通信導航范文

時間:2023-03-24 10:29:54

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通信導航

篇1

【關鍵詞】航空通信導航 民航安全 通信系統設計

一、引言

民航運輸,肩負著我國日益增長的居民出行運輸重任,民航的空中安全管理成為重中之重。防患于未然,利用通信導航系統晚上安全航行,提升安全預警機制,不僅僅關系著飛行員和乘客的安全,也與地面居民的生命財產安全息息相關。借助精確的民航和及時通信導航系統杜絕空難事故的出現,是民航安全管理局的首要任務。如何優化民航通信導航系統的使用操作,傳輸精確的數據,實現預警空中事故的發生,對于建設安全民航空中運輸有重要現實意義。

二、民航航空通信導航系統概念

民航航空通信導航系統,是包括通信聯絡、組織調度、協調作業指揮控制等。導航主要是引導航班的近進引導、進場著陸等,導航有地面、空中、機載涉及的區域。主要的操作是運用有線、無線通信設備,時時傳遞數據信息,保障溝通順暢,飛行過程中能按照塔臺及控制中心的調度指示完成安全航行,并且保障地地通信、地空通信的安全暢通運行。

三、民航航空通信導航系統存在的問題

3.1航空通信受到干擾影響安全運行

我國地面衛星發射塔臺、地面基站的數量逐漸增多,會出現相互干擾、帶外干擾和同頻干擾等,影響民航的航空運輸。尤其是無線電設備、飛無線電設備的電磁波影響,會給民航運輸中正常數據的分析和傳播帶來影響,造成傳播的偏差,導致民航空難事故的發生。

3.2運輸流量大影響實時監測數據傳輸

民航運輸的迅速發展,全國同一時段不同航線飛行的航班越來越多,地面樞紐終端主要是通過雷達來管制流量較大的機場、區域。我國大部分高空、中低空管制區配備了二次或一、二次雷達檢測實時數據。在航行的情報上,自動化的航行情報系統,在面臨航行高峰期時段,仍然不能滿足中控樞紐終端雷達的實時數據傳輸,造成部分民航行航班因為調度不當而延誤,甚至造成航行路線沖突,引發空中交通事故。

四、民航航空通信導航系統的優化設計

4.1完善機身干擾系統檢測和升級

無線電對航行的干擾危害重大,在硬件上需要對機身四周采取加強機載無線電設備抗干擾系統的安裝和定期升級。針對民航運輸的特殊性,調整塔臺及導航監視系統對航行途中的飛機實時監測的信號源識別,選擇特有的航空通信接受頻率,保證民航運輸接收調度信息的頻率獨特性。利用航空電信網讓AOS、GNSS與各種通信系統結合,實現各空中交通管理信息系統之間資源共享和數據交換。對同屬于民航運輸的空中航信信息,自動識別并傳輸,方便飛行員自身可以操控空中較近領域的航行班機,距離較近的班機以強烈信號頻率發出預警,頻率達到一定赫茲則會傳導飛行員最優的避開路線,保證飛行安全。

4.2提升預警系統及管理軟件科技含量

篇2

 

前言:在民航通信導航監視的整個工作鏈中,人員、設備、環境和管理是四個重要的組成部分,只著重于其中某一個指標不能全面的分析民航通信導航監視工作。本文從“人、機、環、管”這四個方面來分析加強民航通信導航監視工作的管理措施。

 

一、民用航空通信導航監視系統概述

 

1.1 民用航空通信系統

 

通信指的是信息通過以某種物質為媒介,經由發送者發至接收者的全過程,它的目的是讓傳送者能夠把自己的意識傳送給接收者并使其理解。通常情況下通信以信號特征可以歸類分為數字的通信和模擬的通信兩種通信系統,而按其所提供的業務種類則能夠分為圖像、通話等方面,如果是按媒介進行歸類則能夠分為無線和有線兩種通信系統。通信系統[1]指的是信息的來源通過通信設備經由通信信道發送至接收設備上,使得接收者接收到消息。

 

1.2 民用航空導航系統

 

導航指的是機場地面上的管理部門憑借相關設備上所顯示出的有關消息,經由通信系統對飛機進行指路,并且控制其航向及航線。這一點特別重要的,飛機是否能夠安全的著陸抵達目的地,都離不開導航與其密切相關,現如今我國的導航系統主要包括機場導航以及航路導航。

 

1.3民用航空監視系統

 

監視說的是機場地面上的管理部門對飛機航向、航線及安全方面進行的監督,并且當飛機出現問題時能夠及時的發現通知機組成員,并幫助其妥善的處理危機。實際上飛機是否可以安全的進行航行抵達到目的地這三個系統起到了不可忽視的作用,因此,這三個系統技術層面的提高就顯得尤為重要。

 

二、民航通信導航監視工作的現狀

 

民航事業作為我國經濟社會的一種基礎性行業,其在國家安全和公共服務等許多方面都充當著重要角色。在社會經濟迅速發展的帶動下我國的民航事業也在突飛猛進。因此,目前民航事業所使用的通信導航監視系統所存在的種種弊端開始顯露出來,已經無法跟上民航事業的發展,很難與現代經濟需要相適應 [2]。很大一部分的地面管理部門系統都比較低,一些飛機在飛越大洋的過程中只能依靠靠程序進行管理、管制,即在飛機起飛前就已經為此飛機進行了固定飛行航道和飛行高度設定,在飛行過程中有緊急情況飛行員必須向地面總部發出信號進行詢問,但是地面上與飛機上進行信息交流又比較困難,所以如果飛行員想臨時對飛機的航跡和高度進行改變,難度非常大。此外導航和監視系統也存在著很多問題。比如:導航設備、系統過于單一化,對導航信息進行備份的措施也比較缺乏;由于空中飛行區域劃分所帶來的限制,機場的??匡w機量增大;此外大部分機場受到了地理環境的影響;我國的東西部民航業發展及不平衡。目前我國民航業的監視工作也存在者較多問題,比如對飛機的監視不夠全面,在飛機飛到特殊的環境時,監視系統失效等等,這些問題都將影響著民航事業的發展。

 

三、完善民航通信導航監視工作措施

 

3.1做好機務工作人員監視工作管理

 

飛機的安全飛行離不開人的活動,尤其是與空管、飛行、通信導航監視工作有關的工作人員。如果工作人員粗心大意、技術水平不到位或是由于平時的惰性而沒有達到操作要求規范,就可能因為一個小失誤就可能導致一次安全事故的發生。每一個工作人員的安全行為及工作能力都會影響整個系統是否能夠安全有效的運行。因此,訓練出一支素質高、責任心強、能力高的工作團隊,為飛機安全飛行提供保障,為人民的安全出行貢獻力量就顯得尤為重要了。首先應該加強工作人員的思想教育,樹立正確的人生觀價值觀,養成正確的工作態度,提高他們對工作的積極主動性,培養他們的責任心和團隊精神。同時要提高工作人員的專業素質和工作能力,提高對設備、儀器操作的熟練程度,使他們時刻保持警惕,不敢松懈。只有這樣才能有效的避免災難的發生。

 

3.2強化通信導航監視設備管理

 

通信導航監視設備的正常運行對飛機的安全飛行起著重要作用。曾經在四川機場就有因為一個小開關老化著火,造成整個機場停電數小時,上百個航班延誤,近萬人滯留的嚴重后果。為了避免因設備出現問題而帶來的危機,首先應該加強對設備的管理、維護和運行工作,盡量避免設備在正常運行范圍之外受到損害,使其在規定的使用年限之前都能夠正常安全的運行;涉及到計算機軟件或自動化控制等系統的設備應在其未達到規定使用年限時及時的進行更新和升級;設備在使用之后,必須嚴格按照說明說上的要求定期進行保養和維修,特別是惡劣天氣下使用之后,應及時修復設備受損的部位,以便在下一次工作中提供安全可靠的服務;機場管理部門應定期請專業人士對所有設備進行檢查和大修,包括設備主體和附屬設備,小到每一個開關和零件,及時修復設備問題,排除潛在的危機隱患;最后在設備啟用之前建立檔案,并在每一次使用時對設備的運行情況做好詳細的記錄,更容易發現問題、解決問題[3]。

