船載導航接收機新標準及對我國北斗應用的建議探討

田曉彬?劉蕾?王康

摘 要 2015年6月，國際海事組織海上安全委員會通過了《多系統船載無線電導航接收機性能標準》的決議，該標準的推行對各國的船舶導航管理工作提出了新的要求。本文結合該標準在船載導航接收機方面的新要求，對我國北斗應用所受到的影響進行了分析，并提出了相應的舉措，希望能夠為相關部門和企業提供建議。

關鍵詞 船載導航接收機;船舶導航;北斗

《多系統船載無線電導航接收機性能標準》的頒布和推行旨在確保船舶在航行中能夠有適應性較強的船載導航接收機，按要求各國政府需在2017年12月31日之后開始執行這一標準，安裝的船載導航接收機的性能標準不能低于該項決議的要求。這項決議的推行也給我國的船舶導航管理部門以及北斗產業提出了新的要求，一方面要制定和修改相關管理規則，另一方面要加快促進船舶導航接收機生產企業生產相應產品，進一步規范我國船舶導航以及北斗產業的發展。

1船載導航接收機新標準分析

1.1 概述

全球衛星導航系統簡稱GNSS，屬于空基無線電導航系統，用于在全球范圍內給用戶提供位置數據、速率和時間方面的服務，有的GNSS已經獲得國際海事組織的認可和批準成為世界無線電導航系統的重要組成部分。為了確保GNSS發布的位置信息能夠提供導航服務，保證位置信息的準確性和可靠性，每個GNSS都要有30顆衛星布設在相應的空間段內，而且要保證用戶所處的位置能夠收到4個及以上衛星的信號，以確保精準定位。與空基無線電導航系統相對應的是陸基無線電導航系統，該系統是借助陸基發射臺來發射信號來發布對應的時間信息，接收機設備在收到3個及以上發射臺的信號才能夠完成二維定位。船舶在港口的入口、通道以及水域沿岸等特殊位置對定位系統服務質量的要求更高，這時往往需要增強系統的陸基或空基發射臺來提升信號質量，確保數據的準確性和可靠性。

多系統船載無線電導航接收機的新標準中提出了允許組合使用提供時間數據的增強系統，這要求在當前的船舶導航中做出改進，并在未來無線電導航系統中積極推廣和使用。如果多系統接收機涉及2個及以上的GNSS來導航信號，提供距離、時間、速率等信息，就可以根據實際情況來判斷是否需要利用增強系統。當無線電導航系統的數量為2個或者更多時，無線頻率的抗干擾性就會提升，這種組合使用的方式相比單一系統模式會出現冗余，這樣有助于減少信號傳輸過程中的損失[1]。

1.2 接收機設備

多系統船載無線電導航接收機設備由很多構件和單元組成，這些構件和單元的質量和功能直接影響著接收機設備功能的正常發揮。接收機中的天線要能夠接受所有的無線電信號，為接收機設備發揮功能提供信號支持，在設計和安置天線時要在選擇船舶上合適的位置，以確保天線能夠接收到所需的無線電信號，要注意避免多徑干擾，為天線接收信號創造一個穩定的環境。接收機要有對應的處理器，以完成對無線電導航信息的處理。在接收機設備的設計方面，要注意減少外部干擾源的干擾，對系統進行完好性監視，保證設備計算的以及向用戶發布的信息具有較高的質量，滿足數據可靠性和準確性要求。

2我國北斗應用受到的影響和應對措施

我國的北斗衛星導航系統在2011年12月份投入試運行，2014年11月獲得了國際海事組織海上安全委員會的認可成為將來世界無線電導航系統的一個組成部分，所以在《多系統船載無線電導航接收機性能標準》頒布后，我國北斗衛星導航系統也受到了深刻影響。在這種環境下，要積極應對挑戰，把握發展機遇，推動我國北斗衛星系統功能和能力的提升[2]。

2.1 進一步提升北斗系統的性能

結合性能標準的要求來看，目前我國所生產的北斗芯片，包括北斗和GPS雙模芯片，是可以達到性能標準的要求的。全球衛星導航系統有四個不同的系統，我國的北斗衛星導航系統只是其中的一個組成部分，預計到2020年我國的北斗系統還無法在全球范圍內實現全面定位，全球定位和導航能力還需要提升，僅對于亞太地區而言是能夠滿足船舶導航系統的性能要求的，但是對于用來全球航行的遠洋船舶而言，我國現有的北斗衛星導航系統還無法滿足其性能要求。所以眼下我國船舶導航接收機生產廠商首先要解決的問題就是如何進一步提升系統的性能，提升北斗系統在全球范圍內的導航和定位能力，為船舶導航提供更高質量的服務。

2.2 提升對時間數據的評估功能

目前，世界范圍內的船載全球衛星導航系統的接收機普遍面臨的問題是不具備對準確性和適應性和完好性的評估功能，評估功能直接影響著系統運行的穩定性和數據的可靠性。我國在對北斗衛星導航系統進行改進時，也要加大在評估功能方面的研究，結合船載綜合PNT算法來進行研究，借助輔助系統來取得需要的數據信息。目前各國對評估功能的研究都比較少，預計要實現這一功能需要長期的研究工作，所以我國要盡早從這一方面入手，加快研究工作的進度。除此之外，我國各無線電導航系統接收機生產企業也要加強對這一性能標準的研究，確保生產的相關產品能夠達到標準的要求[3]。

3結束語

針對船載導航接收機新標準所帶來的影響，我國海事部門、船舶導航管理部門和相關企業要積極迎接挑戰，加強對這一性能標準的研究，不斷提升我國北斗衛星導航系統的性能。北斗生產企業也要按照新標準來生產多系統船載導航接收機，把握市場機遇，船舶高航管理部門要及時做好準備，為新標準下的船載導航接收機提供支持。

參考文獻

[1] 李慧，張淑芳.船載導航接收機新標準及對我國北斗應用的建議[J].世界海運，2016，39（8）：1-5.

[2] 房媛媛，趙燕，曹陽，等.船載北斗導航接收機標準體系的研究[J].軍民兩用技術與產品，2015，（12）：61-61，65.

[3] 林德輝.船載北斗衛星導航系統（BDS）接收設備性能標準[J].船舶，2017，28（6）：97-102.