２００６年第４期　中　國(guó)航?！。危铮础。模澹悖玻埃埃丁〗z壘　塑　?。海樱澹颍椋幔臁。危铮叮埂∥恼戮幪?hào)：１０００—４６５３（２００６）０４—００６１—０５　航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究　鄭佳春?。来髮W(xué)，福建廈門(mén)３６１０２１）　摘　要：根據(jù)航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的組成和功能需求，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析和研究。詳細(xì)介紹了基于ＧＰＳ　的浮標(biāo)位置漂移、撞擊分析方法，給出了浮標(biāo)受撞擊判斷模型；分析了終端ＲＴＵ能量浪費(fèi)的主要原因和終端低功　耗設(shè)計(jì)方法；探討了中心控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)和決策支持的技術(shù)和方法?！￡P(guān)鍵詞：船舶、艦船工程；航標(biāo)；遙測(cè)遙控；數(shù)據(jù)采集；低功耗　中圖分類(lèi)號(hào)：Ｕ６４４．８’７　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ?。耍澹。裕澹悖瑁睿椋瘢酰濉。铮妗。遥澹恚铮簦濉。停铮睿椋簦铮颍椋睿纭。樱螅簦澹怼。铮妗。危幔觯椋纾幔簦椋铮睿幔臁。停幔颍耄蟆。龋牛危恰。剩椋帷悖瑁酰睿。ǎ剩椋恚澹椤。眨睿椋觯澹颍螅椋簦?，Ｘｉａｍｅｎ　３６１０２１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ?。簦铩。簦瑁濉。悖铮恚穑铮螅椋簦椋铮睢。幔睿洹。妫酰睿悖簦椋铮睢。颍澹瘢酰椋颍澹恚澹睿簦蟆。铮妗。颍澹恚铮簦濉。恚铮睿椋簦铮颍椋睿纭。螅螅簦澹怼。铮妗。睿幔觯椋纾幔簦椋铮睿幔臁。恚幔颍耄蟆。簦瑁濉。耄澹。簦澹悖瑁睿椋瘢酰濉。簦铩。颍澹幔欤椋濉。簦瑁濉。螅螅簦澹怼。椋蟆。螅簦酰洌椋澹洌裕瑁濉。恚澹簦瑁铮洹。铮妗。幔睿幔欤椋睿纭。猓酰铮。穑铮螅椋簦椋铮睢。洌颍椋妫簟。幔睿洹。猓酰恚稹。猓幔螅澹洹。希睢。牵校印。椋蟆。椋睿簦颍铮洌酰悖澹洹。椋睢。洌澹簦幔椋臁。幔睿洹。簦瑁濉。恚铮洌澹臁。铮妗。辏酰洌纾澹恚澹睿簟。妫铮颉。猓酰铮。猓酰恚稹。椋蟆。纾椋觯澹睿裕瑁濉。恚幔椋睢。颍澹幔睿蟆。铮妗。簦瑁濉。簦澹颍恚椋睿幔炱觫螅澹睿澹颍纾。鳎幔螅簦幔纾濉。幔颍濉。幔睿幔欤澹洹。幔睿洹。瑁濉。洌澹螅椋簦纾睢。恚澹簦瑁铮洹。铮妗。欤铮鳌。簦澹颍恚椋睿幔臁。穑铮鳎澹颉。悖铮睿螅酰恚穑簦椋铮睢。椋蟆。穑颍澹螅澹睿簦澹洌裕瑁濉。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾。幔睿洹。恚澹簦瑁铮洹。铮妗。洌幔簦帷。螅澹颍觯椋悖濉。幔睿洹。洌澹悖椋螅椋铮睿恚幔耄椋睿纭。螅酰穑穑铮颍簟。椋睢。悖澹睿簦颍幔臁。悖铮睿簦颍铮臁。螅螅簦澹怼。幔颍濉。幔欤螅铩。洌椋螅悖酰螅螅澹洌。耍澹。鳎铮颍洌螅海樱瑁椋?、Ｎａｖａｌ?。澹睿纾椋睿澹澹颍椋睿?；Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ　ｍａｒｋｓ；Ｒｅｍｏｔｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ?。幔睿洹。悖铮睿簦铮颍欤欤椋睿纾唬模幔簦帷。幔悖瘢酰椋螅椋簦椋铮?；Ｌｏｗ　ｐｏｗｅｒ?。悖铮睿螅酰恚穑簦椋铮睢『綐?biāo)是保障船舶安全、經(jīng)濟(jì)航行的重要設(shè)施，對(duì)　發(fā)展水上交通運(yùn)輸、海洋資源開(kāi)發(fā)、漁業(yè)捕撈、國(guó)防　終端設(shè)備三大部分組成（如圖１所示）。　中心控制系統(tǒng)的功能是完成航標(biāo)數(shù)據(jù)的收集、　處理、存儲(chǔ)、顯示和決策支持服務(wù)；主要由通信機(jī)、服　建設(shè)等起著重要作用。隨著航標(biāo)信息化技術(shù)的快速　發(fā)展，航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的建設(shè)越來(lái)越受到重視。　