 

3.3加強環境危機管理

 

在民航通信導航監視的眾多危機中,環境因素是最不可預知、不可評估,且一旦發生,可能會造成很大的影響。如天氣驟變,遇到狂風暴雨、電閃雷鳴,就有可能突然摧毀設備中斷線路,突發性強,時間緊迫,沒辦法臨時采取措施來改變局面。因此,可以提前做好防護工作,未雨綢繆。第一,在高建筑物上安裝避雷針、避雷網等,使各種通信導航監視設備處于安全防雷區域;第二,將高壓電線鋪設在金屬管內,從電線終端桿引入,全程埋入變壓器,金屬管通過接地將電荷導入大地,保護供電系統電涌;第三,將通信導航監視設備的防雷系統共用接地,接地裝置電阻應按照工作線路連接方式、設備要求的最小值確定;第四,避雷針和避雷網等還不能防止電子設備受損,有必要對建筑物和線纜采取屏蔽措施,削弱電磁場,防止線路和設備受到損害。

 

3.4建立完善良好的管理制度

 

一個良好的管理制度,能提高機場整個團隊的凝聚力和戰斗力。不僅能夠減少危機的發生,并且能在危機發生時快速高效的進行挽救工作。首先,應該建立避免危機產生的措施。比如在機場的通信導航中執行“雙崗制”,合理搭配班組人員,尤其是在臺站維護中,兩個人可以進行相互的監督提醒,技術支持,減少錯誤的發生;可以建立多級分層次檢查,定期和不定期檢查,自檢和互檢,嚴格指出問題所在;其次是做好通信導航監視設備和資料的備份工作,因為再周全的制度也不能確保任何一個人都不會出錯,當錯誤發生時,及時的做好補充工作,以免因物資設備的缺失而影響后續工作的進行[4]。

 

總結:

 

雖然當前我國的民航事業的許多方面都存在各種問題,并且隨著國家經濟的高速發展,這些問題將會愈加凸顯。我國應對民航事業的發展大力支持,不但要加強對民航從事人員的培訓工作,還應該加大資金的投入,為民航事業開發新的設備提供雄厚的資金保障。相信通過國家和民航的共同努力,我國的民用航空通信導航監視工作定會越來越科學、合理,此外隨著我國高新技術人才不斷加入研究,民航在通信導航監視系統方面的技術含量必會不斷改進增長,我國廣大人民的人身財產安全將會得到越來越好的保障。

篇3

[關鍵詞]船舶通信;導航設備;設備維護;項目質量控制

中圖分類號:TN 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2015)35-0045-01

在我國國民經濟快速發展的狀況下,我國與世界各國的進口、出口往來越來越頻繁,我國船舶航運的地位也在逐日提高。在這樣的新形勢下船舶設備維護市場已經成為船舶航運中的不可或缺的部分,關系著我國航運的發展。與此同時隨著第三次科技革命的發展,眾多行業都憑借科學技術發生了巨大的變化,取得了很大的進步。毋庸置疑的是電子科技也愈加廣泛深刻地應用到船舶通信導航設備中,提高了船舶航行的便捷程度與安全保障,使我國船舶航行對對電子設備的依賴也提高。而當前國內很多負責船舶通信導航設備維護的公司在進行設備維護項目過程中存在一些問題不利于我國作為世界港口大國的發展。因此,結合船舶運輸行業自身的特點及船舶航行的具體情況,對船舶通信導航設備維護項目質量控制做相關的有效探討是非常重要的。

一、當前我國船舶通信導航設備維護市場的現狀及存在的問題

(一)船舶通信導航設備維護的質量意識薄弱

隨著我國與海外各國貿易往來的不斷加強,船舶航運承擔著重要的功能。因此,船舶通信導航設備的質量好壞是決定船舶能否順利航行的關鍵。當前國內眾多規模不大的電子設備公司,在船舶維護項目上沒有較為全面的質量控制體系,僅僅通過低價接手設備維護項目,而沒有一系列的維護項目的后續服務等等保障性措施。這在一定程度上損傷了我國船舶通信導航設備維護行業的聲譽,對整個市場的發展無疑是不利的。

(二)國內船舶通信導航設備維護的技術質量較低

盡管近年來船舶通信導航設備維護行業的崛起速度很快,但大部分企業的技術水平還是有待提高的。相比于國外先進的船舶通信導航設備的維護水平來說,我國在這一行業的管理水平也存在著問題,在經營機制上也有不足。有些公司看到船舶通信導航設備維護行業的前景,在沒有足夠的技術基礎和完善的管理制度的情況下單槍匹馬的成立起來,導致整個行業的水平良莠不齊,也增加了眾多企業無序的競爭,直接影響到各公司維護工作的效益與價格。

(三)中國船舶運輸航行本身的優勢力量

由于我國本身位于東亞地勢,擁有著豐富的水系資源,如長江、黃河和珠江等,在進行船舶通信導航設備維護時距離相對較近,比較方便,這也為很多公司減輕了維修成本,為更好的開展船舶通信導航設備的維修工作奠定了扎實的基礎,同時,由于我國與各國的交流越來越少,從國外進口各種維修設備和配件也更便捷,有利于船舶通信導航設備維護行業水平的提高及行業自身的發展壯大。

二、船舶通信導航設備維護項目質量控制的措施

(一)加強落實船舶通信導航設備維護項目的質量檢測工作

質量檢測是船舶通信導航設備維護項目質量控制過程中相當重要的部分。項目質量檢測是指對設備進行維護的各個過程中及時測量、計算質量檢測點,并通過與維護規定或目標進行比較,觀察結果是否滿足維護的預期。鑒于船舶通信導航設備維護的工作特點,為了保證船舶設備維護的質量,對船舶通信設備維護前要設立維護質量檢測點,在進行設備維護時方便對照來確保維護工作的順利開展并保證項目的工作效果。當船舶通信導航設備維護工作開展前,要注意檢查各項數據,也要對各個質量檢測點進行檢測。而具體的船舶通信導航設備維護項目質量檢測方法有對照、目測、實驗檢查等等,在進行對各個工序的檢測時,現場工作人員必須憑借自己的技術和經驗認真操作,對手頭的維護任務負責,通常檢測結果合格的可以驗收,而超出預期測定范圍之外的,則不予接收,這或許與檢測工具和方法有關,過于與工作人員的態度有聯系,需要根據結果區別出來予以處理解決。

(二)注重對船舶通信導航設備維護項目的質量糾偏

在對船舶通信導航設備維護中進行質量檢測并且維護結果與質量檢測預期不同時,項目質量不合格的情況下,為了排除這種不合格因素的干擾,就需要對設備維護項目的質量進行一定的糾偏措施。對項目進行質量糾錯時要注重對超出預期目標的不合格的進行糾正,結合該項目的要求工期及經濟效益,來予以調整糾正,旨在提高項目開展的質量及成本的合理契合度。每隔一段時間,企業應該組織開展關于本公司質量綜合檢測結果的會議,在相關管理部門的主持下對該段時間的項目質量檢測結果進行分析,并從工作人員、工作工具和材料等多方面的因素思考予以總結,歸納個別項目不合格的原因并探討對不合格因素的消除方法及具體的處理步驟,對糾偏措施要注重踏實落實,同時在今后的工作過程中注重規避此類問題的干擾。如在設備方面,公司應該執行嚴格的設備管理制度,在對設備進行采購、使用等一系列操作中進行監督管理,在每一次的使用前要注重相應的登記,相關負責人員在保存設備時注意依據設備的特點來存放。

