吴德仁 叶海斌 洪志伟 孙再名 王华

摘要：在我国当前的社会环境中，导航系统在我国各领域重大发挥出了很大的力量，特别是在我国的海上运输方面发挥了重要的作用。本文从GPS/BD与星座的几何布局中出发，并结合两者之间的关系于实际的应用，采用仰角和方位角两种排序方式进行选星算法，进一步降低对计算机性能的要求，大大减少选星时间，有效实现了在北斗和GPS双模定位中的快速选星。

关键词：GPS;BD;导航

一、引言

海上交通运输业为我国的经济发展提供了发展的基础。在国民经济建设中该行业对我国的经济也起着非常重大的影响。我国的领海在整个板块中占有非常大的比重，这也就意味着我国的海上运输行业在国际贸易运输量中占有的比重也非常地大。目前我国的海岸线大约有2万公里长，因此，想要进一步保证我国的经济呈现有利的上升趋势就需要保证我国的海上交通运输业的健康运行，这也是国民经济健康增长的中重要前提。同时，该行业的进一步发展也必将对我国可持续发展产生极其重要的影响。

二、基于北斗的船舶信息系统技术分析

水上交通的核心目标是保障船舶航行的安全和航行的效率。其中，保证其核心目标可以更快地达成就需要在船舶定位、船舶航行监管和船岸信息交互方面投入更多的研究，这也是达成目标的重要的方法和手段。国内已经有很多船舶导航系统企业在水上交通信息化、智能化的技术和应用研究方面投入了更多的资金进行研发。基于电子海图平台的船舶导航系统、以及面向航运综合信息服务的一体化系统已经取得广泛而成熟的应用。随着北斗导航系统服务时间表的推进，北斗卫星导航系统为船舶定位、船舶监管和信息交互提供了有效的技术手段等各类应用系统的研究与研制已经迫在眉睫。（1）基于北斗/GPS双模定位的船舶导航系统。主要是在原有GPS定位的船舶导航系统的基础上将北斗导航接收系统（模块）与之进行完美结合，实现北斗/GPS双模定位的船舶导航系统。（2）基于北斗/GPS双模定位的船舶动态监控系统。AIS船舶监控是目前实现船舶避碰、岸基监控的主要技术手段。目前AIS也是基于GPS作为定位手段，从而有效地发挥其功能。北斗/GPS双模定位的有效提升也可以带动AIS系统的研究。同时，利用北斗提供的通信功能可以实现远海船舶的动态监控，大大提高了对船舶安全监管以及搜救，避免人员伤亡的同时，也可以减少经济的损失。（3）基于北斗通信的船岸信息交互技术及应用。北斗系统的通信功能可以更有效地帮助为船舶离岸，这也是通信功能最大的应用价值之一。从船舶管理与服务的角度来看，利用北斗导航通信功能.实现北斗导航系统在一体化服务框架内的应用。如气象信息服务船舶搜救等。

三、基于北斗系统的远洋船舶监控和信息服务平台

当前，船岸通信系统远洋已经成为制约船舶的监控和岸基信息服务的主要因素。海上通信在远海主要是靠国际海事通信卫星系统，但采用该方法会产生巨额的通信费用，这也意味着该技术不能更普遍地应用到更多领域中。

3.1远洋船舶监控和岸基信息服务

我国的北斗系统兼具定位和短报文通信两大功能。这也在远洋船舶监控和岸基信息服务中提供了更大的方便。基于北斗系统的远洋船舶监控和信息服务平台可建成一个面向全社会的公共信息平台，船舶经营者均可加入此平台。（1）远洋船舶岸基监控平台。利用北斗系统的短报文通信服务可在线获取船舶航行信息、机舱设备工况信息、船载货物信息等通信费用远低于海事通信卫星。（2）岸基服务信息平台。岸船方向通信包括：调度信息、交通服务信息、港口作业信息、水文气象信息等等。

3.2远洋船舶及货物运输在线监控系统

远洋船舶及货物运输在线监控系统在海上运输中具有非常重要的地位。SCOM系统大幅度提高了国家对远洋船队的配置和控制能力，打破了国外技术壁垒，保证了国家战略物资运输的安全，获得了极大的国家战略利益。同时，SCOM系统为我国国有大型航运企业安全管理长效机制建立了信息平台为船队运输生产提供了安全保障.增强了企业的核心竞争力。

3.3系统功能

（1）远洋船舶及货物运输在线监控平台

主要利用计算机的能力，并将其技术有效地与海上交通运输进行有效融合。运用多学科技术开发完成了覆盖全球海上航行区域的远洋船舶及货物运输在线监控平台实现了对远洋船舶的船岸一体化在线监控。

（2）船舶多态数据采集系统

完成了船舶多态异构数据采集单元开发在船上实时采集船舶航行数据、机舱数据、货物数据和视频数据四大类数据.并进行在线分析和风险预警。

（3）全球电子海图应用信息平台

电子海图应用信息平台包括一组Windows系统下的动态连接库和COM組件。支持VC++、Java等开发语言。系统中的船舶调度指挥及应急处置信息、以及船舶航行数据、机舱数据、船载货物信息和船舶视频信息的显示和查询都以电子海图应用信息平台为基础。

（4）船舶动态调度指挥及应急处置系统

系统实现对船舶动态调度数据的处理、分发、显示及管理人员调用、分析、决策的全过程管理。实现了对海上应急处置的决策支持、过程监视、信息统计与分析等功能，为航运公司的安全管理部门提供应急处置方案，快速有效地处理突发事件.将事故的损失降到最低，保护船舶、货物及船员的生命财产安全。

总结

利用北斗卫星系统可以实现海上运输安全管理的信息化、自动化以及智能化，这也是我国在海上航运中的主要发展方向。随着我国北斗卫星系统的不断完善，GPS/BD双模式的高度运用也使得我国在船舶定位导航、信息集成、航线优化、避碰辅助等方面都发挥出了巨大作用，进一步提高了我国海上交通运输的高速发展，减少了船舶意外事故的发生。同时，我国海上交通运输行业的发展也可以促进国内导航产业从产品到服务的升级，提高国内导航及位置服务产业的核心竞争力，使得我国在该方面的产品可以广泛流传至国外，使得我国自主导航和位置服务产业的发展有更高的保障。结合船载信息平台大范围推广，也必将有助于北斗卫星系统在航运业的蓬勃发展。

参考文献：

[1]蒋昌晶，李倩霞，江秀明.BD/GPS双模传感监测与网络构建研究[J].地理空间信息，2019（1）.

[2]刘九阳，任伟，王夺.基于GPS/BDS卫星导航系统微距单点定位精度研究[J].煤炭技术，2020（05）.