雖然航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)的歷史超過(guò)　務(wù)器、ＧＩＳ客戶端平臺(tái)組成。通信機(jī)可實(shí)現(xiàn)多種通　信服務(wù)如：ＧＰＲＳ無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、短消息通信服　務(wù)、ＡＩＳ通信服務(wù)、差分ＧＰＳ信息收集服務(wù)等。服務(wù)?。保澳?，相關(guān)的研究和論文很多，有些系統(tǒng)也已經(jīng)建　設(shè)或正在建設(shè)。但目前航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的建設(shè)仍　存在著性能和穩(wěn)定性等方面問(wèn)題，還沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)代　化、信息化航標(biāo)管理的要求。分析其中的主要原因　器包括通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；其中通信服務(wù)　器完成通信機(jī)的命令和數(shù)據(jù)傳送；數(shù)據(jù)管理服務(wù)器　主要完成數(shù)據(jù)解析、存儲(chǔ)、處理等功能，通過(guò)數(shù)據(jù)解　析自動(dòng)生成各種報(bào)表，通過(guò)處理完成數(shù)據(jù)分析、處　是目前航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)均缺少方案　論證和理論分析。根據(jù)航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的基本工　理、判斷、報(bào)警等功能；同時(shí)為各個(gè)管理用戶（ＧＩＳ平　臺(tái)等）提供數(shù)據(jù)；ＧＩＳ客戶端平臺(tái)為一客戶端軟件，　作原理和功能需求，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度，詳細(xì)分析和介　紹數(shù)據(jù)采集技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、浮標(biāo)位置漂移和被　以￥５７電子海圖為基礎(chǔ)，在其上疊加航標(biāo)信息實(shí)現(xiàn)　可視化實(shí)時(shí)的航標(biāo)信息顯示、查詢、報(bào)表等功能。　無(wú)線通信系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)航標(biāo)信息和控制命　令的無(wú)線傳輸，可采用ＧＳＭ／ＣＤＭＡ／ＡＩＳ無(wú)線通信系　撞擊、終端低功耗設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和決策支持等關(guān)鍵　技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法和相應(yīng)算法?！。薄『綐?biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的組成　航標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)由中心控制系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、　收稿日期：２００６．０８．１２　統(tǒng)，可提供ＳＭＳ和網(wǎng)絡(luò)兩種數(shù)據(jù)通信服務(wù)；ＡＩＳ設(shè)備　也是一種可選方案，但是由于ＡＩＳ設(shè)備成本高、功耗　作者簡(jiǎn)介：鄭佳春（１９６５．）。男。福建永春人，副教授，主要從事通信與信息處理系統(tǒng)的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｃｈｚｈｅｎｇ＠ｊｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ　維普資訊 http://www.cqvip.com