(三)加強對公司技術人員的培訓和管理

隨著科學技術的快速發展,電子設備在船舶通信導航設備維護中的應用也越來越廣泛,因此,對船舶通信導航設備維護工作人員的要求也越來越高,為了保障企業對船舶通信導航設備維護工作的質量,公司應該對企業技術人員進行適度合理的培訓及教育管理措施。首先,對員工的維護質量的意識教育是首要的,如果一個員工沒有質量意識,那么即便他技術再高超,也不能順利的完成一項項目工作的目標。公司應定期向員工傳播質量意識理念,令員工意識到質量意識是對項目負責任的表現,對客戶的尊重,是在工作中不可或缺的。其次,對員工專業知識和技能的培訓也必須適時進行,由于現代知識的發展更新速度太快,要想對最新的船舶通信導航設備予以維護必須了解設備,這也是為什么對員工進行技術培訓的重要原因。而最后要注意的是培訓要統籌兼顧,不能臨時組織,應該統一安排,要保證對各個層次的人員都能進行到技能培訓教育。

三、小結

如今,隨著國際航運形勢的變化以及我國與各國的貿易往來的頻繁化,我國船舶通信導航設備維護行業的發展遇到了大好機遇,而由于電子設備的不斷更新和發展也使船舶通信導航設備維護項目質量存在一定的偏差,因此,加強船舶通信導航設備維護項目質量的控制已是當前一項重要的課題。各企業通過采取本文所提出的相關措施,定能在今后的船舶通信導航設備維護工作中取得進步,促進我國船舶航運的有利發展。

參考文獻

[1] 王寶闊,段貴軍,陳志,中國修船業現狀與發展,世界海運,Vol.29,No.5,2006.10.

篇4

【關鍵詞】民航 通信導航監視設備 校飛方案 有效性 分析

隨著國家經濟的迅猛發展,航空科技的不斷創新,我國民航事業獲得了空前的發展機遇,人們也越來越意識到民航飛行安全的重要性。而飛行校驗根本目的在于對民航通信導航監視設備的相關功能項目進行逐一校對,并對其信號質量進行監管監測,以此從根本上保證民航飛行的安全性。

1 現階段民航通信導航監視設備校飛的基本類型

文中提出的民航通信導航監視設備校飛,主要是指為了保證民航可以按照線路安全飛行,使用專業飛行校驗設備,依據相關監測需求進行細致檢查、校對各項數據信息,聯合開展多項評估活動,將其大致分為以下幾個類型如:投產校檢、監管性校驗、周期性校驗與針對性校驗。

1.1 投產校檢

主要是指為了充分獲取民航通信導航監視設備的有效信息資源,工作人員需要在設備使用前或者更新系統后,對相關設備進行細致的校對,核心在于依據現實所需廣泛收集相應的數據信息與技術信息。

1.2 監管性校驗

主要是在投產校檢結束后,對符合規格的主體在正式運行前與實際運行過程中進行定期或者是不定期的飛行檢驗。設置這一環節核心目的在于可以全面獲取被檢驗對象的具體數據信息及使用狀態,從中發現校驗對象在現實利用過程中出現的各種問題,幫助工作人員或者相關部門更好的掌握系統狀態。

1.3 周期性校驗

主要是指為了確定校驗對象此階段是否滿足飛行需求,并可以在近期內持續不斷的進行工作而展開的校驗工作,定期或者是不定期校驗查看飛行狀態與系統運行狀態,對出現一些問題的飛機進行第一時間處理。

1.4 針對性校驗

主要是指當飛機在出現一些問題時,對問題校驗對象采取針對性的飛行校驗,如:飛機飛行過程中出現了哪些事故;飛行設備的校驗與系統更新工作;超出三個月未使用的設備,進行二次飛行檢驗;飛行設備飛行途中出現信號突變的情況等。

2 民航通信導航監視設備校飛有效性方案的擬定

2.1 準確定位所屬民航通信導航監視設備校飛實施單位的職責

我國現有民航部門需要科學制定民航通信導航監視設備校飛的計劃,首先需要對具體校飛實施單位的工作職能與義務進行分析,一般情況下,w行校驗部分需要對具體校驗時間進行確定,并擔負其職責。同時,相關校驗部門還需要依據國家法律規定,對飛行校驗過程中涉及到的設備、儀器及系統等進行細致的排查,以此來從根本上保證其可以全面滿足飛行校驗的物質需求。與此同時,飛行校驗部門需要依據具體校驗結果及數值進行落實,并在飛行校驗結束后第一時間將飛行校驗結果以報告的形式進行提交檢驗文件。

由于民航通信導航監視設備在校驗過程中涉及到的部門機構比較多,且校驗質量的好與壞對國家飛行經濟具有十分直接的影響。因此,我國民航機構需要在制定科學有序的校飛計劃的基礎上,聯合相關部門及單位進行工作職責的二次確認。如:民航通信導航監視設備校飛涉及到的管理部門,其根本工作職責為提交民航通信導航監視設備飛行校驗的申請報表,依據實際校驗結果進行逐一核實、設備系統升級及開放的審批等,并及時對校驗時間進行協調。

2.2 準確定位飛行校驗主體對象

我國現有民航部門若是想要切實提高民航通信導航監視設備校飛方案的有效性,就需要將實踐操作過程中以文字敘述或者是表格的形式進行校對,使所有項目都處于可控范圍內。通常情況下,民航通信導航監視設備的飛行校驗主體對象包含:校驗對象的基礎資料及當時所利用的最新設備系統。此處提出的校驗對象基礎材料主要是指臺站內相關儀器的信息,如名稱、出產廠家、設備型號及當時所處地域的經緯度等。

2.3 熟練掌握民航通信導航監視設備飛行校驗的工作程序

民航機構在對民航通信導航監視設備進行具體的校飛實驗過程中,需要保證工作人員熟記并掌握飛行校驗中所需要的工序路程。一般情況下,工作人員在對民航通信導航監視設備進行飛行校驗前期解析過程中,需要充分按照流程及國家要求對飛行校驗的相關項目進行逐一確認。需要注意的是,不同類型的設備系統其所需要進行校驗的科目也會有所不同,在等到所有待飛行校驗項目確定下來后,我國相關部門需要嚴格遵照國家法律規定,對飛行校驗科目提出具體的數據指標要求,并結合現實情況自主構建適宜本地區民航通信導航監視設備的飛行校驗計劃。因為在擬定民航通信導航監視設備飛行校驗方案過程中會聯系到許多空間領域的問題,因此我國民航及相關機構需要在正式進行民航通信導航監視設備飛行校驗前,充分考慮空域問題,以此來從根本上保證飛行校驗方案的時效性與科學性。

2.4 落實好民航通信導航監視設備飛行校驗報告的編寫

工作人員在完成好民航通信導航監視設備的飛行校驗工作后,相關設備管理機構需要依據工作人員提交的飛行校驗數據結果對本次民航通信導航監視設備飛行校驗報告進行編寫,以此來全面保證飛行校驗報告的全面性與真實性。與此同時,飛行校驗報告中涉及到的其他內容需要包含具體飛行校驗項目的數據結果、臺站情況、校飛過程中相關項目的具體圖標及對自然天氣中雷電性能的防御評估等。

3 結束語

綜上所述,切實有效的民航通信導航監視設備飛行校驗工作,不僅可以有效保證我國民航飛行的安全性,也進一步對通信導航監視設備的空間信號進行全面監管檢測。因此,我國現有民航部門需要及時對通信導航監視設備的校飛方案進行科學制定,借助此種方式來不斷提升校飛工作開展質量。基于此,工作人員需要及時增強自我對該想工作的重視,在工作中端正態度,認真負責的落實好每一項工作,在發現問題的第一時間進行反饋,以此來有效保證民航通信導航監視設備校飛的有效性。

參考文獻

[1]胡杰.民航通信導航監視設備校飛方案的探討[J].科技致富向導,2014(26):120.

