北斗导航及GPS技术在航海定位中的应用
北斗导航及GPS技术在航海定位中的应用
北斗手机号定位陈红齐，吴益新
(东海航海保障中心福州航标处，福建福州350005)
摘要：北斗导航定位的系统主要是来自美国所研发的GPS定位技术，该技术在很多领域当中都是处于主导地位，比如在航空航天以及军事领域都有着极多的应用。船只在海上航行，必须依赖GPS定位系统，所以，对北斗导航以及GPS技术的应用和对比进行分析，对于北斗导航、GPS技术在航海定位当中的实际应用以及航海安全有着极为重要的意义。
关键词：北斗导航；GPS定位；航海定位；技术应用；对比分析
中图分类号：P228文献标识码：B DOI：10.16621/jki.issn1001-0599.2019.06D.124
0引言
北斗导航技术和GPS（Global Positioning System，全球定位系统）技术的实际应用价值是在于定位，知道船舶海上行进路线。GPS技术是美国所研发在全球第一个投入使用的卫星导航系统，该技术的各个方面都是极为成熟的，其系统性能极为稳定，伴随着我国北斗导航系统的发展，这种类型的垄断优势逐渐被打
破，北斗导航系统是中国自主开发的定位以及导航技术，他的出现不仅推进航空航天领域的发展，也提升我国在国家范围内的实际影响力。在一定程度上北斗导航技术和GPS技术是能够在全球范围内进行导航以及定位的，其也能够运用在各领域中，特别是在航海领域中。北斗导航系统是一种全天候的卫星导航信息的导航系统，他的出现打破了GPS市场中的垄断，在对于推动我国导航发展有着极为重要的意义和作用。在二十世纪之后，定位导航技术研究学者在航海期间记录下船只航行以及运行的变化来推算船只的地理位置。二战结束后，为能够取得更大的胜利，让战斗机在空中作战的能力更为准确，人们发明了一种无线电定位系统，但是伴随着该系统的快速发展，其能够很好的运用在航海定位中，该技术一直发展到当前的卫星定位系统，这才将人们带入到一个崭新的时代，全球定位系统能够给地球上任何地位在海上运行的船舶进行导航，准确的到自己的地理位置。通过对北斗导航技术和GPS定位技术在船只航海定位当中的应用进行相应的对比分析，促进我国航海技术的可持续发展。
3.3落实试验流程
要保证舰船用小艇收放装置运行水平满足安全标准，不仅要对技术对应软件进行集中测定和分析，也要对不同情况下舰船用小艇收放装置的运行状态进行集中测定，完善试验项目的基础上维护其综合质量。
（1）要充分落实陆地模拟试验项目，主要是借助相应的试验台模拟海上实况作业，不仅要对舰船用小艇收放装置的常规化收放性能以及功能进行集中测定，也要对摇摆条件进行测定，确保能满足安全收放
的要求，一定程度上提升拟定处理要求。需要注意的是，无论是研制还是批量生产，都要按照标准化流程进行综合模拟试验测定，才能维护舰船用小艇收放装置的基本应用质量[4]。
（2）要充分落实海况模拟试验项目，因为海况试验才是最接近真实环境的试验项目，因此相关部门要力争进行实际海况试验处理，有效对设备功能合理性以及设计科学性进行验证分析。
（3）要建立健全完整的鉴定考核试验项目，主要是组织首制产品进行鉴定试验，从理论研究层面和实践操作层面角度对设备进行监督处理，从而提升可靠性鉴定试验过程的完整性和综合价值。
3.4优化质量控制水平
为提升舰船用小艇收放装置的综合质量，相关部门要积极整合质量监管机制，确保能对控制技术进行严格管理，有效完善材料分析过程，并且优化处理相应内容，对关键件和重要件进行集中控制和测定，保证能随机抽取1套设备进行破断试验测试，
有效验证相应质量是否符合标准要求。
一方面，要按照图纸和施工工艺流程严格监管生产过程，确保质量满足要求，并且完善相应管理工作的具体流程，践行完整的管理流程[5]。另一方面，要践行全过程质量周期监管机制，完善现场监督管理水平，从而针对实际问题进行及时纠偏处理，提升舰船用小艇收放装置的综合质量。
4结束语
在舰船用小艇收放装置管理工作中，要在优化设计流程的基础上，确保能夯实试验项目基础，重点检查舰船用小艇收放装置的各个部件，利用完整的维护保养工作流程提升其应用质量，优化航海项目水平。
参考文献
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〔编辑毕来金
〕
设备管理与维修2019翼6（下）
1北斗导航以及GPS定位技术的介绍
北斗导航以及GPS定位技术都是属于卫星定位技术的范围，主要由地球上的监测设备和卫星网络以及终端所构成，地球上的监控设备的功能是采集指令然后传输给天空中的卫星系统，能够对于卫星的运行状态进行动态监测，并且还能够对所采集到的数据进行相应的分类处理。卫星网络系统的功能是传输信号，然后就是用户终端系统，该系统的主要功能是接受卫星所发来的信号，并且针对卫星定位进行解析，然后通过计算并且来确定自己所在的地理位置。