６２　中　國(guó)　航海?。玻埃埃赌甑冢雌凇。牵樱停茫模停粒粒桑有盘?hào)　…　：　垂　棗囂?。骸　　　　≈痢D１航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的組成框圖　大，只能在必須裝有ＡＩＳ的航標(biāo)上使用?！⌒酒{(lán)牙芯片之間組成一個(gè)微微網(wǎng)，通過(guò)這個(gè)微微　終端設(shè)備主要完成以下功能：　網(wǎng)來(lái)協(xié)調(diào)航標(biāo)內(nèi)部各個(gè)部件的工作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)?。保杉綐?biāo)數(shù)據(jù)，包括航標(biāo)的工作狀態(tài)、位置信　采集與控制?！∠ⅰ⒛茉葱畔?、其他信息（如：溫度、濕度、霧、風(fēng)向、風(fēng)　速）等信息，并進(jìn)行處理；?。场o(wú)線數(shù)據(jù)傳輸　２．按照設(shè)置命令的要求自動(dòng)實(shí)現(xiàn)終端的工作方　無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著無(wú)線監(jiān)測(cè)中心與無(wú)線終　式配置；航標(biāo)數(shù)據(jù)打包、上傳；對(duì)航標(biāo)設(shè)備工作狀態(tài)　端之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)?！∵M(jìn)行遙控；　近年來(lái)，各種無(wú)線通訊產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷涌?。常詣?dòng)定時(shí)檢測(cè)、判斷航標(biāo)的工作狀態(tài)、（浮標(biāo)）　現(xiàn)，為組建航標(biāo)遙測(cè)、遙控?zé)o線通訊網(wǎng)絡(luò)提供了廣闊　位置狀態(tài)、能源狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信息?！〉倪x擇空間。　航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的基本工作原理是利用終端　３．１無(wú)線蜂窩網(wǎng)　設(shè)備采集航標(biāo)信息，通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)將信息傳輸　ＧｓＭ，ｃＤＭＡ無(wú)線電話系統(tǒng)是在蜂窩無(wú)線電話網(wǎng)　到控制中心，控制中心通過(guò)對(duì)信息的收集、處理、存　絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的無(wú)線數(shù)字通訊系統(tǒng)。由于該系　儲(chǔ)，由服務(wù)器送ＧＩＳ平臺(tái)進(jìn)行顯示，同時(shí)ＧＩＳ平臺(tái)還　統(tǒng)具有通訊質(zhì)量高、容量大等特點(diǎn)，成為移動(dòng)通訊的　可根據(jù)航標(biāo)管理的需要，對(duì)航標(biāo)的工作狀態(tài)進(jìn)行設(shè)　主干網(wǎng)絡(luò)，其通訊范圍已覆蓋全國(guó)大部分地區(qū)。中　置和控制?！?guó)移動(dòng)已經(jīng)建成了一個(gè)覆蓋全國(guó)的ＧＰＲＳ通訊網(wǎng)?。矓?shù)據(jù)采集技術(shù)　絡(luò)，使用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通訊速率可以達(dá)到５３?。耄猓椋簦?，使　用費(fèi)低廉。中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)建成了一個(gè)覆蓋全國(guó)的?。玻毙枰杉臄?shù)據(jù)　ＣＤＭＡ通訊網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊速率可以達(dá)　由于航標(biāo)設(shè)備類(lèi)型的不同，需要采集的航標(biāo)數(shù)據(jù)　到１００?。