船舶通信导航技术及发展趋势研究

　　摘要：船舶通信导航技术的服务对象主要是船舶业务方面，运营的环境是水下腾讯空间为主，保持全程跟踪和服务于船舶的所有航行操作，直到船舶达到目的地为止。船舶通信导航技术所涉及的方面较多，操作也是比较复杂的，例如行为推算无线电波的发送以及接收地图观测卫星定位等等。通过这些技术之间的配合，相关人员可以掌握船舶的位置以及动态状况。本篇文章将着重分析船舶通信的特点以及船舶通信导航技术的发展趋势，希望位相关人士提供帮助。

　　关键词：船舶通信;导航技术;发展趋势

　　引言

　　通信技术也被称为通信工程，它主要是指利用现代信息信号的传播与处理，对信息进行采集，处理，传播，交换等等。随着网络的发展，通信技术被运用到各行各业当中。船舶的通信技术也属于移动通信的运用范围，船舶通信技术是以导航技术为主的，而导航技术是保证通信技术能够实现目标的主要条件，两者的关系密不可分，因此应该对这两种先进技术进行分析，本篇文章将着重阐述船舶通信的注意之处，为其未来发展的趋势提供建议。

　　一、船舶通信的内涵及主要特点

　　通信系统构架主要分为三个部分，首先海上的用户终端，其次陆地上的用户终端，最后是指挥型基站。其中海上用户终端是指将系统部署在运输船以及渔船上，通过终端的综合船桥系统，利用平台管理系统对船舶的安全信息以及数据进行有效管理并且监控，能够将数据信息有效传到陆地，使陆地上的用户终端能够准确掌握海上船舶的安全状态，并且能够及时沟通以此提高管理水平，对船舶的海上安全有所保证。陆地上的用户终端主要建立在海上用户终端上，利用陆地用户终端能够与海上用户终端保持数据通信以及安全业务。对海上用户终端起到监控的作用。

　　船舶通信的运营环境主要是水上，主要的运营承载工具是船舶和其他的通信技术有很大的不同之处，船舶通信具有以下几方面的特点其一只能采用卫星或者是短波进行通信，无法有效的应用其他的通信技术，而且通信双方的距离一般比较远。其二通信的设备设施运用较多，频率较高，腾讯的系统比较复杂，而且运营的主要承载工具局限在船舶上，设备设施的体积较大占用空间较多。其三，无任何的固定设施。

　　二、船舶通信方面的发展状况

　　(一)传播导航技术的发展状况

　　目前船舶导航系统主要是由感应器，数据处理系统，控制系统以及终端系统组成的。传感器的体积越来越小，而功能却越来越多，有一个小小的传感器可以采集到各方面的数据，目前较多的传感器被运用到通信系统当中。数据处理系统是将传感器所收集到的数据进行系统化的整理，优惠将传感器装的数据进行汇总，然后再经过一系列的操作得出船舶所需要的结果，再将这个终端结果传送给终端显示器中。

　　主要的数据处理有导航数据处理，函数数据处理，罗航数据处理，水深数据处理等等。控制系统主要是控制数据处理系统以及其他的设备来完成对整只船舶的管理，主要包括信息管理，航向航速，水深数据，气象风向风速信息的管理与接收。

　　(二)船舶通信技术发展的状况

　　目前，大部分的民用通信一般是以寬带为基础的网络服务业务设施。在船舶的内部可以通过网络和对外通信的设备进行监控和通信。船舶的通信技术是一体化的通信设施，一般有四个层面构成。最上层以及最下层为船舶提供基础的服务，最上层是应用层主要包括各种各类的应用，第二层为网络设施层，这一层的主要作用是为船舶提供基本的数据语音以及视频等三类网络信息服务，第三层是协议层，主要包括通信的协议等等，最底下一层是基础设施层，这一层主要是为顺利通信提供条件。

　　(三)综合的通讯导航系统功能

　　其一综合的导航系统功能可以准确的提供航行的动态数据信息，包括海面的状况，航行的方向等等一系列的传播信息，其二能够提供更加智能化，丰富化的电子海洋地图，其三可以利用雷达实现信息和电子地图的显示，同时也可以完成任意两个地点之间的方位以及距离的测量，其四，可以为船舶提供更多的航线计划，其5可以利用信息化的通讯技术自动避免碰撞。其六，可以利用显示系统展现出船舶中的所有货物以及船舶本身的具体信息。