[2]王健宇.關于民航通信導航監視設備校飛方案的探討[J].中國新通信,2016(20):5.

作者簡介

徐鑫(1984-),男,河北省石家莊市人。大學本科學歷?,F為民航吉林空管分局技術保障部工程師。主要研究方向為民航通信,自動化。

篇5

關鍵詞:移動通信導航;移動中間件

中圖分類號:TN914文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 14-0000-01

Study of the Solution of the Mobile Middleware Based on Mobile Communication Navigation System

Wang Dan

(Liaoning Provincial College of Communications,Shenyang110122,China)

Abstract:Based on mobile communication navigation system,the article put forward the solution for the mobile middleware in order to solve the portable terminal’s resources continuously changed.

Keywords:Mobile communication navigation;Mobile middleware

如今Internet網絡已迅速發展為世界性網絡,由于不同客戶的需要,網絡連接的形態也逐步由固定過渡到移動。這種移動計算技術將使計算機或其它信息智能終端設備在無線環境下實現數據傳輸及資源共享。它的作用是將有用、準確、及時的信息提供給任何時間、任何地點的任何客戶,極大地改變了人們的生活方式和工作方式。但這與有線通信的環境在傳輸速度、時間延遲、可靠性以及通信費用方面存在著不同,為了解決上述問題,縮短通信時間、降低通信成本,通常采用移動中間件和的方式來構造新的移動通信結構。

一、問題提出

隨著移動設備和無線網絡的發展使得移動數據存取越發重要,移動計算正成為一個迅速發展的領域。與固定網絡計算不同,移動計算在無線環境中運行,移動計算機固有的移動性造成了其資源是有限制的資源有限且環境時刻變動,移動計算應用程序必須感知并能適應環境變化來更好地利用有限的資源提供相關的擴展功能。在現有大多數系統中,由操作系統為多個用戶應用分配資源,但對于移動計算機而言,一般情況下為單用戶所使用,這個用戶擁有系統中的所有應用,如果由應用來進行保守的分配,應用效果可能更好。為此本文基于異步事件傳遞機制利用中間件技術,提出了一個移動通信導航系統移動中間件的方案及其體系結構。

二、系統結構

系統的體系結構是在具有異步事件傳遞機制的操作系統上建造的,圖1是系統的基本層次結構。

系統主要分為四個層次,其中移動中間件層屏蔽了低層網絡的復雜性。為移動應用提供了一個完全支撐的環境。

三、移動中間件的設計

移動中間件由環境監測對象(Environment monitor object)和事件傳遞對象(Event Delivery Object)構成,分別負責監測環境事件和事件傳遞處理。環境監測對象監測網絡連接、系統資源等環境變量的變化。當這些環境變量發生變化時由事件傳遞對象通知給應用程序,應用程序根據所接收到的事件傳遞對象的消息做出反應,對特定的事件進行處理。圖2是移動中間件的功能結構圖:

圖2中可以清楚的看到各環境監測對象和事件傳遞對象之間的對應關系。

(一)內存變化EMO。與內存變化傳遞事件相關聯,監測內存的變化,當內存監測EMO監測到內存的剩余空間不能滿足應用程序的需要時,由內存變化傳遞事件EDO向應用程序發送報告,應用程序在接到報告以后做出相應的處理,如釋放以前所申請到的內存,或是提示用戶暫停當前的操作。

(二)電量變化EMO。與電量變化傳遞事件相關聯,監測系統當前的電量供給消耗變化,當電量不足時由電量變化傳遞事件通知應用程序,應用程序在收到報告后,做出相應的處理,如關閉圖形用戶界面,采用基于文本的界面,當電量進一步減少時提示用戶保存當前的操作,退出應用程序。當電量恢復正常時再由基于文本的界面切換到圖形用戶界面。

(三)網絡帶寬EMO。與網絡帶寬變化傳遞事件相關聯,主要是監測網絡的連接情況,當網絡連接出現問題時,應用程序接到消息后要做出相應的處理,不要再去服務器上取數據。等待網絡從新連接。

當然,可以采用由同一個EMO來為所有的EDO服務,但這樣實現起來比較困難。每個EMO都有自己的傳遞策略。并不是把任何時候所監測到的環境信息都通知給應用程序。

四、移動中間件的實現

系統在實現上完全采用面向對象的編程思想。

class EMO

{

EDO *pEDO;

EMO(char*name,EDO*p);

……

}

class EDO

{

Event*state();

Void Delivery(Event*);

……

}

當創建一個環境監測對象時,同時指定了一個事件傳遞對象。移動中間件與導航應用系統運行在不同的進程中,由移動中間件隨時隨地監測系統中各環境變量的變化,然后按照各自的傳遞策略在適當的時間觸發相應的時間傳遞對象。通知應用程序對其進行相應的處理。

移動中間件技術是伴隨著網絡技術、通信技術、嵌入式操作系統和中間件技術的發展和融合而出現的新興技術。由于移動計算環境的特征是資源不斷變化,并有一定的限制。本文針對移動通信導航系統利用移動中間件技術解決了移動計算環境中通信資源的有限性和環境多變性問題進行了闡述。

參考文獻:

[1]李東.移動計算環境中應用系統中間件解決方案研究[J].小型微型計算機系統,2000

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在2012年10月16~18日召開的美國計算機協會計算機與通信安全年會上,美國卡耐基梅隆大學和一家導航公司披露了名為“相位相干信號合成器”的新型“全球定位系統”(GPS)攻擊設備。該設備利用天線接收GPS衛星的實時信號,經分析后,發射與該信號相位一致的惡意信號,對GPS接收機和GPS應用系統等進行隱蔽攻擊。

此前,有關攻擊GPS的研究主要集中在干擾和欺騙兩種手段上。干擾相對簡單,就是在GPS工作頻段內廣播噪音信號,阻止GPS接收機鎖定GPS衛星信號;欺騙則是向GPS接收機發送偽造的、用于計算偽距的信息。這兩種攻擊手段本質上都沒有對GPS接收機造成破壞,最多不過是讓其因接收到偽造的信息,在正常工作狀態下,得出錯誤的導航結果。“相位相干信號合成器”則從GPS接收機是一種計算機系統的角度出發,利用接收機和GPS應用系統的自身缺陷等發起新形式的攻擊,攻擊的危害程度和影響范圍更大。

“相位相干信號合成器”試驗了3種形式的攻擊手段:①對GPS數據層的攻擊。即對GPS電文等更高層數據進行欺騙攻擊。與此前的欺騙攻擊手段相比,GPS數據層攻擊的能力更強,可遠距離攻擊專業級的GPS接收機。②對GPS接收機軟件的攻擊。GPS接收機上運行著基礎操作系統和各種軟件。由于接收機通常被視為一種設備而非計算機系統,因此用戶很有可能未安裝軟件補丁以消除系統缺陷?!跋辔幌喔尚盘柡铣善鳌笨衫眠@些缺陷破壞接收機的軟件運行,某些情況下甚至可進行遠程破壞。③對GPS應用系統的攻擊。此前的欺騙攻擊手段只能影響GPS接收機的定位功能,“相位相干信號合成器”則可通過對GPS接收機的攻擊,篡改利用GPS授時的各種應用系統的日期和時間,如破壞智能電網的日期同步、擾亂UNIX操作系統的時間等。

