【北斗导航系统在在船舶中的应用浅析10000字（论文）】

IV引言近些年以来，伴随着海上航运业、海上贸易和海洋资源的开采利用等的发展，船舶建造量越来越大，海上船舶数量也越来越多。这也将涉及到一系列的突出问题，例如船舶间的避碰，船舶导航仪器的精确程度，海上恶劣天气的侵袭以及海盗的骚扰。北斗导航系统是我国自主设计、研制和维护的卫星导航系统。它颗可以与世界其他国家的卫星系统共同使用。它可以为全球用户提供准确的导航、定位、时间安排和其他服务，是我国最重要的国家空间基础设施之一。2020年，北斗导航系统建设全部完成，服务范围拓展到了全球，目前大部分船舶航行于海上其导航仪器主要是全球定位系统（GPS），考虑到安全性、经济效益和可靠性等因素，中国船只使用北斗导航系统作为GPS定位器，或者采用双模式导航。所以学习北斗导航系统的相关知识，其系统组成和功能，了解北斗导航系统在船舶中的应用是非常有必要的。第1章北斗导航系统概述第1.1节北斗导航系统的简介北斗卫星导航系统（简称BDS）它是我国自主设计、研制和运营的全球卫星导航系统(图1.1)，也是继美国全球卫星导航系统(GPS)和俄国GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。现在已经被联合国卫星导航委员会认定为供应商，目前，北斗卫星导航系统由三部分组成:空间段卫星网络、地面系统和用户设备。准确，连续，几乎真实的时间定位、导航、通信和调度服务。是我国至关重要的国家空间基础设施之一。图1.1北斗卫星导航系统空间分布与美国的全球卫星导航系统、欧洲的伽利略和俄国的GLONASS相比，北斗导航系统具有高定位精度、精确的授时功能，最重要的是短报文通信功能。迄今为止，北斗导航系统已成功应用于测绘、电信、水利水电、渔业、交通、森林防火和公共安全等多个领域。[[][]郝雅楠,祝彬,朱华桥.全球卫星导航系统发展现状与特点分析[J].国防科技工业,2020(07):20-24.第1.2节北斗导航系统的功能北斗导航系统被认为是结合了上述三个系统特征的新一代导航系统，实现了技术难点的新的突破，并且设计研发出北斗导航系统的三大功能：定定位和导航功能、计时功能和短消息传递功能，其短消息传递功能不在其他三个功能之内。1.2.1定位导航功能北斗导航系统，能够迅速定位确定用户的位置，并且向用户提供卫星导航信息是其导航系统的核心功能，这个功能也是用户应用最多的。北斗导航系统的定位原理是需要确定空间三点的位置，知道第四点到前三点的距离，就可以确定第四个点的位置。因此，要实现北斗导航系统的精准定位，必须要使用三颗卫星。（图1.2)。图1.2北斗导航系统系统定位示图北斗导航系统呈现出来导航和定位的功能具备一定的特征，所以，此应用已被大量的使用。在国内，汽车、火车、高铁、还有现在的校车以及政府部门车辆和军队车辆战术装备等方面开始使用北斗导航系统。可见北斗导航的研发具有举足轻重的意义，现在已经走向国际舞台，面向全世界提供导航服务了，与其他三款卫星导航系统开始竞争[[][]北斗卫星导航系统发展报告（2.1版）[J].卫星应用，2013（1）：9-121.2.2精确授时功能精确授时功能作为北斗导航系统一项很重要的功能，其授时精度在不断提高。北斗导航系统能为双向授时带来100纳秒以及每秒单次精度带来20纳秒。随着全球信息网络化和数字化的迅速发展，也使人们对系统的授时精度越加关注。现代各种网络以及交通系统的管理都依赖于精确的时间来控制。系统的时间、定位和数据传输都在同一通道内进行，地球站的原子钟产生正常时间和标准频率，然后通过查询信号将时间传递给用户。精确的时间安排对北斗导航系统具有重要意义[[][]易彬,谷德峰,邵凯,易东云.BDS在低轨卫星编队高精度相对轨道确定上的应用分析[J].国防科技大学学报,2020,42(04):43-501.2.3短报文通信功能短报文通信是北斗导航系统独有的特点。