　　(四)物联网技术

　　物联网架构中最主要的技术有以下2种：(1)射频识别技术：(RFID)RFID是通过非接触式的扫描，快速获取带有射频识别卡的实物信息的技术。基于射频识别的信息采集和传输可以大大提高通信效率，实现港口的船舶自动识别。(2)无线传感器技术：无线传感器技术在信息采集和传输时具有灵活性高、准确度高等优点，而基于无线传感器的网络是个数据量大、自动化程度高、可靠性高的动态信息网络。对于船舶导航过程中地理、水文、气象和船舶运行状态信息的勘测和采集具有重要意义。

　　三、船舶通信导航技术在未来的发展趋势

　　(一)更加精细化、细微化的惯导

　　目前各种灌倒在精度功率智能化方面都有很大的进步，各行各业所研究出来的产品成果基本都会运用到惯导产品当中。陀螺仪将会被微积分陀螺所取代，这种设置的体积非常小，大概仅有一立方米，而工作一次所消耗的功耗仅有5mW。发展新片的导航仪也有非常突出的特点，他的导航检测能力非常强而且移动的速度较快，体积和尺寸都比较小，功率较低，而且稳定性较强。

　　(二)数字化和宽带化的通信网络设施

　　随着互联网的不断发展，更加数字化网络化的通信网络成为了通信方面的重点关注对象。以手机为例子，过去的手机只能以通话为主要服务，而且体积较大，携带很不方便，功能较少。而现在的4G手机，体积越来越小，功能也越来越完善，从刚刚开始只能进行通话与发短信，到现在能够进行网上聊天，网上办公以及网上购物，这就是宽带化和数字化的通信技术给人们带来的方便之处。相信在未来的世界里，光纤通信的距离会越来越远，通信的速度也会越来越快，目前许多国家和地区都已经有了千兆光纤。想让网络有更大的进步，就一定要考虑到新型的光纤技术研究。

　　光纤通信更加的高速化，远距离方向快速发展，其重点是发展密集波分复用光交换以及其他的技术。除此之外还应该更加关注纳米技术，高温超导技术以及光路集成的技术等等。关注计算机以及量子信息的新突破以及运用，当其研究的新成果和船舶通信导航技术相结合，将会给船舶导航技术带来质的飞跃。

　　(三)船舶通信导航技术网络的一体化和智能化

　　一是推动不同手段、不同网络之间的互联互通、融合集成，实现网络功能综合化、智能化。例如电信网、广播电视网和互联网的“三网融合”，用户只需一条线路，就可以打电话、看电视和上网，还有，近年来新兴的物联网、云计算、大数据、智慧地球等技术，促使网络功能不断拓展深化。为了适应这一发展趋势，要重点发展宽带网络、高速数字接入网、自组织网、智能网和信息安全等技术。

　　二是将传统的惯导、卫导、天文、无线电、测深、测速、地理等信息单元的信息集合在一起，融合处理成高精度、高可靠、高适应性的导航和控制信息，直接链接到舰船操控环节、船舶监控网、作战指挥网，实现移动通信、导航、组合导航与数据船桥等一体化应用，使得船舶的智能化、灵活性、经济性和生存能力得到根本性的改善。

　　科技论文投稿刊物：舰船科学技术创刊于1962年，是中国舰船科技领域唯一的综合性学术期刊。主要刊登中国舰船领域和相关行业的高新技术和实用技术方面的论文。选题范围包括舰船理论研究、舰船高新技术和实用技术、舰船系统工程以及与舰船相关的内容。

　　四、结束语

　　船舶导向技术是一门高技术含量和高附加值方向的行业，科学技术的进步，推动者传播方向的发展，我国的船舶方向目前仍然处于被动的状况，随着科技的进步，船舶行业也有了巨大的变化，相信在未来时期船舶通信技术可以有更大的突破，利用计算机，光电子等技术，融合网络通信以及导航建立它更加智能化网络化的综合性通信导航技术。

　　参考文献：

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　　[3]杨洪鹏,薛文平,许大鹏.船舶通信导航技术及发展趋势研究[J].科技风,2018(01):43.

　　[4]黄应邦,马胜伟,吴洽儿.渔业船舶通信导航技术现状及发展趋势[J].中国水运(下半月),2017,17(03):83-85.

　　作者：陆建功 陶庆庆