鄒偉,王世明
(上海海洋大學(xué) 工程學(xué)院,上海 201306)
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衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在海洋工程中的應(yīng)用
鄒偉,王世明
(上海海洋大學(xué) 工程學(xué)院,上海 201306)
簡(jiǎn)要介紹了GPS和北斗系統(tǒng)的組成、特點(diǎn),并從水下測(cè)量/定位、海上定位、海洋觀測(cè)、海事應(yīng)用、海上施工這幾方面探討了GPS和北斗系統(tǒng)在海洋工程中的應(yīng)用情況,指出了我國(guó)北斗系統(tǒng)在海洋工程中的應(yīng)用與GPS相比的不足。對(duì)促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用尤其是我國(guó)的北斗在我國(guó)海洋工程的全面應(yīng)用提供助力。
GPS;北斗導(dǎo)航系統(tǒng);海洋工程
海洋工程是指以開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)、恢復(fù)海洋資源為目的,并且工程主體位于海岸線向海一側(cè)的新建、改建、擴(kuò)建工程。一般認(rèn)為海洋工程的主要內(nèi)容可分為資源開(kāi)發(fā)技術(shù)與裝備設(shè)施技術(shù)兩大部分,具體包括:圍填海、海上堤壩工程,人工島、海上和海底物資儲(chǔ)藏設(shè)施、跨海橋梁、海底隧道工程,海底管道、海底電(光)纜工程,海洋礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)及其附屬工程。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于通訊、交通、航空、航海、氣象等領(lǐng)域[1]。本文從水下測(cè)量/定位、海上定位、海事應(yīng)用、海上施工這幾方面闡述GPS 和北斗系統(tǒng)在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用情況。
當(dāng)今世界主要有四個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),它們分別是美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS),中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS),俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)(GLONASS)以及歐洲的伽利略系統(tǒng)(Galileo)。本文主要涉及GPS和我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用。
GPS是于1958年美國(guó)軍方的一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始研制,并在1964年投入使用。20世紀(jì)70年代,新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS在美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制下獲得成功[2]。其主要的目的是為陸??杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),并用于核爆監(jiān)測(cè)、情報(bào)搜集和應(yīng)急通訊等軍事目的,整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)20多年的研究實(shí)驗(yàn),一共耗資300億美元,到1994年,完成了24顆GPS衛(wèi)星星座的布設(shè),使其在全球的覆蓋率達(dá)到了98%.
GPS作為一種全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),具有全天候、全方位、全時(shí)段、高精度的特點(diǎn),能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時(shí)等導(dǎo)航信息,是衛(wèi)星通信技術(shù)在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用典范,它積極地推動(dòng)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,提高了地球的信息化水平[3]。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由空間端、地面端和客戶端三部分組成,可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度導(dǎo)航、定位和授時(shí)服務(wù),并具短報(bào)文通信能力,在區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)方面已取得初步成就,測(cè)速精度0.2 m/s,定位精度10 m,授時(shí)精度10 ns[4].
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間端由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,現(xiàn)在“北斗”系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋亞太地區(qū),可以為該地區(qū)提供定位、導(dǎo)航和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力,預(yù)計(jì)到2020年左右將覆蓋全球。