其他导航系统是不具备这个特征的。该功能在很大程度上更改了其他导航系统中只可以被动发送定位请求的限制。短报文通信可以在北斗终端用户之间或用户与控制中心之间提供双向数字(报文)通信和双向通信。一次可以传送120个汉字信息。其与之前的旧的导航系统有着本质的区别，北斗导航系统的段报文通信用卫星信号作为载体，所以说，优点是在工作的时候稳定，很少受外界干扰，不受地域的限制，系统组成简单，通信费用比较低。北斗导航系统短报文通信使用独立网络，因此不需要使用其他外部系统进行数据传输。能够在全球通信，可以避免像其他常规手段一样被地域或其他场合所限制。通常情况下，北斗导航系统和其它系统一样向全球提供免费服务，但是里面有一些服务要使用的话必须要通过授权才可以。比如:高精度定位、综合差分和军民不同级别、不同授权容量的通信服务，军用容量高于民用容量。[[][]ZhiweiQinetal.TheanalysisanddetectionoforbitmaneuversfortheBeiDousatellitesbasedonorbitalelements[J].ActaGeodaeticaetGeophysica,2021:1-22第1.3节北斗导航系统的性能特征北斗导航系统的构成分别是：地球静止轨道（GEO）、内嵌地球同步轨道（IGSO）和中地球轨道（MEO）（图1.3）。通过在三种轨道上的卫星之间的相互配合，就如同像是在太空中布了一张大网，它现在也能够覆盖全球，并且还能提供精确度高的定位和导航服务。这几年来在我国及周边地区相继增加了IGSO卫星，目的就是使得局部地区的导航功率信号变得更强，进而提高我国周边及亚太地区的导航精度。这三种不同轨道的卫星在做好自己领域工作的同时，相互之间紧密联系，最终形成具有中国特色的卫星导航系统。由于很多不可抗因素，我国没有办法像美国GPS那样，在全球范围内建立地面站。为解决海外卫星的通信通道问题，北斗导航系统首次引入了卫星之间独特的新设计链路，通过这种方法既解决了在全球建地面站的问题，又将其定位精度提升了两倍。[[][]关政军,刘彤.航海仪器.上册,船舶导航设备[M].大连海事大学出版社,2009（9）:137-138第1.4节北斗导航系统的组成北斗导航系统是有三个部分构成，分别是：空间段、地面段、北斗用户，如下图所示：（图1.4）北斗导航系统北斗导航系统用户端地面段空间段用户端地面段空间段主控站5颗静止轨道卫星北斗与其它系统兼容的终端北斗终端监测站注入站30非静止轨道卫星主控站5颗静止轨道卫星北斗与其它系统兼容的终端北斗终端监测站注入站30非静止轨道卫星图1.4北斗导航系统的组成1.4.1北斗卫星网空间部分，北斗卫星网络，由几颗地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中地卫星组成。它的主要任务是在地面中心和用户终端之间提供双向无线电信号传输服务。其轨道约36000km，属于同步轨道，运行时间24小时，与地球同步运转。轨道倾角约为0°，发射频率上行为L频段，下行为S频段，卫星到中心站链路通信采用标准C频段。截至目前，空间站总共有59颗卫星。1.4.2地面系统地面系统构成的主要部分是：北斗系统地面控制中心站、集团用户管理中心和北斗运营服务中心，地面控制站主要包括的是主控站、注入站和控制站等。主控站主要管理和控制系统的运行，对控制站接收的数据进行分析和融合，确定数据资料，生成卫星导航电文和差分完整信息，然后将生成的数据发送到注入站。注入站向卫星发送信息，卫星接收到主控站调度后，通过卫星修复和控制，向卫星发送排序后的卫星导航报文和差分完整性信息。监测站的作用是用来接收卫星的实际位置信号，通过地球通信网络向主控制站发送信号，监测卫星，确定卫星的轨道，并提供准确的时间同步检测[[][]于素君,易昌华,李春芬,陈传庚.