船舶通信導航技術及發展趨勢

陳秩

摘? 要：船舶通信導航技術的載體平臺是船舶，其應用環境是水上航行空間，需要全程為船舶的航行操作任務開展服務，確保船舶能夠順利到達目的地。船舶通信導航技術涉及到的通信導航手段比較多，比如無線電信號接收和發送、航位推算、衛星定位、地圖匹配以及慣性解算等等，其包含了各種技術的組合，需要做好船舶動態和位置等一系列參數的分析。本文主要分析了船舶通信導航技術并闡述其將來的發展趨勢，希望能夠推動船舶通信導航技術更好地發展，確保船舶的行駛安全。

關鍵詞：船舶通信技術? 導航技術? 發展趨勢? 智能化

中圖分類號：U675? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：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，船舶通信導航技術的作用非常重要，其能夠給船舶的航行安全奠定基礎。船舶通信技術是導航技術的一項重要先導，若要能夠合理地運用船舶通信技術，能夠很好地滿足船舶航行的相關需要，船舶通信技術和船舶導航技術都是船舶安全行駛的重要技術，二者缺一不可，這便要求我們必須認真地分析這兩項重要技術，并探討其將來發展的趨勢。

1? 船舶通信技術和導航技術

1.1 船舶通信技術分析

在船舶通信技術中，通信手段的應用量非常大，其中包含了信息的采集、處理和傳輸，并且能夠很好地交換信息和重現信息。將船舶作為平臺進行信息的承載和內陸中的通信技術相比，存在較大的差異，船舶通信技術在海洋船舶通信中的應用非常廣泛[1]。首先，通過無線通信可以幫助船舶和外界更好地聯絡，并且能夠在全球范圍內進行通信，不會受到距離的限制，并且還可以將北斗衛星應用進來，也可以進行短波通信。其次，船舶通信技術通信頻段本身的覆蓋范圍比較廣泛，在這個過程中使用到的相關設備以及系統本身比較復雜，會受到使用環境和安裝技術的制約，進行天線設備安裝和其他設備安裝的時候需要將高度集成構建運用進去。最后，船舶通信技術的基礎設施并不固定，可以和內外部通信和導航很好的結合在一起。

通過分析其應用領域可以發現，船舶通信技術在軍事領域中應用最早，20世紀50年代，船舶通信技術便運用到了西方國家的海軍水面艦艇中去，在艦艇內外的集成技術領域中得到了很好的應用。到了20世紀90年代，出現了綜合通信系統ICS，美國宙斯盾驅逐艦便將這個通信系統運用了進去。我國在20世紀70年代，水面艦艇通信系統設計將單機單控模式運用了進去，其業務承載能力比較單一，并且通信資源管控的水平也比較低下，從整體而言，海軍將船舶通信技術應用了進來，也帶動了世界通信領域的進步[2]。進入21世紀后，這項技術已經慢慢的運用到了民用船舶通信領域中去，雖然核心技術上和軍事方面比較相似，但是其職能是完全不一樣的。其雖然使用的也是寬帶基礎網絡，但是其終端連接是一體化的，并且呈現出開放化、模塊化、可組合化的特點。在這個體系中，IP網絡系統是信息基礎設施，其組成是骨干網絡和接入網絡，其中還包含了船舶一體化網絡基礎設施、CTI服務、交換呼叫處理和語音識別及合成幾個重要層次，每個層次之間都會提供相互的服務和支持。此外，信息基礎環境和相鄰系統管理還包含了安全保障體系、維護體系和標準化體系層，這三個部門組成了系統化整體，適應性和結構穩定性出色，能夠將網絡和通信技術同時運用進來，能夠確保船舶綜合信息系統的完善。

1.2 船舶導航技術分析

具體而言，船舶導航技術指的是給船舶的海上航行提供行位推算、慣性解算、衛星定位、地圖和無線電信信號燈等一系列服務的技術組合，希望能夠確立船舶的載體動態，并進行位置參數的確定。這項技術的基礎是航海功能軟件，能夠很好的監視航路，避免出現船舶偏航的情況，或者出現離開安全區的情況，若是出現異常會及時的給船舶發出警告，并進行應急措施的制定[3]。此外，通過航行技術能夠很好的記錄船舶航行整個過程的數據，也能夠自動的生成航海日記，若是船員需要相關的數據，能夠較為方便的取用，并且這些技術擁有非常先進的自動屏蔽功能軟件，進行氣象信息處理的時候，相關的軟件也非常的發達。