研究人員僅花費2500美元制造出的“相位相干信號合成器”,能在很短時間內對GPS接收機和應用系統等造成大范圍破壞,如45秒的惡意GPS電文,就能使設備干擾范圍內30%的GPS“連續運行參考站”(用于提高GPS定位精度等的地面基礎設施)癱瘓。其對各種GPS接收機的攻擊測試結果表明,GPS及其應用系統比以前預想的脆弱得多。鑒于此,研究人員提出近期較易實現的應對措施包括:發展GPS攻擊探測系統用于攻擊告警;研制“GPS電子漂白系統”,向受攻擊的接收機重新發送正確的GPS信號;建立GPS接收機軟件自動更新機制,修補軟件漏洞;為GPS應用系統準備多個授時源等。遠期則可采取增加GPS民用信號認證手段、改用新型定向天線等需對GPS硬件進行改動的措施。(慈元卓)

篇7

9月6日上午,來自中國民用航空局無線電管理委員會的萬美貞主任對機載航空通信的有關政策進行了介紹和解釋。

萬主任講到:為了提高飛行的可靠性及用戶感受,航空通信是至關重要的。航空通信主要分為移動通信(地對空,空對地)和固定通信(地對地)。而空對地的移動通信中,又分為前艙通信和后艙通信,前者屬于安全業務通信,需要高度完整性和快速響應。而后艙通信主要指機上乘客通信機上乘客通過衛星或地面基站方式接入互聯網或與地面人員進行語音通信,主要包括航空運營人的私人通信和公眾通信。此類通信屬非安全通信,所用電臺為非制式電臺。傳統的甚高頻通信范圍只限于視距范圍內,不能滿足大型客機遠程信息傳輸的需要。因此,需要依靠超視距傳輸的高頻通信來實現。高頻通信受到電離層不穩定因素影響,通信可靠性會一定程度地降低。

而衛星技術具有滿足目前及未來通信、導航和監視諸多需求的獨特潛力。國際民航組織在近年來通過修訂各類衛星航空移動(航路)業務方面的標準和建議措施及指導材料等行動,不斷推進衛星通信。而作為中國民航,為全面提升航空公司運行中心與飛行機組之間的地空語音通信能力,確保運行控制的有效實施,提出《航空公司運行控制衛星通信實施方案》,并認為衛星通信是航空運營人解決運行控制通信問題的最有效手段。

機載衛星通信主要涉及:機載衛星通信系統終端地球站,衛星通信網絡運營者和衛星操作者。所有行為必須首先滿足如下法規和規章:《民用航空法》,《中華人民共和國無線電管理條例》,《中華人民共和國電信條例》 ,《建立衛星通信網和設置使用地球站管理規定 》(工業和信息化部令 第7號) ,《電信設備進網管理辦法》(信息產業部令 第11號),《衛星移動通信系統終端地球站管理辦法》(工業和信息化部 第19號),《衛星固定業務通信網內設置使用移動平臺地球站管理暫行辦法》(工業和信息化部第29號)

機載衛星通信系統終端地球站

機載移動地球站是指使用衛星移動業務頻率的衛星移動通信系統中民用的航空器載終端,適用于前艙通信和后艙通信。中國民航可用的機載移動地球站包括:海事衛星通信系統地球站和銥星衛星通信系統地球站。

機載移動平臺地球站是指使用衛星固定業務C頻段或Ku頻段,安裝在航空器可移動平臺上,僅適用于后艙通信 。必須滿足《衛星固定業務通信網內設 置使用移動平臺地球站管理織暫行辦法》的相關條件和要求下方可設置使用?!吨腥A人民共和國無線電頻率劃分規定》中將14.0-14.50GHz頻段以次要業務劃分給了機載移動平臺地球站。即次要業務臺(站)不得對主要業務臺(站)產生有害干擾,也不得對來自主要業務臺(站)的有害干擾提出保護要求。

對于機載衛星通信系統地球站的使用,民航做了如下規定:需要使用批準的衛星通信系統(網絡)或衛星業務頻率;需要通過批準的境內關口地球站進行通信;需要通過批準的境內經營者辦理入網手續;需要獲得進網許可證;需要獲得中國民航局頒發或認可的設備裝機文件(適用在中國民用航空主管部門登記的航空器);需要取得無線電發射設備型號許可證(適用在中國民用航空主管部門登記的航空器);需要持有電臺執照;臨時設置使用移動地球站,涉及使用未經批準的衛星移動通信系統或者衛星移動業務頻率,應當向工信部提出申請,經審查批準,領取電臺執照后方可使用。

對于衛星通信網絡運營者:需要獲得電信業務經營許可證 (基礎電信業務許可證,增值電信業務許可證);需要獲得衛星通信網的使用批準;頻率的使用應當符合我國無線電頻率劃分規定;所用的空間電臺若為國內的,應當獲得批準或取得電臺執照,若為國外的,應當已完成與我國衛星網絡空間電臺和地面電臺的頻率協調,技術特性符合雙方主管部門之間達成的協議要求;網內地球站需要取得電臺執照;發射設備需要獲得《無線電發射設備型號許可證》。

衛星通信網絡運營者在國內設立的控制中心需要滿足: 1、應當能記錄衛星通信網內任一移動平臺地球站的位置,所用衛星,運行軌跡,發射頻率,信 道帶寬等載波參數;2、數據記錄不得小于20分鐘一次。3、數據期不短于一年。4、24小時提供相關數據。

衛星操作者及其責任:對衛星的使用應當獲得批準或取得空間電臺執照;需要完成與我國相關衛星網絡空間電臺和地面電臺頻率協調后,方可向用戶提供衛星轉發器資源;衛星操作者在與用戶的合同或協議中,應當明確設置使用移動平臺地球站及建立所屬衛星通信網的具體要求和限制條件。

航空機載衛星寬帶通信系統

在國際方面,歐、美和亞洲十幾家航空公司的約超過800架飛機已經安裝了衛星機載寬帶通信系統,多家航空公司在開展機載衛星互聯網通信的試航測試和試運行的工作; 美國聯邦航空局(FAA)、歐盟(EASA)和聯邦通信委員會(FCC)陸續認可了若干試航和試運行測試;在國內方面,民航公司已開始計劃利用衛星通信技術,為客艙提供寬帶通信服務,解決飛行中的信息孤島問題。

作為機載衛星通信的主要國內主要推動企業,中國衛通科技委柴勇就該話題進行了主旨演講。他指出,我國需要充分利用衛星天地一體業務服務和資源優勢,建立統一的衛星通信網絡平臺,為飛越中國領空的民航班機提供基于同步軌道衛星通信系統,整體網絡運營與應用業務安全可控運營服務,解決目前存在民航客機通信服務的信息孤島問題。

中國衛通是國內唯一運營并掌控自主擁有衛星的衛星通信運營服務商,一直致力成為機載衛星通信服務提供商和運營商服務民航。在中國衛通所提出的機載衛星通信系統解決方案中,是使用地球同步軌道衛星Ku頻率傳輸通道傳輸信號,實現民用航班直接與地面通信網絡互聯互通。系統主要包括機載衛星通信終端分系統,同步軌道固定衛星通信網絡分系統(FSS衛星),系統運行網管中心和衛星地面站傳輸分系統,地面通信網絡關口站分系統,地面站運行保障分系統。利用星形及網狀混合的衛星網絡和FDMA/TDMA多址方式,每架飛機可達到下行(入境)40Mbps和上行(出境)2Mbps的速率。機艙內通信網絡采用無線WIFI標準,地面網絡接入、數據交換、國際關口站、安全管理和存儲等,采用現地面網絡標準和技術,能夠最大化的提高系統的兼容性。

除技術細節外,柴勇進一步指出,我們亟需制定出滿足國家民航局行業管制政策,符合國家信息傳輸安全法規,以及信息內容管理規定等運營要求的機載航空通信規范。在此前提下,才能保障系統能夠更加安全可靠地為用戶提供各項通信服務。