北斗卫星导航系统定位原理及其应用综述[J].物探装备,2020,30(01):59-631.4.3北斗用户北斗用户设备是装有多向收发天线的接收机和转发器，其功能是接收卫星发出的S波段信号，向卫星发送应答信号，并进行数据记录和显示。用户硬件本身不具备定位和解析功能，其位置数据一旦在地球中间被解析就通过卫星传输给用户。大致分三个方面：第一是基础部件，有芯片，天线等，第二是终端产品，有手机，电脑等，第三则是与北斗相关的企业以及相关行业。第1.5节北斗导航系统的定位原理1.5.1单点定位根据北斗卫星在空间和在轨的星座分布，北斗用户可以在地球表面任意一点观测4颗以上卫星。监测站从接收到的各个卫星播发的导航电文，就可以精确确定在视野范围内的卫星的空间位置，从而得到用户接收机到卫星的空间距离。未来新的技术通过建立BDS-2/BDS-3组合三频精确点定位（PPP）模型以此实现单点定位，而且更加精确[[][]ZhuShaolinetal.ModelingandperformanceassessmentofBDS-2/BDS-3triple-frequencyionosphere-freeanduncombinedprecisepointpositioning[J].Measurement,2021,1801.5.2相对定位北斗导航系统相对定位的核心问题和GPS等其他全球卫星导航系统是一样的，目的都是为了确定载波相位整周模糊度的问题。北斗七星信号的波长的距离一般是处于在15-28厘米之间。所以，只要确定载波相位观测值的整数值的通用性，从卫星到用户接收器的相对精确的空间距离可以实现非常精确的定位[[][]高贝贝,鲁同所,廖偲含.北斗导航系统的发展历程及应用研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2021,37(04):37-43通过GPS载波相位定位发展起来的各种相对定位的方法也同样适用于北斗导航系统。

第2章北斗导航系统与其他导航系统的对比分析第2.1节北斗导航系统与其他导系统的对比北斗系统GPSGLONSASSGALILEO系统所属国家或地区中国美国俄罗斯欧盟启动研制时间20世纪90年代20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代星座设计数量/颗30242430轨道构型地球同步静止轨道倾斜地球同步轨道6个中圆地球轨道平面3个中圆地球轨道平面3个中圆地球轨道平面轨道面数量/颗3633轨道高度/km35786（GEO）35786（IGOS）21528（MEO）202001910023222首次发射时间2000年1978年1982年2005年已发射数量/颗5972-28在轨卫星数量/颗51322726定位精度/m10(全球)5（亚太地区）10103测速精度/m/s0.2(全球)0.1（亚太地区）0.20.20.2授时精度/ns20(全球)10（亚太地区）202010综合表现具备短报文功能，精密单点定位，星际升级等功能，可提供95%以上的服务实时导航，抗干扰能力强，应用范围广，复盖面广隐藏性能好，抗干扰能力强，使用寿命短定位精度比其它系统好造价250亿美元300亿美元144亿美元100亿欧元卫星发射频率码分多址技术使用不同的卫星信号以不同的伪码进行区分使用不同卫星信号的码分多址技术用不同的伪码进行分配采用频分多址技术，卫星在不同的频率下被分离，而对魅族频率的虚拟感知伪码是相同的。码分多址技术，使用不同的卫星信号以不同的伪码进行区分军民用途军民两用军民两用军民合用民用北斗导航系统进入全球运行模式以来。经过综合对比分析，显示包括北斗系统在内的四个系统的性能基本是一致的；但每个系统又有自己的特点。以下是根据下表2.1对四个系统进行的比较分析。