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详细分析我国航海仪行业发展前景及现状分析

日期:2020-08-30 08:30:30   来源:中国项目工程咨询网   浏览:
    航迹推算仪器用于航迹推算包括罗经、计程仪、自动操舵仪和航迹记录器。罗经是供确定航向和观测物标方位用的仪器。通常有陀螺罗经和磁罗经两种,前者精确方便,后者简单可靠。在海图上划出航线后,船舶就靠罗经指示方向航行。航海仪在海图的航线上量取航行距离,用于测量航速和累计航程。自动操舵仪用作自动控制舵机以保持航向。航迹记录器用作自动在海图上进行航迹推算作业。其他还有一些常规的仪器,如两脚规、计算器等。

  船舶仍然使用传统的指向仪器磁罗经作为船舶的指向仪器, 或使用磁罗经和陀螺罗经共同作为船舶的指向仪器。磁罗经指向可靠的优点, 可以较好地弥补陀螺罗经容易发生故障、指向错误或不能指向的缺点。而陀螺罗经也弥补了磁罗经指向精度差,即指向误差大、且误差变化复杂的缺点。陀螺罗经不但为船舶航行提供精确的向位, 还可以比较方便地将所指示的航向转换为信号,非常方便地传输到船舶上需要向位的位置, 并为ARP A 、电子海图、自动舵等提供向位, 可以说是船舶自动航行所必须的指向仪器。

  但是, 由于陀螺罗经结构复杂, 是由众多的机械器件和电器器件组成的。陀螺罗经一般需要连续工作几十天、几个月甚至几年, 因此航行中就比较容易发生故障。有时即使是发生一个很小的故障, 就可能使整台罗经错误指向或不能指向。对此,一般采取的应对办法是当陀螺罗经不能指向时,用人工操舵按磁罗经指示的航向航行,而不能使用诌动舵自动操舵航行,而其他需要输人航向的航海仪则改为人工输人, 降低了船舶自动化航行的程度和可靠性。而且这种情况必将影响到今后船舶自动化航行的进一步发展。

  1、提高陀螺仪的可靠性。船用陀螺罗经使用的陀螺仪( 陀螺电机) , 全部使用电动陀螺仪,工作时转子必须高速旋转,电流大、机械磨损大、误差大、故障率高, 寿命短, 是影响陀螺罗经指向性能的重要因素。未来可用体积小、精度高、寿命长的激光陀螺仪或性能更好的陀螺仪代替使用的电动陀螺仪, 以提高陀螺罗经指向的可靠性和使用寿命。

  2、 全部采用数字化技术处理和传输航向。陀螺罗经一般采用信号电桥、随动变压器、交流自整角机、光电转换器等, 测量和传输陀螺球航向至主罗经( 刻度盘) 和分罗经。测量精度低、故障率高,信号传输过程中不容易对信号进行再处理, 以消除有关指向误差和对信号的自动监测,影响了传输到其他仪器的航向精度及可靠性。若采用数字技术和CP U 电路, 将大幅度提高航向传输的精度和可靠性。

  3、 增加罗经的自动监测功能。设置陀螺仪( 球) 主轴指向、主罗经指向、各复示器指向、电路故障、主要元器件故障和指向误差等的自动监测功能, 当有关要素及器件发生变化时, 能够自动检测故障原因、位置, 并及时显示和发出报警, 告知使用人员, 以便采取及时正确的应对措施, 确保陀螺航向信号源的可靠性。

  船舶上用于定位的仪器主要是美国的“ 全球卫星导航系统( GPS ) ” 和雷达。卫星定位系统除了G PS ,还有俄罗斯的“ 全球导航卫星系统( GLONAS ) ” 、国际民航组织的“ 全球导航星系统( GNSS ) ” ; 我国也已于2000 年10 月、12月和2003年5 月发射了3 颗北斗l 号定位卫星。我国船舶主要利用GPS 定位。GPS 定位存在的主要问题是: 它是美国自己的一种卫星定位系统, 若完全依赖其定位, 航海仪特殊情况下可能存在不安全因素。另外, GPS 只有一个民用频率和一种可选择性编码信号, 不能有效地消除电离层传播延时误差,只能获得不精确的伪距; 现有卫星颗数( 24 颗) 较少, 有时不能保证选取定位精度高的卫星,使船舶航行时的定位精度不是很高。为了提高GPS 定位精度, 我国从19% 年开始建立差分GPS ( DGPS ) 基准台( DGPS 基准台) , 1997 年已建成大三山岛等6个DGPS 基准台并投人使用。

  随后, 又先后建立了14 个DG p S 基准台, 使DGP S 基准台达到20 个, 有效地提高了我国近海水域船舶利用G 邓定位的精度。美国政府鉴于国际卫星导航市场的发展情况和国际影响, 早在1 9 9 8 年就宣布, 尽快取消GP S 的SA 政策, 提高G PS 的民用定位精度。据有关资料介绍, 2000年美国总统已宣布取消了SA 政策,可使GPS 民用定位精度由以前的约100 米提高到约12 米。


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