空中高速上網連接的實現

在上述新興市場中,衛訊公司尤其重視民航空中寬帶業務,其已為數百架政府和商用飛機提供了該項業務。9月6日上午,美國衛訊公司移動寬帶系統的執行總監Meherwan Polad對利用ViaSat系統實現空中高速上網連接進行了著重介紹。

作為一直受到廣泛的贊譽美國衛訊公司,近年來,正在將其地面高速互聯網服務推廣至飛機上,致力于引領一場空中高容量互聯網服務變革。

衛訊公司目前正在與捷藍航空和美聯航進行合作項目,旨在使用高容量的Ka波段提供一種最快速、成本最低的衛星終端和機載寬帶服務,計劃在A320, 737及757等總計超過400架飛機上使用,該項目計劃于2013年提供服務。其Exede空中上網服務可以為每位旅客提供12Mbps速率,實際上網速率及終端概率方面的性能遠高于其他競爭對手公司所能達到的標準。

現今機載WiFi的實際情況是用戶少且滿意度很低。而衛訊公司認為,公司的真正目的就是在于提供最經濟有效的服務,為旅客提供最高的容量,最快的速度及最大的擴展,這樣才能讓旅客滿意,為公司提供長足發展的競爭力。

篇8

Abstract: This paper uses a new method to carry on accelerated life test for aerospace inertial navigation system core devices. Acceleration current used the test over the acceleration current selected in general accelerated life test. Through analyzing the test data, the feasibility of this method was discussed, the upper limit of the acceleration current were determined in the accelerated life test.

關鍵詞: 氦氖激光器;加速壽命試驗;威布爾函數

Key words: He-Ne laser;accelerated life testing;Weibull function

中圖分類號:V249 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)17-0065-02

0 引言

目前,航空慣導系統已由原來的撓性平臺式慣導逐步更新為激光捷聯式慣導,激光捷聯式慣導的核心器件為環形腔氦氖激光器,氦氖激光器的壽命直接影響到激光捷聯式慣導系統的壽命。因此,對于氦氖激光器壽命的研究顯得非常重要。

氦氖激光器自1961年問世以來,已有50多年歷史,廣泛應用于科研、醫療、民用、軍事和宇航等領域。對于玻璃結構全內腔式小型氦氖激光管來說,隨著應用的廣度不斷增加,人們對其在規定的條件、時間內完成規定功能的能力提出了更高的要求,也就是說,要求其具有較高的可靠性。對于氦氖激光管來說,工作壽命(特征壽命)是其可靠性指標的重要參數之一,為了了解工作壽命,借助正常額定電流(又稱正常應力)對其進行點燃,通常情況下需要的時間比較長。如果通過加速壽命試驗進而快速測量出其工作壽命,對科研、生產等都有重要的意義[1,2]。

我們的試驗就是對腔長為250mm的全內腔式小型氦氖激光管采用加大點燃電流的加速壽命試驗,以促使其快速失效,然后通過對試驗結果的分析討論該方法的可行性,并確定加速壽命試驗所允許的最大加速電流。

1 加速壽命測試的實驗研究和數據處理

在研究分析加速壽命的過程中,通過分析國內氣體激光器的研究成果,本文進一步認為:在失效模型方面,He-Ne激光管失效的物理模型與大多數電子元器件基本相同,這種模型都屬于鏈式結構,同時壽命分布符合威布爾分布規律。

這種鏈環模型的特點是:都有一條鏈,并且該鏈由n個環組成,大小為t的力作用到鏈的兩端,一個環的強度用T表示,T是隨機變量。假設:T>t當時,環不發生斷裂;當T?燮t時,環發生斷裂。如果某一個環發生斷裂,那么將會導致整個鏈條失效。

設T為隨機變量,威布爾分布函數的概率密度為[3]:

f(t)=■■■exp-■■ ?濁>0,m>0,t?叟t■(1)

式(1)中:m、?濁、t0分別代表形狀參數、尺度參數和位置參數。

在壽命分布方面,He-Ne激光器服從t0=0的二參數威布爾分布[4],在這種情況下,威布爾分布函數的概率密度為:f(t)=■■■exp-■■ ?濁>0,m>0,t?叟0(2)

則其分布函數的形式為:

F(t)=1-exp-■■ t?叟0(3)

其中:?濁、m分別表示加速應力水平下的特征壽命和加速應力水平下的形狀參數。二參數威布爾分布函數在不同形狀參數下對應的概率密度如圖1所示。

國內有研究表明:在正常點燃電流和加速電流的作用下,He-Ne激光管的工作壽命服從威布爾函數規律[5]。當加速電流I 小于等于 4I0時(I0為5mA,He-Ne激光管正常工作時的電流),對應的形狀參數m基本相同;當加速電流I=5I0時,也就是I=25mA,在這種情況下,形狀參數m的變化比較大,但是依然符合威布爾分布,進而在一定程度上證明:氦氖激光管點燃電流超過限度后,就會進一步增加新的失效因子。由此我們假設I>4I0,氦氖激光管的工作壽命分布依然符合威布爾函數規律,在此基礎上,我們將電流加大到30mA和35mA,將加速壽命試驗的試驗時間進一步縮短。

設電應力分別為:I1:20mA,I2:25mA,I3:30mA,I4:35mA。每組應力下,考慮到氦氖激光器的實際情況,取n1=n2=n3=n4=5,在各應力水平下代表投試的樣品數。對于這些樣品來說,通常情況下都是從批量生產的產品中隨機抽取的。根據國家標準GB2689.2-81[6]中對試驗截尾時間的規定,令每組樣品中有4支失效即截止試驗,設每組樣品的截尾時間分別為:t1j,t2j,t3j,t4j。

當加速電流小于20mA時,氦氖激光器的失效機理相同,在這種情況下,與加速模型對應的威布爾函數形狀參數m保持不變;當加速電流超過20mA時,導致形狀參數m發生變化,但是服從威布爾分布。在各個加速電流下,通過處理試驗數據,可以求出相應的形狀參數m。

對(3)式進行變換得:ln?濁=lnt-■lnln■(4)

F(t)按下式計算:F(tj)=■(5)

式(5)中,j(j=1,2,3,4)是tj時間按從小到大排列的失效管序號數;ni是某電流下的投試樣品數,i=1,2,3,4。本實驗中,ni=5。F(tj)表示在某電流作用下tj時間內激光管的累積失效概率。

對式(4)進行變換得:Y=mX-B,其中:X=lnt,Y=lnln■,B=m1n?濁。由GB2689.2-81[6],在威布爾概率紙上,對于每個加速電流可以配置一條分布直線,該直線的斜率就是形狀參數m??梢岳米钚《嗽泶_定形狀參數m和系數B。

m=■ B=m■-■(6)

其中:■=■■X■,■=■■Y■,ln?濁=■。

至此我們已求得m1,m2,m3,m4;ln?濁1,ln?濁2,ln?濁3,ln?濁4。

確保失效機理不變,進行加速壽命試驗,得到氦氖激光器的特征壽命?濁與電應力的關系符合逆冪律方程:[4]

?濁=■(7)

式(7)中:K,c為常數,該數值通過加速壽命試驗可以進一步測定,I代表氦氖激光器壽命試驗的加速應力,也就是激光器的加速電流。

加速壽命試驗的加速系數?子■定義為:[4]

?子■=■■(8)

式(8)中:Ii、 I0分別代表加速壽命試驗中激光器的加速電流以及激光器正常點燃時的工作電流。

形狀參數m在20mA以上的加速應力所做的壽命試驗的作用下將會發生改變,故為得到加速壽命試驗的加速系數,須對I2:25mA,I3:30mA,I4:35mA下的特征壽命進行變換:F(t)=1-exp-■■=1-exp-■■(9)

整理得:ln?濁■■=■(10)

其中, i=2,3,4。

根據上邊三個式子可以分別求出ln?濁■■,ln?濁■■,ln?濁■■。

將式(7)變換為:ln?濁=-clnI-lnK(11)

