舶航行的相关需要，船舶通信技术和船舶导航技术都是船舶安全行驶的重要技术，二者缺一不可，这便要求我们必须认真地分析这两项重要技术，并探讨其将来发展的趋势。

1  船舶通信技术和导航技术

1.1 船舶通信技术分析

在船舶通信技术中，通信手段的应用量非常大，其中包含了信息的采集、处理和传输，并且能够很好地交换信息和重现信息。将船舶作为平台进行信息的承载和内陆中的通信技术相比，存在较大的差异，船舶通信技术在海洋船舶通信中的应用非常广泛[1]。首先，通过无线通信可以帮助船舶和外界更好地联络，并且能够在全球范围内进行通信，不会受到距离的限制，并且还可以将北斗卫星应用进来，也可以进行短波通信。其次，船舶通信技术通信频段本身的覆盖范围比较广泛，在这个过程中使用到的相关设备以及系统本身比较复杂，会受到使用环境和安装技术的制约，进行天线设备安装和其他设备安装的时候需要将高度集成构建运用进去。最后，船舶通信技术的基础设施并不固定，可以和内外部通信和导航很好的结合在一起。

通过分析其应用领域可以发现，船舶通信技术在军事领域中应用最早，20世纪50年代，船舶通信技术便运用到了西方国家的海军水面舰艇中去，在舰艇内外的集成技术领域中得到了很好的应用。到了20世纪90年代，出现了综合通信系统ICS，美国宙斯盾驱逐舰便将这个通信系统运用了进去。我国在20世纪70年代，水面舰艇通信系统设计将单机单控模式运用了进去，其业务承载能力比较单一，并且通信资源管控的水平也比较低下，从整体而言，海军将船舶通信技术应用了进来，也带动了世界通信领域的进步[2]。进入21世纪后，这项技术已经慢慢的运用到了民用船舶通信领域中去，虽然核心技术上和军事方面比较相似，但是其职能是完全不一样的。其虽然使用的也是宽带基础网络，但是其终端连接是一体化的，并且呈现出开放化、模块化、可组合化的特点。在这个体系中，IP网络系统是信息基础设施，其组成是骨干网络和接入网络，其中还包含了船舶一体化网络基础设施、CTI服务、交换呼叫处理和语音识别及合成几个重要层次，每个层次之间都会提供相互的服务和支持。此外，信息基础环境和相邻系统管理还包含了安全保障体系、维护体系和标准化体系层，这三个部门组成了系统化整体，适应性和结构稳定性出色，能够将网络和通信技术同时运用进来，能够确保船舶综合信息系统的完善。

1.2 船舶导航技术分析

具体而言，船舶导航技术指的是给船舶的海上航行提供行位推算、惯性解算、卫星定位、地图和无线电信信号灯等一系列服务的技术组合，希望能够确立船舶的载体动态，并进行位置参数的确定。这项技术的基础是航海功能软件，能够很好的监视航路，避免出现船舶偏航的情况，或者出现离开安全区的情况，若是出现异常会及时的给船舶发出警告，并进行应急措施的制定[3]。此外，通过航行技术能够很好的记录船舶航行整个过程的数据，也能够自动的生成航海日记，若是船员需要相关的数据，能够较为方便的取用，并且這些技术拥有非常先进的自动屏蔽功能软件，进行气象信息处理的时候，相关的软件也非常的发达。

在船舶导航技术中，综合导航系统也是不可以忽视的，其能够给船位，航向和航数测试系统提供精确的数据，并且也能够深层次的对海洋气象和水深的相关数据进行分析，确保航行的精确度。此外，ARPA信息系统、雷达图像能够和电子海图一起显示，精确的测量船舶到针对目标的方位和距离，并且综合导航系统还能够显示船舶货物装卸、船体航运的强度和稳定性等一系列的重要数据。