通过对比分析可以看出，北斗导航系统和GPS的性能的特征基本上是一致的；GLONASS轨道倾角较大，会使得该系统在低纬度地区性能变差，但是北斗系统空间段高轨卫星更多，其在低纬度地区能体现出特别明显的性能优势；Galileo系统在观测质量上有更好的表现，但的星载钟稳定性略低，对这个系统数据的可靠性产生一定的影响，北斗系统使用的是功效稍低的铷原子钟和稳定性能比较高的国产氢原子钟二者相结合的授时方式，这样系统的稳定性更强[[][]倪晨莹.北斗导航系统在人防信息系统中运用[J].网络安全技术与应用，2017（7）：122-123第2.2节北斗导航系统的优点基于以上分析，总结出北斗导航系统的四大优势。一是不容易被遮挡，北斗导航系统具有明显的低纬度性能优势，系统的空间段采用了由三颗旋转卫星组成的混合星座。北斗导航系统中有许多高轨卫星，所以不容易被遮挡。二是具有双向通信能力，应用领域更加丰富，使用对象更多。北斗系统创新设计了一种能够实现用户与用户、用户与控制中心双向通信的短报文通信功能，进行短报文通信、紧急救援搜救等多种服务，而其他的卫星导航系统是单向通信的。北斗系统的短报文通信功能在海上生产作业、人员搜救、船舶运输等领域都有着很大的优势，未来的使用对象，应用会更广泛。三是定位精度基本与其他卫星导航系统基本上是一致的。就目前来看，全球卫星导航系统可以提供精度小于10米的实时定位，全球卫星导航系统拥有约10米的民用精度和0.3米的军用精度。两者对比分析，在民用方面的精度基本相当，但是在亚太地区北斗系统的定位精度是小于5米，其测速精度甚至可以达到0.1米/秒。对军队用户，北斗系统的定位精度更是小于1米的，这种水平已经达到世界先列。四是有先进的授时精度技术，大幅度领先其他导航系统。北斗系统采用功效比较低的铷原子钟和稳定性比较好的国产氢原子钟二者相结合的授时方式，误差小于10纳秒，使其稳定性变得更强，对于时间的测量才能更加精确[[][]柳桂财,栾法敏．电子海图的种类和使用[J]．世界海运，2007（4）：31-33.第2.3节北斗导航系统的不足第一，北斗卫星导航系统的整体构造已全部完成，它能为世界各地的用户提供服务。虽然定位精度和全球导航系统中基本保持一致，但也有一定的差异。GPS单点定位精度的范围是1-5m，这是北斗导航系统无法企及的。这个系统在亚太地区的定位精度可达5米。面向全球服务的北斗卫星导航系统定位精度为水平10m、高10m，测速精度为0.2m/s，授时精度为20ns。亚太地区精度翻倍，射程比全球精度降低一半。GPS在全球建立了5个监测站，由于各种不可抗力障碍，平均分布在赤道上，北斗卫星导航系统没有办法在全球范围内建立地面站，目前刚建成一个海外监控站，正因如此，GPS定位精度才会在一定程度上高于北斗卫星导航系统。二是研究开发北斗卫星导航系统的造价也是不菲的，达到了250亿美元，其中这个芯片的价格高也是阻碍大部分民用用户使用的一个重大因素。和GPS进行比较，北斗芯片具有更高的价格和更高的功耗，无法主导市场，所以不具备一定的优势[[][]李江,薛冰,崔仁胜,等.北斗授时在地震观测技术中的应用[J].地震地磁观测与研究,2016,37(5):131-135具体表现在：一方面，国内的研发团队对北斗卫星导航系统核心部件的制造水平和关键技术都不熟悉，其核心部件只能依靠国外公司的技术来制造。国内的频带和射频芯片与国外企业的功耗、灵敏度、产品稳定性和应用程序解决方案相差甚远；另一方面研究北斗芯片的成本高，初期投资额较大，而且其研发耗时较长，以致于一些中小企业无力承担。