北斗是后起之秀,有些方面雖然還比不上GPS,不過(guò)北斗也具有眾多優(yōu)勢(shì)。北斗系統(tǒng)的定位精度與GPS旗鼓相當(dāng),并且比GPS多了一種重要功能——短報(bào)文通信,尤其適用于需要導(dǎo)航與移動(dòng)數(shù)據(jù)通信相結(jié)合的用戶[12]。北斗系統(tǒng)與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間具有良好的兼容與互操作性,目的是促進(jìn)衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)在更廣泛領(lǐng)域深度應(yīng)用,推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航及相關(guān)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。
目前我國(guó)北斗高精度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國(guó)際上唯一具有同步軌道衛(wèi)星并能支持三個(gè)頻率工作的系統(tǒng),它在高精度導(dǎo)航定位方面比GPS等其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)[13]。經(jīng)相關(guān)測(cè)定,目前GPS在東南亞的自主定位精度為10 m左右,而北斗自主定位精度可以達(dá)到3 ~ 5 m,說(shuō)明北斗星座系統(tǒng)在赤道附近是最佳的導(dǎo)航系統(tǒng)。靠近赤道,GPS的覆蓋較小,而北斗密集覆蓋,北斗定位精度大大優(yōu)于GPS.所以,在我國(guó)尚無(wú)星基增強(qiáng)系統(tǒng)(SBAS)提供實(shí)時(shí)位置改正服務(wù)的情況下,對(duì)遠(yuǎn)離大陸、沒(méi)有固定坐標(biāo)基準(zhǔn)的遠(yuǎn)海海域,使用北斗系統(tǒng)導(dǎo)航定位是很好的選擇。
隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如為船舶、汽車飛機(jī)等動(dòng)物體進(jìn)行定位導(dǎo)航;為電力、郵電、通訊等網(wǎng)絡(luò)提供時(shí)間同步;另外衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)廣泛應(yīng)用于高精度測(cè)量,特別是在海洋工程方面的應(yīng)用也開(kāi)始深入。
2.1水下測(cè)量/定位
探測(cè)和定位組成了水下地形測(cè)量?jī)煞矫?構(gòu)成了水下地形測(cè)量的兩大主題。在水下定位主要有全站儀定位、經(jīng)緯儀定位、天文定位、物理測(cè)距定位、GPS 定位等方法。目前,全站儀定位和GPS 定位是用得最為廣泛的兩種方法。全站儀測(cè)量定位具有一定的局限性,它僅適用于港口及沿岸。而GPS定位具有全天候、全覆蓋、高精度的特點(diǎn),尤其是RTK 的定位精度已達(dá)厘米級(jí),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水下定位。
使用GPS測(cè)量水下地形,需要將GPS坐標(biāo)傳遞到測(cè)深儀換能器。特別是GPS差分技術(shù),它是利用一臺(tái)接收機(jī)固定在已知的基準(zhǔn)點(diǎn)上,其他的接收機(jī)在運(yùn)動(dòng)載體上,作為流動(dòng)站,同時(shí)觀測(cè)衛(wèi)星,不僅提高了精度而且加快了速度,可保證全天候作業(yè)。
近年來(lái),GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用在對(duì)傳統(tǒng)水下定位技術(shù)的發(fā)展上發(fā)揮了巨大的作用。目前海洋技術(shù)研究的重點(diǎn)問(wèn)題是利用GPS技術(shù)對(duì)水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行精確定位。在這一領(lǐng)域我國(guó)的北斗系統(tǒng)雖然和GPS還有一定的差距,但隨著北斗系統(tǒng)的快速發(fā)展,尤其是基于海洋開(kāi)發(fā)和維護(hù)我國(guó)海洋主權(quán)的問(wèn)題上,應(yīng)加快部署我國(guó)的北斗系統(tǒng)。
2.2海上定位
海上定位通常指在海上確定船位的工作。為了獲得較好的海上定位精度,采用GPS接收機(jī)與船上的導(dǎo)航設(shè)備組合起來(lái)進(jìn)行定位。例如,在GPS偽距法定位的同時(shí),用船上的計(jì)程儀(或多普勒聲納)、陀螺儀的觀測(cè)值聯(lián)合推求船位。
對(duì)于近海海域,還可采用在岸上或島嶼上設(shè)立基準(zhǔn)站,采用差分技術(shù)或動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)進(jìn)行高精度海上定位。如果一個(gè)基準(zhǔn)站能覆蓋150 km范圍,那么在我國(guó)沿海只需設(shè)立三到四個(gè)基準(zhǔn)站便可在近海海域進(jìn)行高精度海上定位。經(jīng)多年研究,不斷成熟的廣域差分技術(shù)(WASGPS),可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)國(guó)家或幾個(gè)國(guó)家范圍內(nèi)的廣大區(qū)域進(jìn)行差分定位[5]。2000年之后,將利用建成的純民間系統(tǒng)GNSS進(jìn)行全球范圍內(nèi)的導(dǎo)航定位。
我國(guó)北斗系統(tǒng)近些年在海上定位方面取得了驕人的成績(jī)。由交通運(yùn)輸部北海航海保障中心建設(shè)完成的,我國(guó)首個(gè)自主研發(fā)的沿海北斗連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)——“北方海區(qū)3D高精度定位渤海灣示范系統(tǒng)”已經(jīng)投入運(yùn)行。這標(biāo)志著我國(guó)海上定位系統(tǒng)首次進(jìn)入“厘米時(shí)代”,將為船舶安全航行、海道測(cè)量、海洋資源勘探等提供更加精準(zhǔn)的三維(3D)定位服務(wù)。
