GPS与雷达在航海中的配合应用

摘 要:研讨了GPS与船用雷达在海洋船舶定位、导航、避碰、锚位监视等方面应用的特点,提出了GPS在弥补船用雷达的使用性能局限性和利用DGPS或GPS测定雷达距、测向误差中所起的作用,以及GPS与雷达配合应用需注意的问题。
关键词:GPS 船用雷达 定位 导航 误差

1 引言
船用雷达是一种传统的无线电导航设备,在船舶近海定位、引导船舶进、出港,窄航道航行以及在避碰中发挥作用。GPS导航仪在海洋船舶中已普遍使用,它与雷达相比具有全球、连续、实时、高精度、多功能等优点。随着海用信标差分GPS(DGPS)基台的不断建立,可将使用GPS C/A码的定位精度提高到米量级。因此,还可应用DGPS或GPS导航仪来改善雷达的使用性能,测定雷达测距、测向精度,弥补雷达在避碰和锚位监视等方面的某些局限性。2 GPS与雷达的定位与导航功能
2.1 定位功能
船用雷达发射无线电波,并接收该电波从目标反射的回波,在显示器上一目了然地显示周围物标相对于本船的图像。测定一个或几个固定物标相对于本船的方位和距离,可在海图上作出船位。由此可见,雷达对于船舶在近岸海区或窄航道上安全航行发挥重要作用,特别是在雾航中更加显示它的重要性。但是,由于受到雷达电波传播的视距所限,探测物标的距离通常只有几至几十海里,不能用于远洋定位。 GPS导航仪同时跟踪3颗或4颗卫星信号,测定到达卫星的伪距,通过导航仪内部计算机解算,实现实时、连续、全球、高精度定位,可弥补雷达不能实现远洋定位以及定位不连续、定位操作工作量大等缺点。
2.2 导航功能
30m左右的中型引航船。考虑到天津港冬季多大风,
锚地无遮蔽,以及在海况好时的工作方便,可考虑配置1艘不小于40m的大型子母引航船。天气及海况不好时,可单独执行任务;海况好时,可将其携带的2艘高速艇放下,共同执行任务。如子母船的设想不能成立,也可只配置1艘大型引航船,另配置2艘高速艇。 无论任何型号的引航船(艇),在设计上必须考虑到靠船的要求和引航员上、下船的方便。3.3 对速度和操纵性能的要求 引航船在速度上不能低于16kn。 高速艇一般不能低于20kn。 从操纵灵活的要求出发,采用可变螺距船;驾驶操纵系统,应以方便1人操作为原则;大型引航船,还应加装首侧推器。
3.4 要配置先进的雷达及通信设备
另外,船身应为白色,并在明显处标注英文“引航(PILOT)”。
以上仅是对引航船提出一些的初步设想,根据规范化及国际大港口的要求来考虑,配置专用引航船是非常必要的。