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IALA e-Navigation. 最新研究进展介绍. 报告人 : 胡青 单 位 : 大连海事大学导航研究所. 二〇一二年九月. 目 录. e-Navigation 研究概述. 1. e-Nav 技术架构研究. 2. e-Nav 通信方面研究. 3. e-Nav 导航及其相关技术研究. 4. e-Nav 信息交换标准体系研究. 5. IALA 未来 e-Nav 研究构想与思考. 6. e-Navigation 研究概述. 1 、 IALA e-NAV 分委会简介
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IALA e-Navigation 最新研究进展介绍 报告人:胡青 单 位:大连海事大学导航研究所 二〇一二年九月
目 录 e-Navigation研究概述 1 e-Nav技术架构研究 2 e-Nav通信方面研究 3 e-Nav导航及其相关技术研究 4 e-Nav信息交换标准体系研究 5 IALA 未来e-Nav研究构想与思考 6
e-Navigation研究概述 1、IALA e-NAV分委会简介 成立及会议组织:2006年9月召开第一次会议并正式宣布成立,该分委会每年召开两次会议,当与4年一次的IALA大会冲突时暂停一次。 主要工作组:目前已稳定6个工作组从事三大方面的研究,分别是(1)e-Nav战略实施与运作工作组;(2)PNT 工作组;(3)AIS工作组;(4)通信技术工作组;(5)技术架构工作组;(6)信息描述工作组。(2)、(3)、(4)为技术工作组,(1)、(5)、(6)为政策工作组。
e-Navigation研究概述 2、 e-Navigation概念 定义: e-Navigation是通过电子手段协调船舶和岸上海事信息的采集,整合,交换,展示和分析,以增强船舶泊位到泊位的导航和相关服务,以保障海上航行安全和安保,保护海上环境。 区别: e-Navigation,e-Nav,e-NAV。 宗旨: 以需求为导向,按需服务各类用户
e-Navigation研究概述 3、IALA e-Navigation发展计划及实施表
e-Navigation研究概述 3、e-Navigation未来发展规划
e-Navigation研究概述 4、 e-Navigation基本架构与关键要素
e-Navigation研究概述 4、 e-Navigation基本架构与关键要素 包括三大关键要素:架构、通信、导航, 一种标准体系:信息交换标准体系
目 录 e-Navigation研究概述 1 e-Nav技术架构研究 2 e-Nav通信方面研究 3 e-Nav导航及其相关技术研究 4 e-Nav信息交换标准体系研究 5 IALA 未来e-Nav研究构想与思考 6
e-Nav技术架构方面研究进展 1、e-Navigation技术架构研究内容和过程 1)e-Navigation概念研究:e-NAV1—e-NAV3 2)e-Navigation需求分析:e-NAV4—e-NAV7 3)岸基技术架构研究:e-NAV4—e-NAV11 4)船基技术架构研究:e-NAV11—e-NAV12… 5) 海上技术服务集研究:e-NAV12—e-NAVn…
e-Nav技术架构方面研究进展 2、技术架构研究与发展: 从e-NAV4会一直持续到e-NAV14,甚至一直持续下去 分为岸基技术架构、船基技术架构和海上服务集三部分 岸基技术架构以用户需求分析为基础,通过需求差距分析、风险分析和成本效益分析,最后形成不同的用户服务,每项用户服务是一个独立的服务体,但又通过IHO信息描述和相关数据交换标准与e-Navigation架构形成一个统一体。 船基技术架构将船上各类传感、通信、导航设施连接起来,同样按需服务不同的船员,并通过通信与岸基e-Navigation体系有机链接。 海上服务集:从e-NAV12上开始提出,会逐渐完善。2012.09
e-Nav技术架构方面研究进展 2-1 技术架构研究与发展-岸基
e-Nav技术架构方面研究进展 2-2 技术架构与要素-船端
e-Nav技术架构方面研究进展 3、技术架构研究与发展 最新进展:1)人员因素考虑 e-NAV10上,由于STW提出了在e-Navigation实施发展计划中应充分考虑人员因素,因此,e-NAV10确定下一步应深入研究人员因素在需求、架构中的作用,形成了“人员因素研究”程序,未来的e-Navigation架构中会进一步考虑人员因素的影响并相应修改完善。但在e-NAV11上没看到最新成果。 为此,IMO成立了新的e-Navigation通信联络组,联合MSC各分委会(NAV/COMSAR/STW)、IALA、IHO、IEC等相关组织,目前已开始开展相应的工作,如上述船端技术架构。