第3章北斗导航系统在船舶中的应用第3.1节北斗导航系统对船舶的动态监控北斗一号的功能之一是位置通知功能。北斗二号允许船东使用北斗卫星系统，然后使用ECDIS和AIS对船只进行实时监控。当某公司自己的船只在AIS覆盖区域内航行时，公司可以通过接收船只的AIS传输的信息对船只进行监控，当船只在AIS覆盖区域外航行时，安装在船只上的北斗导航仪对船只进行跟踪。航运公司对AIS和北斗导航仪传输的船舶暗轨数据进行分析、处理和记录，然后与ECDIS设备合并共享，在ECDIS上显示船舶位置。通过将ECDIS重叠功能与船只数据选择和显示功能相结合，公司可以很容易地检查其自己公司的任何船只的实时动态，只要该公司输入船只的名称、IMO编号、呼号或MMSI:该船只及其邻近船只的信息重叠并显示在电子地图上。借助这种北斗卫星系统功能，航运可以显著提高对自己船舶的监控效率，加强海上船舶与公司之间的沟通交流，将船舶的安全航行管理提升到一个新的水平。应用实例：2016年10月，北斗光谷与泰国落加纳集团签署了北斗智能工业园区管理和应用战略合作协议。该协议将重点放在北斗星的高分辨率定位技术上，集成传感器、互联网、大数据和其他技术，以实现位置管理、物流目标数据管理、货物运输过程安全监控以及运输货物的轨道回放和其他数据管理。北斗技术已经引起了泰国工业的广泛关注，同时吸引了泰国公主诗琳通的目光。由于北斗系统的缘故，诗琳通与李德仁成为了“忘年交”。诗琳通曾说过，亚洲国家应该使用北斗系统。她安排了泰国科技部与中国大陆进行协调，以促进中北斗科技之间合作。光谷北斗武汉成立了“诗琳通地球空间信息科学国际研究中心”。诗琳通对我国的卫星和载人航天的兴趣非常高，也正是因为它，我国建立了一个在泰国的北斗CORS基地。也使得北斗系统应用于他们国家的渔船，通过在渔船上面安装北斗接收机，然后利用北斗系统在岸上控制中心对渔船进行动态监控[[][]苏天放,吴金龙.北斗导航系统在航海上的应用[J].天津航海,2013（02）：49-50泰国东面和西面都有海域，有很多的渔船，经常导致渔船在他国海域迷路。光谷北斗在泰国行使了北斗渔船智能监控管理示范。它是使用北斗的短报文通信功能与具有接收机的渔船进行配备，这也既可以精确定位，又可以使用双向短报文通信这一特有的功能收发天气和求救，在泰国沿海渔船管理和控制中发挥了重要作用。第3.2节船舶救援通信北斗导航系统不完善以前，我国的海上的搜救救援主要是通遇险船舶拨打VHF、海岸电台以及通过应急无线电示位标发出的信号等方式进行报警，海岸巡逻队和救援队会检查并确认船上的情况，然后开始实施救援工作。但依然存在很多问题，使得救援工作效率很低。如遇险船舶信息是不确定的、救援工作协调很慢，错过了最佳的救援时间。现阶段有两种救援方案：第一种是在救生衣上安装AIS定位系统，北斗卫星通过搜索AIS信号定位遇险人员，然后将救援数据传输给附近的船只和最近的被救组织；第二种是北斗系统完善以后结合AIS、电子海图功能对遇险船舶的搜救。(1)遇险船舶自救:船舶所在海区发生台风或其他紧急情况时，地面空管可及时通知该海区船舶，并酌情为其提供避让航线或合理的避险建议和自救[[][]吴佐政.浅谈北斗导航技术在船舶定位中的应用[J].珠江水运，2021（01）：90-91.(2)其他力量救援:地面指挥中心可根据遇险船舶所在海域的具体情况，指挥附近船舶或救助直升机实施救助。,并且整理规划出最佳的救援方案，提高救援速率，使遇险船舶尽快脱离危险。应用实例：交通部和原总装备部于2014年联合启动了第二个大型北斗系统特殊处理项目"中国北斗搜救信息系统示范项目"。加强精神和财产安全，拯救海洋的效率。该示范项目利用北斗系统的精确定位、警报和搜索与救援功能，为海上警报提供各种方法，同时促进了海上应急指挥中心的派遣和现场技术支持。该示范项目开发了三个主要系统，包括基于北斗的海上应急管理系统、基于北斗的海上搜救指挥系统和海上交通综合信息服务系统，以及北斗数据集成处理平台，海上遇险报警系统在手机终端生产出40万套产品进行推广使用，利用短报文通信在手机终端生产出3000套产品进行使用，3300艘海上救援船和100艘海上救援船都装上了智能北斗终端和北斗系统AIS、EPIRB和人员落水设备（MOB）的示范应用（如图3.2）。