耄猓椋簦笠陨希褂觅M(fèi)也低，但是，其目前信號(hào)覆　將不相同。例如：對(duì)于ＥＥｌ３航標(biāo)燈，需要采集的數(shù)據(jù)　蓋比較差?！≈饕校簾糍|(zhì)、日光值、燈泡數(shù)量、工作電壓、工作電?。常病⌒l(wèi)星通訊　流、靜態(tài)工作電壓、靜態(tài)工作電流、同步時(shí)間（同步　衛(wèi)星通訊是隨著商業(yè)化低地球軌道通信衛(wèi)星的　閃）；對(duì)于雷達(dá)應(yīng)答器，需要采集的數(shù)據(jù)主要有：工作　出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的，接近覆蓋全球的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)　編碼、工作時(shí)間、休止時(shí)間、供電電壓、工作電流等。　系統(tǒng)，擁有大容量、高效率的數(shù)字傳輸能力。目前，?。玻病〔杉椒ā≡撓到y(tǒng)正處于推廣使用中。但是，衛(wèi)星通訊的資費(fèi)　對(duì)于航標(biāo)設(shè)備數(shù)據(jù)采集的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，一般采用　標(biāo)準(zhǔn)高出ＧＳＭ／ＣＤＭＡ?！∮芯€的網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)各種航標(biāo)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和數(shù)?。常碂o(wú)線局域網(wǎng)　據(jù)集中，通常采用ＲＳ．４８５分布式總線，這是海區(qū)推　無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)和微　薦使用的方案，技術(shù)比較成熟。也可采用無(wú)線組網(wǎng)　波數(shù)字調(diào)制技術(shù)發(fā)展起來(lái)的區(qū)域性通訊系統(tǒng)，具有　方式采集，文獻(xiàn)介紹的是采用目前先進(jìn)的“藍(lán)牙”技　組網(wǎng)方式靈活，系統(tǒng)大小設(shè)置任意，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、可靠　術(shù)…。通過(guò)在航標(biāo)的每一個(gè)部件上都安裝一個(gè)藍(lán)牙　等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于中小型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，但　維普資訊 http://www.cqvip.com

鄭佳春：航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究　６３　是也存在信號(hào)覆蓋問(wèn)題。從長(zhǎng)期使用角度來(lái)看，無(wú)　線局域網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用有著絕對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，尤其是　通訊次數(shù)越多，無(wú)線局域網(wǎng)與ＧＳＭ通訊系統(tǒng)的運(yùn)行　費(fèi)用差距越大?！。牵校遥油ㄓ嵓夹g(shù)信號(hào)覆蓋范圍大，網(wǎng)絡(luò)通信比較　穩(wěn)定，資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也低，更適用于本系統(tǒng)。?。春綐?biāo)位置漂移分析　航標(biāo)位置是否漂移，從原理上講，非常簡(jiǎn)單，只　要準(zhǔn)確地確定航標(biāo)的位置，就可判斷它。常用的定　位方法是ＧＰＳ定位技術(shù)?！。矗薄。牵校佣ㄎ徽`差和數(shù)據(jù)處理　ＧＰＳ在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍向全世界免　費(fèi)開(kāi)放，因而采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)錢(qián)便宜的ＧＰＳ．