2  船舶通信技术未来发展趋势分析

随着社会科技的发展，船舶通信导航技术的将来发展也会趋向于光电子、微电子以及计算机等发展方向，能够推动通信、导航、网络和计算机更好的融合，进行智能化和一体化较强的综合通信导航网络体系建立。

2.1 呈现出宽带化和数字化的发展方向

在通信当中，宽带和数字通信是非常重要的，比如我们的收集从以往的单一功能逐步的发展到了现在的智能手机，屏幕不断的加大，尺寸也在不断的减小，相关功能也在不断完善，给人们的生活和社会发展更好的进行提供了便利。以后的通讯发展，速度也会不断的加快[4]。比如，手机的变化，20上世纪80年代的“大哥大”已经逐步的发展成为了5G手机，手机的体积越来越小，但是作用也越来越大，已经从以往单纯的打电话，发展到了上网聊天和视频聊天，这也是数字化和宽带化发展的一个重要特点。将来，为了发展完善现代通信网络，我们必须考虑新光纤技术的发展，希望能够提高光交换和密集波分复用技术的发展水平。在超导技术发展后，纳米技术和光路集成技术都会有较好的发展，并且随着纳米技术、光路集成技术、高温超导技术、两字信息技术、生物计算机技术的不断发展，通信技术格局也可能会出现新的变化，通信发展也会呈现出新的发展趋势，船舶通信技术将来也能够得到更好的发展。

2.2 导航系统会更加的精巧

根据导航系统发展的相关要求，惯性导航也呈现出精细化、小型化、轻量化以及低消耗的发展趋势，在导航系统发展中数字化和智能化也是其发展的必然趋势。现在理论研究的相关数据也在逐步的转变成为成果，并很好的运用到了惯性导航产品中去。惯性导航展现出的性能，已经远远的超过了当前的设备水平，并且设备的稳定性也非常出色，启动的时候，速度也在不断的加快。

2.3 船舶通信和导航网络呈现出系统化、集成化及智能化的发展方向

船舶通信导航技术开发的时候，重视集成化智能化开发，能够将更多网络技术运用进去，从而实现三网的融合，然后和云计算、物联网以及大数据结合在一起，更好地深化和拓展网络的功能，让其获得更好的发展[5]。比如，三网融合的实现，用户仅仅通过一条线路便能够上网、打电话以及看电视，并且，物联网、云计算、智慧地球以及大数据技术的发展，也在一定程度上深化了网络的功能，这些技术的完善也很好地推动了船舶监控网和作战指挥网的发展，也很好地强化了通信导航技术，从而给通信移动化更好的发展奠定了基础，对其组合化进行了完善，这样也能够进行全新数据船桥一体化技术的构建和应用，让导航技术应用的时候更加经济和灵活，提高导航集成化水平，给导航自动化的实现奠定了基础。

3  结语

当前船舶通信导航技术已经很好地运用到了各个行业和领域中去，特别是民用领域和军用方面，其价值非常大，将自身的作用很好地发挥了出来。这便要求我们必须认识到其重要性，根据其发展的需要来进行技术的创新，推动其更好地发展。并且，随着社会科技的发展，船舶通信导航技术也会发展得更加系统和具体，向着智能化的方向不断进步。

参考文献

[1] 张德元.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用[J].信息系统工程，2020（4）：81-82.

[2] 王艳波，金伟.船舶通信导航技术及发展趋势分析与研究[J].信息通信，2020（2）：214-215.

[3] 李冰蟾，毛波.基于VR的船舶通信导航设备实训系统设计与实现[J].实验技术与管理，2018，35（5）：163-166.

[4] 申翔，吴培仁.基于北斗卫星导航系统的海上应急搜救系统[J].指挥控制与仿真，2018，40（6）：43-49.

[5] 黄应邦，马胜伟，吴洽儿.渔业船舶通信导航技术现状及发展趋势[J].中国水运（下半月），2017，17（3）：83-85.

[6] 王玲，张彬祥.船舶通信导航技术及发展趋势[J].舰船电子工程，2016，36（3）：17-21.