航運表示透過水路運輸和空中運輸等方式來運送人或貨物。一般來說水路運輸的所需時間較長,但成本較為低廉,這是空中運輸與陸路運輸所不能比擬的。水路運輸每次航程能運送大量貨物,而空運和陸運每次的負載數量則相對較少。因此在國際貿易上,水路運輸是較為普遍的運送方式。
近日,北斗應用示范項目,樣機已全部測試合格,項目順利通過驗收。
為了保證長航局北斗示范項目實現百分之百自主可控,北京市計量院(國家衛(wèi)星導航定位與授時產業(yè)計量測試中心)克服沒有技術文獻可以借鑒,水上動態(tài)性能難以檢測等技術難題,與項目管理單位和承擔單位聯合起草了測試大綱,對單北斗模式下及GPS/北斗兼容模式下的導航通信關鍵參數測量,及航道顯示控制、引航助航報警、綜合數字服務等重要功能進行了精確的計量測試和驗證評估,同時還對設備的氣候環(huán)境適應性、機械環(huán)境適應性和電磁兼容環(huán)境適應性等進行了全面系統的測試與評價。對于測試中發(fā)現的水上定位失鎖、部分終端防塵防水性能不足等問題提供了解決方案。
長航局北斗應用示范項目是北斗應用的重點項目,市計量院的計量檢測為“智慧長江”建設提供了重要的技術支撐和保障。未來,隨著北斗系統不斷建設發(fā)展,導航計量將為航運、陸運、鐵運及智慧交通建設貢獻更多的“計量智慧”。
導航通信關鍵參數測量
衛(wèi)星導航按測量導航參數的幾何定位原理分為測角、時間測距、多普勒測速和組合法等系統,其中測角法和組合法因精度較低等原因沒有實際應用。
?、俣嗥绽諟y速定位:“子午儀”衛(wèi)星導航系統采取這種方法。用戶定位設備根據從導航衛(wèi)星上接收到的信號頻率與衛(wèi)星上發(fā)送的信號頻率之間的多普勒頻移測得多普勒頻移曲線,根據這個曲線和衛(wèi)星軌道參數即可算出用戶的位置。
?、跁r間測距導航定位:“導航星”全球定位系統采用這種體制。用戶接收設備精確測量由系統中 不在同一平面的4顆衛(wèi)星(為保證結果獨一,4顆衛(wèi)星不能在同一平面)發(fā)來信號的傳播時間,然后完成一組包括 4個方程式的模型數學運算,就可算出用戶位置的三維坐標以及用戶鐘與系統時間的誤差。
衛(wèi)星導航系統由導航衛(wèi)星、地面臺站和用戶定位設備三個部分組成。
①導航衛(wèi)星:衛(wèi)星導航系統的空間部分,由多顆導航衛(wèi)星構成空間導航網。
?、诘孛媾_站:跟蹤、測量和預報衛(wèi)星軌道并對衛(wèi)星上設備工作進行控制管理,通常包括跟蹤站、遙測站、計算中心、注入站及時間統一系統等部分。跟蹤站用于跟蹤和測量衛(wèi)星的位置坐標。遙測站接收衛(wèi)星發(fā)來的遙測數據,以供地面監(jiān)視和分析衛(wèi)星上設備的工作情況。計算中心根據這些信息計算衛(wèi)星的軌道,預報下一段時間內的軌道參數,確定需要傳輸給衛(wèi)星的導航信息,并由注入站向衛(wèi)星發(fā)送。
③用戶定位設備:通常由接收機、定時器、數據預處理器、計算機和顯示器等組成。它接收衛(wèi)星發(fā)來的微弱信號,從中解調并譯出衛(wèi)星軌道參數和定時信息等,同時測出導航參數(距離、距離差和距離變化率等),再由計算機算出用戶的位置坐標(二維坐標或三維坐標)和速度矢量分量。用戶定位設備分為船載、機載、車載和單人背負等多種型式。
地面控制部分
由主控站(負責管理、協調整個地面控制系統的 工作)、地面天線(在主控站的控制下,向衛(wèi)星注入尋電文)、監(jiān)測站(數據自動收集中心)和通訊輔助系統(數據傳輸)組成。
空間控制部分
GPS系統的空間部分由空間GPS衛(wèi)星星座組成。GPS衛(wèi)星星座原計劃是將24顆衛(wèi)星均勻分布在6個不同的軌道平面上,而發(fā)展到今天,在軌道上運行的衛(wèi)星數量已經達到27顆。每個軌道平面與赤道平面的傾角大約55度。在地球上任何地點任何時刻都能觀測到5-8顆衛(wèi)星。每顆衛(wèi)星都利用兩個L載頻傳送信號,即L1(1 575.42 MHz)和L2(1 227.26 MHz)。每顆衛(wèi)星都在完全相同的頻率上傳送信號,但每顆衛(wèi)星的信號在到達用戶之前都經過了多普勒頗移。L1承載精密(P)碼和粗/捕獲(C/A)碼,L2僅承載P碼。導航的數據報文疊加在這些碼上,兩個載頻上承載著相同的導航數據報文。P碼通常是加密的,只有C/A碼可供民用。
用戶裝置部分
主要由GPS接收機和衛(wèi)星天線組成,GPS接收機,根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型,根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。