ＯＥＭ　板，是實(shí)現(xiàn)航標(biāo)位置實(shí)時(shí)和定時(shí)監(jiān)測(cè)的理想方案?！〉?，由于ＧＰＳ定位存在誤差，如果直接采用ＧＰＳ　輸出的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行位置漂移判斷，誤報(bào)警率將很高，　所以采取一定的措施進(jìn)行處理對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性　都是非常重要的?！♂槍?duì)各種誤差，可用各種濾波方法來(lái)消除或減　弱各種誤差的影響，例如中值濾波法、算術(shù)平均濾波　法、進(jìn)退遞推濾波法　等。根據(jù)ＧＰＳ定位誤差和?！∩细?biāo)低動(dòng)態(tài)性能的特點(diǎn)，采用簡(jiǎn)化的卡爾曼濾波　數(shù)據(jù)處理方案進(jìn)行處理。?。矗哺?biāo)位置漂移■分析　先假設(shè)ＧＰＳ無(wú)測(cè)量誤差，由于浮標(biāo)受潮汐、風(fēng)　力、水流等的驅(qū)動(dòng)，鏈條的長(zhǎng)短隨時(shí)變化，使浮標(biāo)的　位置在以沉石位置為基點(diǎn)的回旋半徑ｒ，范圍內(nèi)變　化，ｒ．由下式確定：?。颉。剑?，８、／ｈ　一Ｈ　（１）　式（１）中：ｈ為鏈條全長(zhǎng)，日為設(shè)置航標(biāo)處海圖　水深；Ｏ．８為鏈條懸弧系數(shù)　］?！。牵校咏邮諜C(jī)是安裝在浮標(biāo)上的，由于浮標(biāo)具有　一定高度，水上浮標(biāo)在有風(fēng)的情況下會(huì)產(chǎn)生搖擺，如　圖２所示。假設(shè)浮標(biāo)高度為日．，傾角為０，則：ＧＰＳ　的位置將偏離航標(biāo)ｒ，：?。颍玻剑龋臁。螅椋睿啊。ǎ玻D２浮標(biāo)示意圖　考慮ＧＰＳ的測(cè)量誤差　和基準(zhǔn)點(diǎn)的位置誤差?。颉?，則：在極限的情況下，浮標(biāo)位置數(shù)據(jù)偏離基準(zhǔn)點(diǎn)　的誤差將為　ｒ＝／＇１＋ｒ２＋ｒ３＋ｒ４?。海埃浮獭∈龋螅椋睿埃?，＋ｒ?。ǎ常〖僭O(shè)某航道浮標(biāo)設(shè)置位置的水深為７～８?。恚?jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置浮標(biāo)的鏈長(zhǎng)為１５?。?；浮標(biāo)高度５?。?，　最大傾角３０。，采用ＤＧＰＳ定位進(jìn)行設(shè)標(biāo)精度在５　１１１　以內(nèi)，ＧＰＳ的Ｃ／Ａ碼定位精度１５　ｍ（絕對(duì)精度），根據(jù)　式（３）計(jì)算得：ｒ＝３２．５　ｍ?！”仨氉⒁猓@里我們計(jì)算時(shí)采用的是絕對(duì)精度，　而ＧＰＳ標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)提供的精度是２倍的徑向均方　根誤差，如果轉(zhuǎn)換成絕對(duì)精度，誤差將Ｅ匕較大，這在　狹水道、小船航道將不能滿足要求；因此，必須通過(guò)　差分的方法來(lái)提高定位精度?！。怠「?biāo)被撞擊分析　在通常情況下，浮標(biāo)受到潮汐、風(fēng)力、水流等的　驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，但由于水上船舶有時(shí)會(huì)撞　擊到它，造成位置偏移和損壞，因此，必須能夠及時(shí)　發(fā)現(xiàn)浮標(biāo)受撞擊的事件。下面將對(duì)浮標(biāo)受撞擊所產(chǎn)　生的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。　當(dāng)浮標(biāo)受到撞擊時(shí)，由于受到某個(gè)方向的作用　力其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生變化，產(chǎn)生該方向的速度和加　速度。