這套系統(tǒng)由參考站網(wǎng)、控制中心、數(shù)據(jù)中心、用戶終端、通信網(wǎng)絡(luò)共5個(gè)子系統(tǒng)組成,其中,參考站網(wǎng)由建設(shè)在京唐港、天津港和東營(yíng)港的3個(gè)北斗連續(xù)運(yùn)行參考站組成。系統(tǒng)全部采用我國(guó)自主研制的接收機(jī)、北斗高精度定位定軌處理軟件等具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟硬件設(shè)備,徹底改變了我國(guó)沿海導(dǎo)航定位完全依賴國(guó)外技術(shù)的現(xiàn)狀[6]。經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試,這套系統(tǒng)定位精度達(dá)到平面優(yōu)于3 cm,垂直優(yōu)于4 cm,有效覆蓋范圍為離岸83 km,可以在任何天氣條件下,向渤海灣地區(qū)水上航行的船舶提供實(shí)時(shí)厘米級(jí)定位和分米級(jí)導(dǎo)航服務(wù),并能獲得高精度的高程信息,為深吃水船舶乘潮進(jìn)出港提供安全保障。
目前,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)外提供的定位導(dǎo)航服務(wù)采用二維技術(shù),精度在10 m左右,基本能夠滿足船舶在海上航行的需要,但超大型船舶進(jìn)出港或多艘船舶同時(shí)作業(yè)時(shí),其定位精度稍顯不夠。
2.3海洋觀測(cè)
目前國(guó)際上正在應(yīng)用的重要對(duì)地觀測(cè)手段主要是基于GPS連續(xù)運(yùn)行觀測(cè)站,用于地殼運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、空間基準(zhǔn)維持、地球動(dòng)力學(xué)研究、大氣和海面監(jiān)測(cè)等方面。
1) 提供潮汐觀測(cè)站站址的周、月、年變化率,監(jiān)測(cè)海平面實(shí)際變化
GPS業(yè)務(wù)化觀測(cè),將提供沿海海洋站站址水平和垂直的周、月、年變化率,結(jié)合潮汐測(cè)數(shù)據(jù),能夠準(zhǔn)確地揭示沿海海平面的真實(shí)變化。目前我國(guó)監(jiān)測(cè)海平面變化以驗(yàn)潮資料為主,輔以衛(wèi)星測(cè)高資料。通過(guò)增加GPS連續(xù)運(yùn)行觀測(cè)站,在海面變化監(jiān)測(cè)中有三大優(yōu)勢(shì): ① 將沿海海洋站資料納入統(tǒng)一的參考框架中,綜合分析區(qū)域性海面的整體變化趨勢(shì)。 ② 分離驗(yàn)潮站基巖的垂直運(yùn)動(dòng),準(zhǔn)確地揭示海面的真實(shí)變化規(guī)律。 ③ 在沿岸和近海提供厘米級(jí)的定位服務(wù),標(biāo)定TOPEX/Poseidon等測(cè)高衛(wèi)星的系統(tǒng)性差異。結(jié)合驗(yàn)潮站潮汐和水文氣象資料,準(zhǔn)確反映海平面的變化[6]。
2) 及時(shí)提供沿海大氣水汽含量變化信息,為海洋氣象預(yù)報(bào)服務(wù)
GPS數(shù)據(jù)處理中心每15 min能提供一次水汽變化信息以及沿海各海洋站上空水汽含量數(shù)據(jù),這對(duì)災(zāi)害海洋天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)非常有益。目前,短期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性受制于初始水汽場(chǎng),通過(guò)沿海GPS連續(xù)觀測(cè)站的建設(shè),具有如下作用: ① 增加了實(shí)時(shí)水汽含量觀測(cè)值,提供了新的海洋環(huán)境信息。 ② 基于海洋站觀測(cè)到的水汽變化信息,能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)和掌握災(zāi)害性天氣的發(fā)生、發(fā)展和演化。 ③ 為海洋氣象預(yù)報(bào)實(shí)時(shí)提供初始的水汽場(chǎng),以提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度[7]。
3) 在線提供空間位置基準(zhǔn),為海岸帶和近海海洋調(diào)查服務(wù)
在海洋站上增設(shè)的GPS連續(xù)運(yùn)行觀測(cè)站,構(gòu)成了海洋的空間基準(zhǔn),能夠?yàn)榻U{(diào)查提供精密定位服務(wù),也為海島調(diào)查提供統(tǒng)一基準(zhǔn),同時(shí)也為國(guó)內(nèi)外海洋劃界等勘測(cè)提供全球統(tǒng)一的參考框架。為海底和近岸地震等災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)提供定量依據(jù)。由于地震與地殼運(yùn)動(dòng)有這密切的關(guān)系,地殼運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)一直是地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的研究的重要手段和依據(jù)。在沿海地區(qū)增設(shè)GPS連續(xù)運(yùn)行觀測(cè)站,能夠高精度、實(shí)時(shí)、連續(xù)地獲取板塊間相互作用引起的地殼運(yùn)動(dòng)[8]。