在雙邊對數紙上過四點(lnI1,ln?濁1),(lnI2,ln?濁■■),(lnI3,ln?濁■■),(lnI4,ln?濁■■)即可擬合出一條直線,即加速壽命直線,把直線方程式(10)記為W=-cZ+b。該直線的斜率可由最小二乘公式求出:-c=■(12)

其中,■=■■Zi,■=■■Wi。

至此,加速系數?子■也已求出。所以氦氖激光器在正常工作條件下的特征壽命為:?濁0=?子■??濁i(13)

取Ii=20mA,I0=5mA,則氦氖激光器在正常工作條件下的特征壽命為:?濁0=4c??濁1(14)

在不同電流水平下,根據實驗數據求出形狀參數m和特征壽命η值,如表1所示。

2 試驗研究結論及分析

通過上述理論分析,同時對試驗數據進行處理,與廠家所給的壽命10000小時相比,得到的特征壽命相差很大。

①直接原因。特征壽命在大加速電流的影響下變得比較小,如表1所示,加速電流分別為25mA、30mA、35mA時,特征壽命分別對應著605、321和145。對于一般的加速壽命試驗來說,由于形狀參數不變,當加速電流為25mA、30mA、35mA時,形狀參數變化較大,在這種情況下,特征壽命為1.51、15.99和2.45。

②在大加速電流條件下,特征壽命迅速下降,其原因是,當加速電流增大時,出現新的失效機制,在一定程度上造成形狀參數發生變化,在正常工作電流條件下,一般不會出現這些失效機制。

綜上所述,加速電流水平與正常工作電流相比,雖然超過激光器的4倍,在這種情況下,激光管的壽命與威布爾分布依然相符合。在正常工作電流條件下,與失效機制相比,由于新的失效機制引入,所以加速壽命試驗的電流應力上限一般只能是4I0。

參考文獻:

[1]劉金授,徐國昌,鄒志浩.He-Ne激光器壽命的研究[J].激光雜志,1996(17).

[2]孫振東,王喜山.長壽命氦氖激光管壽命特性的試驗研究[J].煙臺大學學報(自然科學與工程版),1995(1).

[3]相靜,陳川楊,張德然.Weibull分布場合下的He-Ne激光管可靠性壽命估測[J].西華師范大學學報(自然科學版),2006(27).

[4]中華人民共和國機械電子工業部標準.SJ2664-86,氦氖激光器的加速壽命試驗方法[S].1986,10.

篇9

關鍵詞:長江 電子航道圖 航標 數據更新系統

研究的目的和內容

1、研究目的

因長江航道中航標位置變化頻繁,長江航道航標信息隨時間的變化而變化,這是航標信息的動態變化特征。以電子航道圖為數據基礎建立的電子海圖顯示與信息系統(ECDIS)必須正確提供給用戶實時的航標要素的表達。保持長江航道航標動態的映射關系是電子航道圖數據更新的實質。數據更新的過程是一個連續的不斷減少現實世界和電子航道圖數據庫及其表達之間差異的過程,也是為了滿足船舶航行對長江電子航道圖航標數據快速更新的需要,保證航標數據更新的時效性和準確性。

2、研究內容

為保證航標數據的快速更新,顯示界面與內河實際操作習慣相符合,依據長江航道的具體需要,主要開展如下多方面的應用研究:①航標變動數據獲取并傳輸:主要是外業工作人員如何獲取長江航道中變動后航標的地理位置和相關屬性信息。②航標更新數據文件生成:主要是數據處理中心利用自主開發的航標數據更新軟件,將長江航道實地發來的航標異動信息,編輯完成航標數據更新文件,以便用戶端下載更新文件后更新用戶端顯示系統上的航標位置。③航標更新數據:主要是數據處理中心將航標數據更新文件發送到更新網站上,供用戶下載使用。④圖上航標位置更新:主要是用戶通過有線或無線上網設備將航標數據更新文件下載到本地,在電子航道圖顯示系統上進行更新,以獲得最新的航標信息。⑤長江航道航標數據擴展及符號化顯示:主要是制作具有長江航道特色的航標符號系統,使電子航道圖顯示系統上顯示的符號符合內河要求。

航標數據更新系統研究

1、航標異動數據獲取并傳輸

航標異動有航標增加、撤銷、位置移動和屬性變更等幾種方式,異動數據的獲取應該由基層航道管理作業人員完成,基層航道管理作業人員在巡查航道過程中如發現航標發生變化或進行增加或刪除操作時應該做好記錄,航標位置移動應該采用高精度手持GPS或測量型GPS進行定位,采集到航標位置的WGS2000坐標后,整理成完整的航標異動信息文件,通過某種通訊方式及時傳輸到航標更新數據處理部門。如果航標裝有遙測遙控系統,可在控制中心采集航標異動數據,只要定位精度滿足要求即可以將航標異動數據利用到更新數據制作當中。

2、航標更新數據文件生成

航標異動數據傳輸到數據處理中心后,應該由技術人員導入航標數據更新系統軟件,編輯生成航標數據更新文件,主要包括以下過程和步驟。

(1)電子航道圖更新數據的建立

在航標數據更新中,一般存在以下幾種關系:①航標撤銷,航標數據已經不再存在,應予以刪除。②航標增加,在已有數據中增加暫時不存在的航標數據。③航標空間位置發生變化,需要按照空間位置的精度要求,修正相應的航標數據的空間位置。④航標屬性特征發生變化,在電子航道圖上航標信息空間位置不變,但屬性發生了變化,應根據航標的屬性特征來修正對應的數據。⑤航標信息與初始航標信息一致。其空間位置與屬性特征均一致,未發生任何變化,無需更新??赡艽嬖诘牟僮魅缦卤硭校?/p>

電子航道圖航標更新數據的生成,依賴于整個航道管理部門的密切配合。航標變化的信息的獲取通常由及其它相關部門完成。在航標信息的更新流程中,首先要生成更新的信息,需要生成變化了的電子航道圖更新數據,再由各用戶自動合成現勢的數據。

數據更新的實驗數據如圖所示。依據IHO S-57的標準,本項目定義該電子航道圖的為正式出版的電子航道圖,未經任何改正的數據,稱為標準ENC基礎數據集,以.000為每一個圖幅(cell)的文件記錄文件名后綴。

以上過程所涉及的關鍵技術為:①航標數據的連續性?;谧兓说臄祿M行數據更新,每一次的更新都是基于上次數據更新的基礎上進行,更新必須是連續的。②比例尺與航標空間數據質量標準。航標數據獲取與采集的比例尺與數據質量標準不相同,會導致航標位置數據差異;同一數據模型的多次獲取也會由于不同的坐標定位而有所差別,需要予以消除。③需要提供足夠的元數據以便對更新過程進行追蹤。④歷史數據的組織與管理。⑤更新數據,合并由用戶完成。⑥經過一定的時間間隔,應對航標基態數據進行處理。重新建立新的基態數據。這一過程又稱為電子航道圖數據的再版。

(2)更新數據與基礎數據的合并

僅提供變化的信息的更新機制要求生成的航標更新數據在使用時與原始數據進行合并,合并時,可能存在多個用戶,可以從父版本那里獲得不同的更新版數據,合并的信息流程如圖2所示,除用戶1和用戶2可以不進行連續數據的疊加之外,其他任何時刻需要使用最新數據時,必須進行所有的更新數據的依次疊加。更新數據生成的流程如圖3所示。更新數據必須完成更新數據檢查、、并入初始空間等過程。更新數據的一般處理過程如圖4所示,更新的過程分為定義(寫)更新數據和更新數據并入初始空間。