要嚴(yán)格地分析浮標(biāo)受撞擊的情況相當(dāng)困難，　理論上可采用船舶撞擊力的動(dòng)能分析方法來(lái)近似分　析和研究浮標(biāo)受船舶撞擊問(wèn)題?！〈白矒舾?biāo)時(shí)產(chǎn)生的有效撞擊能量，通過(guò)水　的阻力、浮標(biāo)和船舶的變形全部轉(zhuǎn)化為外力做功?！?duì)于浮標(biāo)來(lái)說(shuō)，船舶有效撞擊能量主要由靠浮標(biāo)的　變形、沉石系鏈的拉力、水的阻力來(lái)吸收。船舶有效　撞擊能量Ｅ．．［４?。窞椋骸。薄。拧。剑叨摺。郑玻小。ǎ矗∈剑ǎ矗┲校海拧　挥行ё矒裟芰?；　Ｍ——船舶質(zhì)量；船舶的質(zhì)量是指船舶的總質(zhì)　量，可用滿載排水量與載重量換算并參照港口工程　規(guī)范使用的公式進(jìn)行計(jì)算，即：　ｌｏｇＡｆ＝０．１７７＋０．９９１ｏｇＤＷ?。ǎ担±纾场。担埃埃艏?jí)船舶滿載排水量（ａｆ）為：　ｌｏｇＡｆ＝０．１７７＋０．９９１ｏｇＤＷ＝?。埃保罚罚埃梗埂粒保铮纾常担埃埃海常叮福担丁。幔妫剑础。福矗埂。簟　白矒舾?biāo)時(shí)的法向速度，ｍ／ｓ；　維普資訊 http://www.cqvip.com

中　國(guó)　航?！。玻埃埃赌甑冢础。欤啊行?dòng)能系數(shù)，?。埃贰。埃浮∮幸韵聨讉€(gè)方面：　根據(jù)中國(guó)鐵路規(guī)范進(jìn)行撞擊力計(jì)算：?。疲剑颍ǎ觯ぃ椋睿郏鳎ǎ悖保悖玻荨。ǎ叮。保骷芰繐p耗，主要原因有：電路設(shè)計(jì)不合　理、電源電路效率不高等；　式（６）中：ｒ——?jiǎng)幽苷蹨p系數(shù)，當(dāng)船只正向撞擊時(shí)可　采用０．３，一般船舶與浮標(biāo)正面撞擊的可能性非?！。玻捎诰W(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議采用競(jìng)爭(zhēng)方式共享使用無(wú)　線信道，終端數(shù)據(jù)傳送產(chǎn)生碰撞，造成需要重傳數(shù)　據(jù)，從而增加能量消耗；?。常K端接收處理不必要的數(shù)據(jù)，這種干擾造成　無(wú)線收發(fā)模塊和處理器模塊消耗更多的能量；?。矗K端在不需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)一直保持對(duì)無(wú)線信　小，加上考慮它們都是在水中，動(dòng)能損耗比較大，一　般取０．１；　——船撞擊浮標(biāo)時(shí)的速度ｒｒｄｓ，按船舶進(jìn)出港　情況，取值?。剑怠。颍颍洌?；?。帷c浮標(biāo)撞擊面的夾角，口?。常埃?；　——船的重量（滿載排水量）；?。悖?、ｃ２——分別為船只、浮標(biāo)的彈性變形系數(shù)?。ǎ恚簦?；?。疲海埃薄粒怠。。欤病痢。郏矗福矗埂粒梗福ǎ保保玻埃埃埃保保玻埃埃埃荩剑薄。罚玻场。耄巍〖僭O(shè)浮標(biāo)的重量為２　ｔ，并按剛性碰撞來(lái)計(jì)算，　則浮標(biāo)因撞擊產(chǎn)生的加速度。為：?。埃剑疲桑停剑保罚玻常ǎ玻梗福剑福浮。恚蟆】梢?jiàn)，浮標(biāo)受撞擊時(shí)將產(chǎn)生很大的加速度?！‘?dāng)然。浮標(biāo)受撞擊時(shí)產(chǎn)生的速度和加速度的大　小和方向除了與撞擊的作用力的大小、方向有關(guān)之　外，還應(yīng)考慮系鏈、海水的阻力，浮標(biāo)變形，同時(shí)浮標(biāo)　系有沉石，都會(huì)改變浮標(biāo)被撞擊后的運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)，浮　標(biāo)受撞擊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是比較難以準(zhǔn)確地用模型來(lái)描　述的。因此，采用以ＧＰＳ測(cè)量浮標(biāo)的速度和用一個(gè)　加速度傳感器測(cè)量的浮標(biāo)加速度來(lái)聯(lián)合判斷是一種　比較理想的方法。如圖３所示，通過(guò)設(shè)計(jì)兩個(gè)滑窗　來(lái)對(duì)測(cè)量的速度和加速度進(jìn)行濾波處理，當(dāng)浮標(biāo)的　速度和加速度均超過(guò)設(shè)定的門(mén)限時(shí)，判決浮標(biāo)被撞　擊，發(fā)出撞擊報(bào)警信息。　