目前我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在海洋觀測(cè)方面主要用于海洋氣象和海洋災(zāi)害的探測(cè)。利用北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)可定量遙感水汽和電離層電子濃度,可以提高暴雨暴雪的預(yù)報(bào)能力和增強(qiáng)近海大風(fēng)大霧的預(yù)報(bào)和服務(wù)能力?;诒倍穼?dǎo)航衛(wèi)星的大氣、海洋和空間監(jiān)測(cè)預(yù)警應(yīng)用,將通過(guò)對(duì)臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)的探測(cè)提高臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)報(bào)能力,探測(cè)水汽輸送,通過(guò)岸基探測(cè)海風(fēng)海浪,增強(qiáng)近海天氣預(yù)報(bào)的精度。通過(guò)衛(wèi)星探測(cè)手段的提升,提高對(duì)關(guān)鍵氣象災(zāi)害的預(yù)報(bào)能力。
在北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的技術(shù)支持下,近年來(lái)我國(guó)在氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)能力有了較大的提高,在奧運(yùn)國(guó)慶等重大氣象保障中發(fā)揮了重要作用。我國(guó)是世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一,氣象災(zāi)害就占70%以上,增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi),構(gòu)筑全方位、全時(shí)空、快速反應(yīng)的氣象服務(wù)體系,對(duì)于保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速健康發(fā)展具有重要意義。
2.4海事應(yīng)用
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可應(yīng)用于船只導(dǎo)航、海洋捕撈、海運(yùn)跟蹤、海上事故搜救、海洋勘探及海屬范圍劃分等許多方面,應(yīng)該說(shuō)GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在海事方面都有相當(dāng)成功的應(yīng)用。比如我國(guó)的海洋漁業(yè),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的捕撈,近海的魚類資源已趨于枯竭,漁民又不愿去深海,因?yàn)樯詈_h(yuǎn)離陸地,水深浪急,在茫茫深海里找不到方向與位置,有可能不知不覺(jué)就進(jìn)入禁漁區(qū)、甚至越過(guò)國(guó)界,遇險(xiǎn)時(shí)搜救很困難等等[9]。因此,利用衛(wèi)星定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng),能隨時(shí)獲知漁船方位,引導(dǎo)漁船進(jìn)入深海作業(yè),對(duì)遇險(xiǎn)船只準(zhǔn)確搜救,及時(shí)警告越界或進(jìn)入禁區(qū)的漁船等,為海洋捕魚作業(yè)帶來(lái)了革命性的轉(zhuǎn)變。
我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以為漁業(yè)管理部門提供船位監(jiān)控、緊急救援、政策發(fā)布、漁船出入港管理服務(wù)等;向海上漁船提供導(dǎo)航定位、遇險(xiǎn)求救、航海通告、增值信息(如天氣、海浪、漁市行情)等服務(wù)[10];相較于GPS,北斗獨(dú)特的短消息功能能使得船與船、船與岸之間進(jìn)行消息互通等。漁政執(zhí)法船能同時(shí)安裝北斗增強(qiáng)監(jiān)測(cè)接收機(jī)、普通型北斗海洋漁業(yè)船載終端等設(shè)備,海上漁船安裝普通型北斗海洋漁業(yè)船載終端,組成移動(dòng)指揮管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)漁政執(zhí)法船在海上航行執(zhí)法下移動(dòng)指揮管理。通過(guò)北斗增強(qiáng)監(jiān)測(cè)接收機(jī)可實(shí)時(shí)接收遠(yuǎn)近距離安裝有北斗海洋漁業(yè)船載終端設(shè)備的漁船的位置、緊急報(bào)警信息,實(shí)現(xiàn)緊急情況下的遇險(xiǎn)搜救及聯(lián)絡(luò)。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信技術(shù)在漁業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,使?jié)O民可獲得天氣、海浪、赤潮、魚汛、漁市價(jià)格等增值信息,并迅速發(fā)布漁獲物的信息,提高生產(chǎn)效率,降低交易風(fēng)險(xiǎn),增加漁民收入。漁業(yè)經(jīng)營(yíng)者能夠在最早的時(shí)間內(nèi)獲得捕撈信息,縮短交易時(shí)間,降低交易成本[11]。有效地整合漁業(yè)生產(chǎn)、管理和交易信息資源、擴(kuò)大信息的利用價(jià)值,通過(guò)高科技手段,為漁業(yè)管理部門和漁民提供管理和作業(yè)提供決策支持服務(wù),促進(jìn)海洋漁業(yè)生產(chǎn)和交易的集團(tuán)化和規(guī)?;l(fā)展。
2.5海上施工
我國(guó)正在建設(shè)的沿海大中型港口碼頭、航道和海上人工島正面臨新的問(wèn)題:遠(yuǎn)離大陸的人工島礁建設(shè)需要的高精度定位問(wèn)題和建設(shè)監(jiān)控信息,如何能夠高效、費(fèi)用低廉?茫茫大海中的跨海大橋,如何高精度定位?如何實(shí)時(shí)監(jiān)控?離岸航道疏浚,如何保證潮位控制、測(cè)量數(shù)據(jù)及時(shí)更新?如何保證施工精度?在政治敏感區(qū)域,如何保障我們的信息安全?
