為解決新開辟的具有重要經濟價值及戰(zhàn)略意義的北極航道船舶航行安全保障問題,建立適用于北極航道的船位推算導航模型。在獲取精確的初始船位前提下,利用航向、航速連續(xù)推算船舶船位,同時利用卡爾曼濾波修正累積推算誤差,以獲取高精度、高可靠性的推算船位。針對高緯度下的陀螺羅經航向誤差較大的問題,采用衛(wèi)星羅經或光纖羅經替代陀螺羅經;而對衛(wèi)星定位信號異常而無法獲取船位的問題,提出了自動雷達定位技術。在GPS正常時,選擇GPS衛(wèi)星羅經+GPS濾波的組合導航方案;在GPS異常時,選擇光纖羅經+自動雷達定位濾波的組合導航方案,可為船舶在北極航道航行提供連續(xù)、準確、可靠的導航定位保障。研究結果表明,前者得到的推算船位與GPS實測船位的誤差很小,均差在4.5 m左右;后者可為船舶提供2 h推算誤差在50 m以內較高精度的船位。

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相位參0010002000300040005000600070008000采樣次數圖12種推算船位與GPS真實船位差值對比圖Fig.1ComparisonofthedifferencebetweentwocalculatedshippositionsandGPSrealshippositions衛(wèi)星電波信息

交通信息與安全2020年3期第38卷總225期衛(wèi)星電波信息，提取衛(wèi)星的位置參數和偽距、相位參數，比較衛(wèi)星到2臺GPS接收機的距離差，解算出航向[16-17]；光纖羅經是利用沒有轉子部件的光纖陀螺儀，通過薩格納克效應來測量船舶運動角速度，加速計測量船舶運動加速度，通過航向解算算法解....

圖4雙頻GPS樣機HDOP值Fig.4HDOPvalueofdualfrequencyGPSprototype2.2.2自動雷達定位技術

據進行了采樣實驗，統(tǒng)計HDOP（水平精度因子）值，實驗結果見圖4，HDOP值在0.6~0.7之間，對應GPS定位精度在3~3.5m之間，驗證了雙頻GPS比單頻GPS精度高，可以更好地滿足船舶航行北極東北航道定位需求。圖4雙頻GPS樣機HDOP值Fig.4HDOPvalueofdu....

圖5雙物標距離定位原理圖Fig.5Principlediagramofdoubletargetradarlocationλ0

雷達定位技術是在傳統(tǒng)的人工雷達定位的基礎上，應用雷達的目標跟蹤功能，自動采集參考目標到船舶的距離、方位數據，借助船位解析模型確定船舶船位的技術。雙物標雷達定位具體方法如下。已知參考物標A的經緯度為(λ)A，φA，參考物標B的經緯度為(λ)B，φB，在雷達上測得物標A相對本船的距離....

圖6雙物標定位位置解算示意圖Fig.6Schematicdiagramofdoubletargetlocationsolutiontheta1

范?船舶船位的技術。雙物標雷達定位具體方法如下。已知參考物標A的經緯度為(λ)A，φA，參考物標B的經緯度為(λ)B，φB，在雷達上測得物標A相對本船的距離為R1，物標B相對本船的距離為R2，以A點為圓心，R1為半徑作圓1；以B點為圓心，R2為半徑作圓2，2個圓的交點離推算船位近....

本文編號：4001112