道的空閑偵聽(tīng)，過(guò)度的偵聽(tīng)和沒(méi)有必要的偵聽(tīng)也會(huì)　造成終端能量的損耗　；　因此，為了實(shí)現(xiàn)ＲＴＵ的低功耗，必須采取以下　方法：　１．對(duì)電路進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，選用低功耗器件和　電路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)ＲＴＵ的低功耗工作模式。此方法被　設(shè)計(jì)者經(jīng)常采用；?。玻K端必須具有很好的抗干擾性能；　３．設(shè)計(jì)高效的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，減少不必要的數(shù)　據(jù)傳送和偵聽(tīng)，此方法常被設(shè)計(jì)者忽視。?。窋?shù)據(jù)服務(wù)和決策支持　遙測(cè)遙控系統(tǒng)的目的是為航標(biāo)管理部門(mén)和航?！∮脩籼峁?shù)據(jù)服務(wù)和決策支持。?。罚睌?shù)據(jù)服務(wù)　對(duì)于視覺(jué)航標(biāo)主要提供的信息有：位置信息、燈　光信息、結(jié)構(gòu)信息、顏色信息。對(duì)于雷達(dá)應(yīng)答器：主　要采集的數(shù)據(jù)有工作編碼、工作周期、供電電壓電　流、工作電壓電流、工作狀態(tài)等。對(duì)于霧號(hào)信息：主　要采集功率、周期、氣壓、能源等。對(duì)于其它附屬設(shè)　備，如潮流信息氣象信息等：按其傳感器類(lèi)型采集。　數(shù)據(jù)服務(wù)由數(shù)據(jù)服務(wù)器來(lái)完成，通過(guò)對(duì)終端采　集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、處理和入庫(kù)，根據(jù)用戶的需要輸　送數(shù)據(jù)。通常數(shù)據(jù)服務(wù)器應(yīng)具備下列功能：?。保?shí)時(shí)（歷史）信息處理、解析、分類(lèi)、顯示、查詢、　統(tǒng)計(jì)、圖形顯示、報(bào)表等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)管理；?。玻┛刂疲遥裕战K端等遠(yuǎn)程遙控和管理功能（如：　輪詢、跟蹤、查詢、重啟、工作和狀態(tài)參數(shù)設(shè)置等）；　７．２決策支持　為了能對(duì)航標(biāo)實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)進(jìn)行正確的評(píng)　估，在收到ＲＴＵ終端采集的實(shí)時(shí)信息后，進(jìn)行如下　幾個(gè)方面的評(píng)估：?。保┖綐?biāo)（浮標(biāo)）位置評(píng)估：以航標(biāo)表或航標(biāo)動(dòng)態(tài)　中的航標(biāo)位置作為基準(zhǔn)值，與根據(jù)式（３）計(jì)算的回旋　半徑進(jìn)行比較，在該標(biāo)回旋半徑內(nèi)，顯示位置異常，　否則，顯示漂移?！【S普資訊 http://www.cqvip.com

鄭佳春：航　堡　暹笪墨墮笪　壁?。玻┖綐?biāo)燈工作狀態(tài)評(píng)估：通過(guò)日光值、日光閥　值、工作電流和燈質(zhì)綜合判斷。燈正常有如下兩種　情?。。ǎ保┤展庵荡笥谌展忾y值，平均工作電流小，燈　不棗．?。ǎ玻牛艄庵敌∮谌展忾y值，平均工作電流大，燈　亮，燈質(zhì)正常?！∑渌闆r航標(biāo)燈均不正常?！。常├走_(dá)應(yīng)答器工作狀態(tài)評(píng)估：工作編碼與設(shè)定　編碼比較，不相符時(shí)顯示：編碼錯(cuò)誤。工作電流、收　發(fā)機(jī)工作狀態(tài)，不正常時(shí)顯示：工作異常?！≈稀◆~(yú)　Ｑ　硅　五　航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)是航標(biāo)現(xiàn)代化、信息化、自動(dòng)　化管理的基礎(chǔ)工程。