(3)更新數據的邏輯合并

航標更新數據一般依更新次數以后綴為001,002,003的文件連續記錄。合并時,這些版本的數據從001,002,一直到00n必須也是連續進行更新操作的,合并時缺一不可。即無論用戶想使用其中的任何一個時段的更新信息,必須同時調入該記錄以前的所有更新信息。這種更新過程,本項目稱之為更新數據的邏輯合并過程。(見圖1, ,圖5)。在圖5中,每一個更新顯示均為邏輯合并的顯示結果。

在邏輯合并過程中,歷史數據的保留表現為原始數據和每一個更新記錄文件。邏輯合并并不改變原始空間數據的物理記錄,也不對任何兩個更新記錄文件進行物理合并。

這種合并的優點是:更新數據的數據量小,便于迅速傳輸;用戶接受數據簡單易行,操作簡便;可由系統自動完成數據的更新操作。對用戶的要求降低,便于普及;便于保存、查閱歷史數據。

(4) 更新數據的物理合并

邏輯合并只能針對一定的時段進行。當被更新的數據積累到一定的數量時,必須進行更新數據的物理合并。這時,把所有的更新數據文件進行物理合并,生成新版本的初始空間數據000文件。000文件是多個更新文件的物理合并而成(見圖4,圖5)。在圖5中,所有的更新記錄文件進行物理合并,生成了新版本的電子航道圖。

3、航標更新數據

航標更新數據制作完成后,應通過合適的渠道發送到用戶手中以進行航標數據更新,指導船舶航行。目前,可以通過網站下載和購買更新媒體兩種方式獲取更新文件。為了實現更新下載的目的,應建立專門獨立的更新網站,由更新數據管理部門相關人員及時將航標更新文件通過網站服務器或FTP服務器上傳至更新網站,船端用戶通過有線(靠岸)或無線(航行)登陸網站,通過一定的安全認證后可以直接下載更新文件到本地,再導入電子航道圖顯示終端設備進行更新即可得到最新的電子航道圖,通過無線方式登陸網站下載的方式時效性最強,可以及時獲取航標異動的信息,有線或購買更新媒體會有一段時間的延時,當長江航道中河床變化不大時可以采用,但河段演變頻繁時會使電子航道圖實效性較差,因此推薦使用無線連網及時下載進行航標數據更新的模式。

4、長江航道航標數據擴展及符號化顯示

篇10

IRNSS的發展

與其它武器裝備的發展一樣,印度衛星導航系統也采用了“萬國博覽會”的發展方式,包括與美國合作的GAGAN、與俄羅斯合作的GLONASS及自主的“印度區域導航衛星系統”(IRNSS)的三個層次的發展。

GAGAN與GPS:嘗試專業的區域系統GAGAN是“GPS輔助型靜地軌道增強導航”的英文縮寫,也是印地語“天空”的意思。該項目由印度太空研究組織與美國雷錫恩公司共同開發。GA—GAN系統星座由1顆位于地球同步靜止軌道的衛星組成,地面部分包括8個基站、1個主控中心、1個陸地上行鏈路站。該系統采用C波段和L波段頻率作為載頻。其中,C波段用于測控,L波段頻率與美國GPS的L1(1575.42MHz)和L5(1176.45MHz)頻率重合,用于廣播導航信息,并可與GPS兼容和互操作。GAGAN信號覆蓋印度大陸及目前陸地系統所不能覆蓋的海洋區域,可修正改進定位的精確性,并增強標準的GPs信號。該系統于2007年完成前期測試,但2010年4月的衛星發射失敗,導致計劃推遲到2013年6月才能完成。通過該系統建設,印度初步掌握了衛星導航的基本技術,為IRNSS的研制提供了技術儲備。

GLONASS與“伽利略”:面向全球的合作2004年,印度與俄羅斯達成協議,在俄羅斯發射的18顆GLONASS衛星中,印度承擔其中6顆的發射任務,并制造其中的3顆。為此,俄羅斯將在印度建立衛星導航系統(GLONASS/GPS)設備生產公司,這將使印度不受干擾的使用來自俄羅斯衛星的信號,精確度在5米至15米范圍內。2011年12月,兩國再次發表聲明稱將加深衛星導航系統合作。

除了與其傳統盟友俄羅斯合作外,印度還利用其所謂“民主國家”的面具,積極參與歐洲“伽利略”(Galileo)衛星導航系統項目,共同研發地面系統,以便在航空方面加以利用,使其成為比中國有更大優惠的參與國。

IRNSS:自主的“印度區域導航衛星系統”在初步掌握了區域和全球衛星導航技術時,印度急不可耐地開始籌劃自主的衛星導航計劃。2006年5月,印度正式批準了在GAGAN基礎上發展“印度區域導航衛星系統”(IRNSS)計劃。2007年9月,印度公開宣布,將在未來6年內陸續發射7顆導航衛星,在外層空間打造印度版的GPS,為印度領土用戶提供獨立的導航定位服務。計劃2010年發射IRNSS的首顆衛星,2011年前再發射2顆衛星,初步完成導航星座的最小組合,2012年前將7顆導航衛星部署完畢,投入運行。根據設計,IRNSS系統衛星全時段服務。

印度的導航衛星集群將由印度航天研究機構發射,費用由國防軍費支出。目前計劃在2012—2013年問發射首顆衛星,2014年全部星座發射運行。構成與原理

IRNSS系統從構成和原理上仍能看到其它系統的影子。

構成IRNSS的7顆衛星中的3顆衛星部署在地球靜止軌道上,另外4顆將部署在傾角為29。的傾斜地球同步軌道(IGSO)上。IRNSS衛星設計質量約1370千克,使用壽命9年以上(地球靜止軌道衛星9.4年,傾斜地球同步軌道衛星11年)。

除天基星座外,系統還有1個主控中心和一些負責衛星跟蹤和控制的地面設施。其中,IRNSS監測站主要功能是接收地球靜止軌道衛星和傾斜地球同步軌道衛星數據,對它們的測距值進行修正后,傳送到導航控制中心。導航控制中心主要計算衛星星歷,衛星鐘差改正參數,電離層延遲誤差數以及相應的完好性信息,并將計算結果傳送給上行注入站,通過地球靜止軌道衛星廣播給用戶。航天衛星控制中心主要負責管理、控制和維護在軌衛星的正常工作。CD—MA測距站和激光測距站負責采集IRNSS衛星測距信息,進行修正后傳送到導航控制中心。用戶終端主要包括特殊設計的單頻用戶接收機和雙頻用戶接收機,除接收IRNSS信號外,也可以接收空間其它定位導航系統的信號(如GPS、GLONASS等)。

工作原理IRNSS系統不僅可提供標準的定位服務(SPS)、精密定位服務(PPS),還可以為政府特許用戶提供保密(RS)服務。

IRNSS的導航原理與美國GPS類似,其向使用者傳輸至少來自4個衛星的信號。為了讓位置信號準確無誤,這些信號必須完全同步,每個衛星上都有4個銣原子鐘,達到十億分之一秒的穩定性。利用用戶接收到的信號時間差,計算出用戶位置。

上述信號時采用3頻段發送:C波段、s波段(2491.005MHz)和L波段(1191.795MHz)。其中,C波段主要用于測控,S波段和L波段主要為用戶提供導航定位服務。標準定位服務(SPS)和精密定位服務(PPS)信息調制在S波段和L波段的L5上。政府特許用戶服務(RS)信息只調制在L5頻率上。處于S波段(2—4GHz)的導航信號由星上的相控陣天線發射,確保覆蓋區域和信號。導航能力

IRNSS系統設計覆蓋東經40°—140°和北緯40°~南緯40°的范圍,包括印度次大陸及印度洋等區域。在這7顆衛星上都配有先進的電子設備,特別是s波段的導航信號由星上的相控陣天線發射,在較為狹窄波束內的信號強度較高,可為印度全境及周邊2000千米的范圍提供全天候的單頻和雙頻導航信號,誤差不超過20米。