2北斗导航卫星系统能为船只提供定位服务
（1）北斗导航卫星系统和雷达配合使用。在一定程度上雷达所跟踪的目标和AIS（Aeronautical Information Service，船舶自
动识别系统）报告的目标是有所关联的，简单来说就是雷达会将分别来自和雷达传感器以及AIS传感器目标的定位以及航海速度以及航海方向等方面的信息进行归纳分析，然后按照地理位置和实践以及航海方向和速度，根据相关准则进行优化处理和合理支配，最后根据船舶驾驶员的要求进行输出目标一致性的动态信息。在一定程度上若是定位误差较大，那么就会让目标无法显示出位置所在地，并且还会让所有基于定位系统的AIS设备图标都会偏离雷达回波的固定位置，并且还会让部分的目标出现失联的情况，与此同时，也有可能会导致目标数据精度出现降低的现象，从而影响到船舶航线和航速。所以，在一定程度上雷达自身需要高准确度的位置信息，还需要让AIS信号也有高精度位置信息，北斗卫星的高精度是能够完全运用在雷达设备当中的，这样是能够解决我国使用国外定位技术的困惑。
（2）电子海图信息系统和现实系统。该系统是一种备用配置，其能够被视为修正了1974年SOLAS公约第19条和27条要求的最新海图航行信息系统，在一定程度能够选择性的现实系统电子航海图信息和航行的传感器的主要位置信息，有利于帮助航海工作人员监控航海路线。在电子海图信息系统中，不论是在近岸航行还是在远岸航行，其对于船舶的定位传感器精度要求是非常高的，并且还要求信息系统的实时高精度，在不同的现实情况下，船舶位置信息都是会及时的显示在屏幕上，船舶驾驶员可以根据屏幕上所显示的相关数据对船只进行控制和周围状况的实时观察，其主要包含暗礁和浅滩等障碍物，充分运用高准确度的北斗导航卫星系统能够有效的避免危险情况的出现。伴随着我国船只的重量和规模不断增大，船只自身的吃水深度也会不断加深，这种情况就需要提供可靠和准确的船只信息。北斗导航卫星系
统能够不间断，全天候的提供给船只精确的信息，在测量精度当中可以高达0.15m/s。因此，北斗导航卫星系统能够有利于船只船位信息的提供，从而保障船只的安全航行。
3GPS导航系统原理分析
GPS导航系统主要是由4个地表天线站、4个MCS控制台和6个监控系统所构成，用户设备主要是GPS导航系统数据的目的地，然后通过信息接收器来接受GPS卫星所发出的信号，在以GPS卫星所固定的角度去获得测量GPS卫星，并且跟踪获取卫星的相关数据，最后在通过计算，计算出用户设备的主要定位数据，比如地理位置的经度和维度等信息。在现目前GPS定位技术中，方法有很多种类，但是大致的原理都是一样的，都是属于以GPS卫星来测量中心。根据GPS卫星的运动情况可以把GPS定位计算方法分为单点计算法和相对定位计算法，大多数情况下所采用的都是伪距的计算方法来进行定位计算；除此之外，多普勒定位和载波测量方法也可以充分运用在GPS系统定位中。
4北斗导航系统原理分析
北斗导航定位是有着精准性和主动性的特征，在一定程度上能够进行双工数据传输，但是在特定区域时也是有着极大的局限性。北斗导航系统的构建主要是由地面中心控制系统、空间部分以及用户终端所构成。其中地面中心控制系统是由地面到中心站和地面岑靠标校站所组成；空间可以分为卫星以及备用卫星所构成；用户终端是收发器，能够接受和发送卫星所传输而来的信号。北斗导航系统定位工作流程如
下所示：①地面控制站将信号发送到空间卫星；②空间工作卫星接收信息后，运用转发器将信号传输给用户，③服务区用户对工作卫星所发出的信号进行回应；④地面控制中心接受到用户信号后进行解析；⑤空间卫星接收用户坐标资料，运用卫星转发器将数据传输给用户，从而获取定位。总而言之，北斗导航系统定位中空间工作卫星是地面控制中心和用户之间的中转站。
5北斗导航以及GPS技术在航海定位中的对比分析北斗导航以及GPS导航在航海定位中的实际应用对比分析，以AIS为基础，在一定程度上去获取船只航行期间相关信号以及信息分析，比如在海岸周围船只信息等方面，并且会将这些信息传输到岸上的系统当中。在信息传输过程中，AIS会将接收到的信息传输到北斗导航卫星或者是传输到GPS导航卫星上面，然后通过卫星的传输到达控制中心。在定位控制中心充分运用多信息融合技术对船只信息进行处理，然后将其储存到数据库当中，监控系统会自动读取数据库中的船只信息并将其显示在屏幕上，这样能够实现对船只航行和航速进行动态监控。在一定程度上北斗导航系统船只定位和GPS导航系统船只定位的准确度对比表（表1），在每相隔480m长度去设置一条极限，但是需要注意的是，北斗导航系统船只定位测试的数据和GPS导航船只定位测试数据类型是有很多不同支出的。北斗导航系统船只定位测试数据类型是检测相位大小和B1与B2速率的伪距，GPS导航系统测试数据类型是L1和L2与C1和P2中的数据分析。