海洋土木工程投資大、風(fēng)險(xiǎn)高、重型裝備使用量大、技術(shù)和管理難度大,工作環(huán)境遠(yuǎn)離陸地、地質(zhì)復(fù)雜、工況惡劣、腐蝕嚴(yán)重,甚至涉及敏感地區(qū)[12]。擁有自主技術(shù)的高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位、圖文信息傳輸技術(shù)是實(shí)施海洋工程必備的技術(shù)保障手段。通過(guò)北斗系統(tǒng)的RDSS和RNSS雙重技術(shù)體系與兼容GPS等系統(tǒng)的多模集成應(yīng)用,并與其他無(wú)線數(shù)傳技術(shù)互補(bǔ),不僅可實(shí)現(xiàn)全海域的無(wú)線數(shù)傳服務(wù),而且能夠?qū)崿F(xiàn)海洋工程船舶厘米級(jí)的精準(zhǔn)定位服務(wù)?;诒倍废到y(tǒng)的海洋土木工程的信息化建設(shè),是提升海洋土木工程項(xiàng)目整體水平的突破點(diǎn)。
我們的目標(biāo)是研制智能位置服務(wù)平臺(tái)及其終端設(shè)備,建立船岸數(shù)據(jù)通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化接入、自動(dòng)數(shù)據(jù)交換,與其他數(shù)傳方式互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,水平定位以北斗系統(tǒng)逐步兼容、替代GPS,開(kāi)發(fā)可視化三維船舶監(jiān)控、施工效果優(yōu)化分析調(diào)度系統(tǒng),滿足用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控與報(bào)警和遠(yuǎn)程故障診斷需求,開(kāi)拓北斗系統(tǒng)在工程船舶海洋工程中應(yīng)用新領(lǐng)域[13]。
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在海洋工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了海洋科技的進(jìn)步并且?guī)?dòng)了海洋經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,使得人類對(duì)于海洋的探索和利用更加地深入。今年我國(guó)成功發(fā)射了第五顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,北斗導(dǎo)航從區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)向全球衛(wèi)星導(dǎo)航體系正式邁進(jìn),隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷發(fā)展,在國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航科技專項(xiàng)和相關(guān)政策推動(dòng)下,我國(guó)北斗系統(tǒng)在海洋工程的應(yīng)用將更上新臺(tái)階。
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Application of Satellite Navigation System for Ocean Engineering
ZOU Wei,WANG Shiming
(SchoolofEngineering,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)
This paper systematically discusses the composition of GPS and Beidou satellite navigation system, discusses and explores the GPS satellite navigation system in marine engineering about underwater survey/positioning, offshore positioning, ocean observations, maritime applications and offshore construction, obtains Beidou system playing an important role in the development of China's marine engineering, it points out the shortcomings of the BeiDou system in the marine engineering applications compared with GPS.
GPS; BeiDou navigation system; ocean engineering
2016-03-04
國(guó)家海洋可再生能源專項(xiàng)資金項(xiàng)目(編號(hào):SHME2013JS01); 上海交通大學(xué)海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室青年基金資助項(xiàng)目(編號(hào):1303); 上海海洋大學(xué)科技發(fā)展專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):1416)
P752
A
1008-9268(2016)03-0121-05
鄒偉(1989-),男,碩士生,主要研究方向?yàn)楹Q笮履茉囱b備。
王世明(1964-),男,博士,教授。主要研究方向?yàn)檐囕v和海洋工程的先進(jìn)設(shè)計(jì)制造及智能控制。
doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2016.03.026
聯(lián)系人: 鄒偉 E-mail: zouwei0302@163.com