关于我国海上无线电导航的发展

摘 要：无线电导航较少受外界气候因素的影响，具有作用距离远、覆盖范围大以及抗干扰能力强等诸多优点，因此广泛应用于军事和民用领域的船舶导航。我国的海上无线电导航事业起步较晚，但是发展极为迅速，因此与世界先进技术水平的差距在不断缩小。本文主要就该领域我国的发展进行了探讨，以期进一步促进海上导航事业的进步。

关键词：海上；无线电导航；发展历程；导航方式

1.无线电导航的技术特点与优越性

19世纪末，无线电测向技术正式应用于船舶导航，这类新型的导航系统能够不通过观测天体而定位。从20世纪80年代开始，由于卫星导航的发展及应用，以及其他新型导航方式的出现，导航所采用的技术、用户群体及其所起的作用都有了质的变化和飞跃，并且开辟了无线电导航的一个新的应用领域，进入了以卫星导航为主要形式的精密导航时代。无线电技术的利用，使导航从单纯地观测地形地物、天体的变化运动以及地磁、发光现象，改变为主要通过电磁波的传播特性来实现，摆脱了天气、季节、能见度和环境的制约，克服了以前导航精度低下的状况，使运载体无论在空中、海上或地面，都能够随时掌握自己的位置，保证了运行的安全性和准确性。

2.我国海上无线电导航的发展

2.1罗兰导航系统的建立和发展

罗兰是远程导航的缩写。我们根据其作用距离和信号体制的不同，将其分为罗兰A、罗兰B、罗兰C和罗兰D，其中罗兰C的应用最为广泛。罗兰C导航系统既测量脉冲的时间差，又测量载频的相位差，所以，它又被称为低频脉相双曲线导航系统。1968年，研制成功的罗兰D导航系统，提高了地面发射台的机动性，是一种军用战术导航系统。

1968年，我国研制成功了类似罗兰A的导航设备，将其称为“长河一号”工程。它覆盖了我国沿海1000千米海域，从北部海域到海南岛共建设了10座导航台，可以昼夜发射导航信号，为我国的军舰导航起到了重要作用1987年，我国研制成功的罗兰C台链，称为“长河二号”工程，它采用的是脉冲、相位双曲线定位体制，覆盖了我国沿海全部海域，分别分布于广西、广东以及我国南海、东海、北海。形成了我国独立自主控制使用的远程无线电导航系统。

2.2台卡定位系统

台卡定位系统是用于海上近程高精度定化的一种低频双曲线定位系统。台卡导航系统是最早以相位延迟原理进行工作的双曲线导航系统。台卡定位系统主要适用于近海航行的潜艇定位潜艇与发射台之，其定位精度是400米，最尺定位误差不大于3.6千米。虽然台砖导航系统在当时很受欢迎，但是也有自己的不足之处，它只能在局部起到导航作用。台卡导航系统覆盖区域最远只能在天波强度不超过地波强度的50%之内，无法在更大的范围内使用。台卡导航系统的工作频率在70～130千赫，尤其是在夜间经常受到天波干扰。1973年，我国研制成功“长河三号”它是采用低频连续波相位双曲线定位体制。在当时共生产固定常台34套，定位接收机253台。这样可以大大解决海上石油勘探和多次执行高精度重大科学试验任务。

2.3卫星导航是无线电导航的发展方向

卫星导航能够克服无线电导航的主要缺陷和不足，具有广阔的发展前景。 卫星导航系统能够在任何气候条件下，实时、 便捷地提供连续的、 高精度的位置、 航向、 速度、 姿态和时间信息。卫星导航方式提供全球准确一致的导航信息，为世界导航事业的发展产生广泛而深远的影响。

3.北斗导航系统

3.1北斗导航系统的发展

北斗卫星导航系统是中同正在实施的一主研发、独立运行的全球卫星导航系统.简写为BDS.早在20世纪60年代末，我同就已经开始卫星导航系统的研制工作，但由于种种原因而天折：从20世纪70年代后期，我同又重新开展了探讨适合国情的卫星导航系统的体制研究，并提出了单星、双星、和3―5星的区域性系统等。我国的“北斗”导航卫星方案，甚至多星的全球系统的设想，但是由于诸多原因，这些方案和设想都没实施。在科研人员的努力下，中国于2000年首先建成北斗导航验系统，并稳定运行，成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。我国自主研制的“北斗”导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、交通运输、森林防火、渔业、减灾救灾和国家安全等诸多领域，使得我国的经济效益和社会效益有显著的提高，尤其是在2008年中国南方冰冻灾害、汶川特大地震中发挥了巨大的作用。

随着2012年10月25日在西昌卫星发射中心成功将第十六颗北斗导航卫星发射升空并送人预定转移轨道，这颗地球静止轨道卫星，与先前发射的l5颗北斗导航卫星形成区域服务能力。北斗导航与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比，它的优势更加突出，可以使短信服务和导航相结合，增加了通信功能；最明显的优势是向全世界提供的服务都是免费的，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，特别适合集团用户大范围监控与管理。北斗导航具有安全、可靠、稳定的特性，更好地服务于同家建设与发展，满足全球应用需求。

3.2北斗系统面临的问题

首先，北斗面临着巨大的国际竞争压力，这主要表现在无线电频率资源竞争、全球均匀建站，以及GPS 导航系统的垄断地位方面带来的巨大竞争压力；其次是政策问题。北斗导航系统目前尚无健全的国家政策和标准，若实现北斗导航系统的良性发展，又必须鼓励国际竞争，反对垄断，而多层次管理管理会影响北斗用户的拓展；最后是技术问题。北卫星导航也面临激烈的技术竞争，相对与运行多年的GPS全球定位系统，北斗系统在技术上还是具有一定差距的，被否卫星系统性能与稳定性急需提高，也只有如此，才能在激烈的竞争中立于不败之地。

3.3北斗系统的发展与完善

首先从国家层面上来说，国家必须出台相关优惠政策，促使更多的企业特别是高校的专家学者投入到北斗的建设工作中来。其次，加大技术攻关能力是关键。因为我国北斗还处于试验建设阶段，很多技术还不成熟，因此加大技术攻关力度，特别是对关键技术的攻关，这是我们取得后发优势的关键。最后，必须积极推进北斗与其他卫星导航系统之间的兼容与互操作，深化研究，加强交流，共同进步。

3.4导航混合体是未来导航的发展重要方向

卫星导航、微波着陆、组合导航等除了广泛用于航行引导外，还具有广泛的军事作战用途。 而地形匹配辅助导航系统、 联合战术信息分发系统及定位报告系统等在体制上与传统导航有较大差距，它们一般不为航行提供服务，主要作为军事战场应用，提供了战场所需的高精度定位、抗干扰、抗毁灭、反利用、反欺骗等性能， 形成了新一代的导航混合体，成为发展现代高科技军事的关键环节， 并发挥出越来越大的作用。

4.结语

卫星导航在海上导航领域具有得天独厚的优势，其无论是定位精度、覆盖范围还是抗干扰能力都是其它导航技术无法比拟的。为此我国在进一步完善其它无线电导航系统的基础上，要积极研究组合导航系统，特别是加快北斗导航系统的全球组网进程，积极研发下一代北斗卫星导航技术，做好技术储备，为广大海上导航用户提供高精度导航服务。

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