通过表1中所显示的数据，我们可知北斗导航系统船舶的定位测试类型B1伪距B2伪距B1相位B2相位
0.324-0.0840.1350.149
0.250.378-0.168-0.058
0000.361
000  4.53
C1P2L1L2 GPS导航系统
船舶定位精度
0.347-0.0240.490.005
0.368-0.132-0.078
00  3.90.364
000  2.56北斗导航系统
船舶定位精度
测试类型
表1北斗导航船舶定位准确度和GPS导航
船舶定位精确度对比
设备管理与维修2019№6（下）
无身弹架的加工工艺分析
熊健
(大庆油田射孔器材有限公司，黑龙江大庆163853)
摘要：通过合理设计工装夹具及刀具，运用激光切割加工等工艺手段，摸索出一种螺旋形状的细长不锈钢零件加工方法。关键词：激光切割；定位；切屑量
中图分类号：TE973文献标识码：B DOI：10.16621/jki.issn1001-0599.2019.06D.125
0引言
无身弹架是无身射孔器的重要零件，广泛应用于油田的过油管的射孔作业中，它的加工精度决定着在每米油层中射孔的数量和准确方位。无身弹架材料为不锈钢，长1.8~3.3m，宽
35mm，壁厚4mm，成螺旋形状，在螺旋形状的对称中心，有规则排列的螺纹孔，螺旋形状的细长零件加工一直是加工行业的一个技术难点。下面通过对无身弹架加工工艺流程的具体分析来探讨此类零件的加工技术（图1）。
1工艺分析
1.1加工难点
（1）工件采用1Cr18Ni9Ti不锈钢管，弹架上的螺纹孔形位公差要求严格，孔的位置度公差0.1mm，长度方向直线度要求小于1mm/m，需采用专门的激光切割方法。
（2）弹架上的射孔弹固定螺纹孔要求成45°沿螺旋线均匀分布，其相对于两边的对称度小于0.2mm。工件加工时装夹定位基准选择困难，需设计专用工装。
（3）对不锈钢进行加工，加工硬化现象很突出，可达基体硬度的1.4~2.2倍，断屑困难，刀具易磨损，所以对刀具的要求较高。
（4）表面美观度要求，需特殊表面应经抛光处理。
1.2主要加工方法
依据对零件本身特点的工艺分析，初步确定如下加工流程：毛坯管材→精轧→激光切割→去金属熔渣→较直→钻螺纹底孔→去底孔毛刺→攻螺纹→去螺纹边毛刺→氩弧焊→抛光→较直→检验入库。
1.3具体内容
1.3.1激光切割加工
根据无身弹架的螺旋结构，选用精轧完的椎54mm的不锈钢管作为作为坯料，用激光切割机床进行切割，一根钢管用激光切割完后，形成4根弹架，材料利用率高。
1.3.2切屑参数的选择
切割时，为减少切割时产生的高温对细长的弹架产生变
形图1无身弹架结构
准确度在（4~5）mm，然而观察准确度在（0.3~0.4）m，其中这2个准确度的指标是和GPS导航系统船
只定位相同的。在一定程度上，去测试卫星高角度对于船只定位准确度的实际影响，所采用的是不间断的10组分元组数据来进行计算的，这样能够计算出北斗导航系统船只定位以及GPS导航系统船只定位的准确度的结果。在某种层面上可以去除不精确的结果，然后得到高角度匹配的精确度数值之后再进行实际均值的计算。在一定程度上测试结果表明，在对于北斗导航系统船只定位而言，伴随着我国卫星高角度的不断提升，航海船只定位准确度也会不断增加，伴随着我国卫星高角度的降低，航海船只准确度也会得到下降；然而在GPS导航系统船只定位当中，上述这种关系也同样存在的，但是相对于北斗导航系统而言，GPS 导航系统的相关度是更为稳定，其自身的历元接受信号的能力向度较强，所接受的卫星数量较多，北斗导航系统船舶定位当中的MEO （Medium Earth Orbit，中地球轨道）卫星数量出现的波动信息是非常大的，其GEO（Stationary Earth Orbit，地球同步轨道）卫星是较为稳定的，但是从精确度上来说，北斗导航系统船舶定位好于GPS导航系统定位。6结语
北斗导航技术在全球范围导航和定位中，能够适用在各领域当中，特别是在航海领域中的使用能够极大的提高船舶航行的安全性。北斗导航系统是我国自主开发的定位和导航技术，该技术不仅促进我国航空航天事业的发展，还提升我国在国际中的影响力，随着我国针对北斗导航导航定位系统的完善，其在航海领域中能够全面实现定位导航，这将促进我国航海事业的发展。
参考文献
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设备管理与维修2019№6（下）

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