该船通过码头向系统发送短消息和紧急级别警报，也可以通过按码头的紧急按钮直接发送紧急级别警报。每个警报级别对应不同的颜色，然后在系统图表中显示这些警报标记，并且系统控制中心可以快速通知搜救中心负责人和搜救部门进行搜救，从而促进救援工作的快速进行。为搜救赢得宝贵的时间。图3.2基于北斗的中国海上搜救信息系统示范工程第3.3节船舶导航定位当船舶航行在海上，船舶驾驶人员要时刻的关注自己的位置、航速、船舶动态等信息，通过在船舶安装的北斗定位系统中插入操作系统，然后操作系统控制船载终端的天线连续接收导航定位信息，在终端的显示器上显示出来。具体方法是通过船舶所在区域上方的北斗卫星的数目，以及在轨道上所处的位置和方位角，还有卫星之间的运行变化情况，就可以计算出船舶的位置、航向和航速等信息，然后系统进行汇集并整合处理，与电子海图系统进行叠加，将船舶当前的位置及航速、方向等显示在电子海图上，为船舶驾驶员提供数据参考，北斗导航定位系统里面，电子海图界面是特别重要的，定位系统获取到的定位可以通过电子海图界面直接显示船舶当前所处的位置。利用现在船舶的电子海图，通过数据位置信息转换，显示在电子海图的系统控制界面，能够很容易帮助船舶驾驶员随时监控船舶航行的线路[[][]王玉玺,杜鹏,侯岳麟．基于电子海图的北斗船舶监管系统设计[J]．世界海运,2018（8）:25-27北斗导航系统中的船舶终端设备和电子地图数据相结合，能够实现不同的功能。(1)航路规划:船舶在离开港口之前二副要提前规划好这个航次要航行的航线,然后在电子海图上用画线或取点的方式都清楚的标注出来。如果在行程中，实际轨道与设计轨道之间的偏差超出了特定的允许角度，则会发出声音和视觉警报，引起值班驾驶员的注意，及时纠正航向以避免出现碰撞、搁浅等危险。通过合理规划航线并严格按照设计好的航线航行，可以实现高效经济的航行。(2)位置查看:通过在北斗导航系统的电子地图上设置导航系统，可以在电子地图上显示船舶的精确位置,船舶的驾驶员可以从当前的电子地图上知晓船舶位置和动态。(3)时间规划:系统在获取到船舶所在的具体位置和航行速度后,就可以精确计算达到目的港的时间,这样可以对航行计划进行最优化、更合理规划，以便高效的完成运输任务。（4)港口调度:北斗导航系统在港口调度中心的显示器上直观地显示每个码头的吨位和停泊在码头上的船只的信息，并结合预计到达港口的船只的信息。退出港口和剩余泊位的吨位。它可以方便港口调度中心工作人员往返港口的调度[[][]刘建,李晶,刘法龙.北斗卫星导航系统在交通运输行业的应用及展望[J].卫星应用,2019(03):28-34应用实例：北海导航支持中心在2014年大力推进了北斗项目的研究。本舰北斗终端经过不懈的努力，在10月27日至2月11日期间研制成功。差分/北斗系统rbn-DGS站已完成。发送信号测试和码头应用测试。据北海航海保障中心副主任、新闻发言人柴进柱介绍，经过初步测试的结果来看，在北斗卫星覆盖300公里范围内，信号相对稳定，差分北斗和差分GPS定位精度也达到了预期的效果，北斗/GPS联合定位精度高，船舶终端通常可以对rbn-dgns站发送的差分北斗和差分GPS信息进行编码，并且在原始单模DGPS接收器中的定位精度要高得多。渤海湾陆源北斗系统水平优于5cm，垂直优于3cm，信号稳定。另外，北海导航支持中心还完成了北海RBN-DGPS站技术改造的研究(第一阶段)和全面监测项目，并打算改造该地区其他现有的RBN-DGPS站。RBN-DGNSS信号，兼容北斗和GPS，覆盖整个渤海湾地区；同时，北斗沿海精密定位服务系统一期工程建设研究已经完成。已经制定了在国家沿海地区建造BD-CORS站的规划和实施计划。该计划实施后，将在沿海300公里半径范围内实施亚米差分定位和导航服务，在50公里半径范围内实施实时厘米定位服务。这些关键技术突破和完全自主的知识产权管理设备权利将很好地服务于国家，进而会提升我国在国际的话语权。