只有建設(shè)穩(wěn)定可靠的航標(biāo)遙測(cè)　遙控系統(tǒng)，才能為航標(biāo)現(xiàn)代化管理提供可靠的基礎(chǔ)　信息。通過(guò)對(duì)航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的分析　和研究，為航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用建立理　論依據(jù)和提供技術(shù)支持?！⒖肌∥摹～I(xiàn)?。郏保輳堁啵詈Ｈ?，智能化航標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［Ｊ］?交通運(yùn)輸　耗　馘鼬　觸磷　欺?。骸∈俊」绯帖溊凇』』I　的航標(biāo)遙測(cè)系統(tǒng)數(shù)值　一　。?。担└?biāo)撞擊評(píng)估：根據(jù)圖３所示方案評(píng)估。?。叮﹫?bào)警決策評(píng)估：根據(jù)評(píng)估結(jié)果，按照航標(biāo)管　理的要求，決定是否報(bào)警，并根據(jù)報(bào)警類(lèi)型，確定報(bào)?。欤玻叮。　。?、…．．　［３］　王明劍，李光福；遠(yuǎn)程航標(biāo)差分定位遙測(cè)遙控系統(tǒng)及其　；　報(bào)，２０ｏ５，１７（１）：ｌ２５—?。郏矗輰O利民等，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)［Ｍ］．北京：清華大學(xué)出版　社，２００５．　，警方式，報(bào)警動(dòng)作，做出各種報(bào)警。常見(jiàn)的報(bào)警方式　有：聲、光、圖示、短信、語(yǔ)音等。　其他因子得分函數(shù)同理?！ⅲ保保硞€(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)值代入式（９），算出諸點(diǎn)各　主因子得分?jǐn)?shù)，然后，在Ｆ。．Ｆ：平面上繪制點(diǎn)聚圖，　圖２為Ｆ。一，　平面點(diǎn)聚圖?！。常灰?guī)則半日潮區(qū)；?。矗?guī)則日潮區(qū)；?。担?guī)則半日潮區(qū)；?。叮h(huán)流主導(dǎo)區(qū)?！。怠〗Y(jié)　語(yǔ)　通過(guò)對(duì)海洋環(huán)境信息中海流數(shù)據(jù)融合，采用主　?！。海摺。蜃臃治龅慕y(tǒng)計(jì)方法將中國(guó)近海（東海、南海）劃分　　、　——　—／＜　■?。海骸??！椋秱€(gè)區(qū)域；得出的結(jié)果符合客觀觀測(cè)值，可以對(duì)船　舶航行起到一定的決策指導(dǎo)作用?！ⅰ】肌∥摹～I(xiàn)　黃嘉佑．氣象統(tǒng)計(jì)分析與預(yù)報(bào)方法［Ｍ］．北京：氣象出　圖２　Ｆ。一Ｆ　平面點(diǎn)聚圖　版社，２００４．?。础「鶕?jù)得分?jǐn)?shù)進(jìn)行區(qū)劃　我們主要目的不僅是要找出主因子，而且要根　陳上及．中國(guó)近海海洋水文氣候區(qū)劃［Ｊ］．海洋學(xué)報(bào)，?。保梗梗?，１７（２）：１５—１９．　潘敖大，譚曉軍．陸、島氣候的主因子分析［Ｊ］．氣象科?。?，據(jù)主因子得分?jǐn)?shù)給出海洋環(huán)境要素的區(qū)劃。根據(jù)上　面點(diǎn)聚圖的聚類(lèi)結(jié)果，可得出中國(guó)近海（東海、南海）　６個(gè)區(qū)域：?。保?guī)則半日潮區(qū)；?。保梗梗?，１７（４）：６—８．　張寶泉，劉慶東，王愷．影響環(huán)境監(jiān)測(cè)人員工作因素的　主因子分析［Ｊ］．北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，１９９４，２０（２）：１１－１３．　徐軍，姚穆．織物形態(tài)風(fēng)格評(píng)價(jià)的主因子分析法［Ｊ］．紡　織高校基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào)。１９９８，１１（１）：１０?１２．?。玻?guī)則黑潮區(qū)；