在船舶導航技術中，綜合導航系統也是不可以忽視的，其能夠給船位，航向和航數測試系統提供精確的數據，并且也能夠深層次的對海洋氣象和水深的相關數據進行分析，確保航行的精確度。此外，ARPA信息系統、雷達圖像能夠和電子海圖一起顯示，精確的測量船舶到針對目標的方位和距離，并且綜合導航系統還能夠顯示船舶貨物裝卸、船體航運的強度和穩定性等一系列的重要數據。

2? 船舶通信技術未來發展趨勢分析

隨著社會科技的發展，船舶通信導航技術的將來發展也會趨向于光電子、微電子以及計算機等發展方向，能夠推動通信、導航、網絡和計算機更好的融合，進行智能化和一體化較強的綜合通信導航網絡體系建立。

2.1 呈現出寬帶化和數字化的發展方向

在通信當中，寬帶和數字通信是非常重要的，比如我們的收集從以往的單一功能逐步的發展到了現在的智能手機，屏幕不斷的加大，尺寸也在不斷的減小，相關功能也在不斷完善，給人們的生活和社會發展更好的進行提供了便利。以后的通訊發展，速度也會不斷的加快[4]。比如，手機的變化，20上世紀80年代的“大哥大”已經逐步的發展成為了5G手機，手機的體積越來越小，但是作用也越來越大，已經從以往單純的打電話，發展到了上網聊天和視頻聊天，這也是數字化和寬帶化發展的一個重要特點。將來，為了發展完善現代通信網絡，我們必須考慮新光纖技術的發展，希望能夠提高光交換和密集波分復用技術的發展水平。在超導技術發展后，納米技術和光路集成技術都會有較好的發展，并且隨著納米技術、光路集成技術、高溫超導技術、兩字信息技術、生物計算機技術的不斷發展，通信技術格局也可能會出現新的變化，通信發展也會呈現出新的發展趨勢，船舶通信技術將來也能夠得到更好的發展。

2.2 導航系統會更加的精巧

根據導航系統發展的相關要求，慣性導航也呈現出精細化、小型化、輕量化以及低消耗的發展趨勢，在導航系統發展中數字化和智能化也是其發展的必然趨勢。現在理論研究的相關數據也在逐步的轉變成為成果，并很好的運用到了慣性導航產品中去。慣性導航展現出的性能，已經遠遠的超過了當前的設備水平，并且設備的穩定性也非常出色，啟動的時候，速度也在不斷的加快。

2.3 船舶通信和導航網絡呈現出系統化、集成化及智能化的發展方向

船舶通信導航技術開發的時候，重視集成化智能化開發，能夠將更多網絡技術運用進去，從而實現三網的融合，然后和云計算、物聯網以及大數據結合在一起，更好地深化和拓展網絡的功能，讓其獲得更好的發展[5]。比如，三網融合的實現，用戶僅僅通過一條線路便能夠上網、打電話以及看電視，并且，物聯網、云計算、智慧地球以及大數據技術的發展，也在一定程度上深化了網絡的功能，這些技術的完善也很好地推動了船舶監控網和作戰指揮網的發展，也很好地強化了通信導航技術，從而給通信移動化更好的發展奠定了基礎，對其組合化進行了完善，這樣也能夠進行全新數據船橋一體化技術的構建和應用，讓導航技術應用的時候更加經濟和靈活，提高導航集成化水平，給導航自動化的實現奠定了基礎。

3? 結語

當前船舶通信導航技術已經很好地運用到了各個行業和領域中去，特別是民用領域和軍用方面，其價值非常大，將自身的作用很好地發揮了出來。這便要求我們必須認識到其重要性，根據其發展的需要來進行技術的創新，推動其更好地發展。并且，隨著社會科技的發展，船舶通信導航技術也會發展得更加系統和具體，向著智能化的方向不斷進步。

參考文獻

[1] 張德元.現代信息技術在船舶通信導航領域中的應用[J].信息系統工程，2020（4）：81-82.

[2] 王艷波，金偉.船舶通信導航技術及發展趨勢分析與研究[J].信息通信，2020（2）：214-215.

[3] 李冰蟾，毛波.基于VR的船舶通信導航設備實訓系統設計與實現[J].實驗技術與管理，2018，35（5）：163-166.

[4] 申翔，吳培仁.基于北斗衛星導航系統的海上應急搜救系統[J].指揮控制與仿真，2018，40（6）：43-49.

[5] 黃應邦，馬勝偉，吳洽兒.漁業船舶通信導航技術現狀及發展趨勢[J].中國水運（下半月），2017，17（3）：83-85.

[6] 王玲，張彬祥.船舶通信導航技術及發展趨勢[J].艦船電子工程，2016，36（3）：17-21.