第4章北斗导航系统在船舶中未来的发展前景第4.1节北斗导航系统服务和保障我国远洋船舶到目前为止，北斗卫星导航系统在船舶领域的应用主要是船舶定位和导航等功能还处于理论和实践阶段，有些技术条件还未成熟，无法实现大规模的应用。比如海上搜救和港口调度等。国有企业应做好当前船舶行业的实地调研、调查和分析，发现北斗卫星导航系统在船舶行业中的优势，加快“北斗+船舶”模式的应用。研发设计出适用于船舶的产品，并推动产品的安装使用。国家要加快实施北斗卫星导航产业建设创新体系，争取尽快突破核技术，力争达到广域米级、海岸分米级、重点水域厘米级。毫米级的高精度和后处理定位，确保未来船舶在海上航行的安全，为国家海洋渔业、港口调度等行业提供高精度的导航辅助服务。此时，北斗为我国远洋船舶带来以下的服务：（1）多类型卫星通信。北斗短报文服务使海上航行的船舶能够与航行区域附近的船舶、国家或RCC实施应急、应急和安全通信。快速发送紧急信息和位置。独特的北斗反向卫星链路功能，让遇险船只能够及时接收到北斗主控站发送的紧急确认数据，遇险船舶人员获救信心会被提高，还能提高遇险搜救通信效率。与此同时，北斗系统还通过打破以前只能双向通信的限制，提供了可以实现船岸多向通信的通用通信，未来还可能实现通信容量的扩大，可编辑的内容多了会减少单次通信的次数。单一通讯能力在我国及周边海域可达1000个汉字(14000bit)；全球的单一通讯能力可达40个汉字(560bit)。（2）海上安全信息播发。北斗还可能提供卫星覆盖信息，包括航行警告、天气警告、台风警告和其他航行安全相关信息，来确保船舶在海上安全航行。船队管理。如果船公司的船队配备了船上北斗终端，可以设置北斗终端作为指挥机，并使用该控制站来发送其他单个船舶(一个终端)或其他船舶(其他终端设备)的点对点或点对面信息，用于船队管理，实现通信和调度功能。第4.2节北斗导航系统服务国际化2018年举行的国际搜救卫星组织59。在理事会会议上，我国北斗系统达成国际搜救卫星系统发展规划，这也标志着北斗系统加入国际搜救卫星的起步。为了普及北斗系统船舶终端的使用，我国应在通过IMO平台实施国际应用的同时，推动或要求国内航行船舶安装北斗终端，并鼓励或引入允许国际航行船舶安装北斗船载设备的优惠做法，北斗系统与其他系统和其他卫星导航功能的独立运行或兼容，将提高系统的定位精度、稳定性和通信特性，将更加安全和有效地保护海上船舶的安全。在加入国际搜索和救援卫星系统后，国际海事组织将承认我国为空间设备供应商，并将对北斗卫星的搜索和救援有效载荷以及北斗卫星的运行状态进行检查和监测，以确保空间卫星和地面的安全。我国提供的台站和支持服务始终是安全、稳定和可靠的，以便向全球用户提供紧急预警服务。随着未来北斗导航系统与GPS、格洛纳斯、伽利略等卫星导航系统之间兼容性和互操作性合作的推进和发展，随着全球四大无线电导航系统之间兼容性的发展，搜救信号可以相互传输。提高全球搜索救援服务的能力。在全球卫星搜救服务的影响和整合下，北斗将加速国际化进程，服务全球用户。另外，国际电工委员会(IEC)也一致通过了我国第一个测试北斗船舶设备的国际标准，并已进入发布阶段。预计的发布时间是2020年4月。该标准标志着世界各个国家的船舶允许北斗设备在船上安装应用，也意味着北斗系统即将进入国际航海领域并且实现广泛应用，推进导航领域北斗卫星系统产品的制造设计、生产和测试。该标准的成功设计，推动了北斗设备在国际航运业更好、更广泛的应用。

结论通过学习了北斗导航系统的概述，了解它的定义、功能与及应用和未来的发展。其次分析了北斗导航系统的基本组成部分及其精准的定位原理，重点是掌握北斗导航系统的三个组成部分和定位原理，以便熟悉北斗系统的运行和流程。然后通过与其他系统进行对比，总结出北斗导航系统在实际工作当中的优点与不足，再根据北斗系统在船舶中的应用，从系统对船舶的