e-Nav技术架构方面研究进展 3、技术架构研究与发展 最新进展:2)海上技术服务集完善 从即将召开的e-NAV12上提出,计划在2018年设计完成形成标准。 e-NAV12上将有一个报告,其他没有任何可参考文件。
目 录 e-Navigation研究概述 1 e-Nav技术架构研究 2 e-Nav通信方面研究 3 e-Nav导航及其相关技术研究 4 e-Nav信息交换标准体系研究 5 IALA 未来e-Nav研究构想与思考 6
e-Nav通信方面研究进展 1、全球无线电通信计划(WWRCP) e-NAV4—e-NAV11 主要内容:完善的阐述当前海上可用的各种通信方式、未来的海上通信发展趋势、e-Navigation中通信方法、以及准备在WRC会议上的讨论议案。
e-Nav通信方面研究进展 • 2、e-Navigation中最基本的通信方式 • e-NAV10 • 2代AIS系统(AIS2.0); • 基于VHF的数字通信; • 500kHz上的数据通信方式。 • 针对AIS2.0,已经成功的在海上VHF频段申请4道新的AIS通信信道。 • 基于VHF的数字通信,WRC-12批准了6个试验信道,正在开始研究宽带VHF数字通信技术。
e-Nav通信方面研究进展 • 3、AIS技术发展 • e-NAV1— 一直持续 • 主要工作内容: • ITU-R M.1371建议案的历次版本修订; • IALA A-124和A-126建议案的修订完善; • 未来AIS2.0的发展。
e-Nav通信方面研究进展 • 3、AIS技术发展——针对ITU-R M.1371-最新发展: • 电文的修改和完善; • 支持B类SO模式的AIS; • 双工转发器的说明; • 基站信道管理电文; • 基站信道和通信负载影响及建议; • 并建议B类CS机制AIS不再播发19号电文,而由18号修正电文替代。
e-Nav通信方面研究进展 • 3、AIS技术发展—最新的A-124建议案第二版: • 详细规定了AIS系统的各类基本服务; • AIS技术服务数据交换接口和数据传输模型; • AIS服务人机接口模式; • FATDMA管理计划; • AIS中的DGNSS应用服务; • AIS信道管理; • AIS的VDL数据链负载管理; • 空基AIS注意事项。
e-Nav通信方面研究进展 • 3、AIS技术发展--未来的AIS2.0系统: • 提高AIS岸站到船站的数据传输; • 提高船岸数据转发应用; • 提高船船之间的数据传输; • 卫星检测的AIS(空基AIS); • AIS作为未来GMDSS系统平台; • 使用AIS系统作为PNT服务和测距; • 作为未来e-Navigation系统VHF数字通信的信道协调工具
e-Nav通信方面研究进展 3、AIS技术发展--未来的AIS2.0系统
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e-Nav导航及其相关技术研究进展 1、GNSS脆弱性问题 e-NAV1—e-NAV4 由于GNSS系统脆弱性,IALA出版R-129建议案推荐未来应考虑多模GNSS接收机建议; 研究未来多模DGNSS系统,出版R-135建议案文档,并在e-NAV3上提出了船舶强制安装DGNSS接收机建议,e-NAV4制定了DGNSS描述性文档。
e-Nav导航及其他技术方面进展 • 2、全球无线电导航计划(WWRNP) • e-NAV4—e-NAV7 • e-NAV4:提议制定该计划; • e-NAV5:公布第一版草案; • e-NAV6:第二版进行公布和讨论; • e-NAV7:正式公布; • e-NAV8——:逐步完善和修订 • 计划内容: • 罗列各种无线电定位方式; • 重点阐述各国现有GNSS,及其相应的增强系统; • 介绍了RADAR、LORAN、RACONS、AIS; • 提出了未来新型无线导航系统—AIS-R和MF-R模式; • 简要介绍了非无线电导航系统。
e-Nav导航及其他技术方面进展 3、综合PNT系统—正在进行性能标准和其他相关标准制定工作
e-Nav导航及其他技术方面进展 • 4、其他导航技术 • e-NAV1—一直断断续续 • eLoran; • 新技术雷达; • 新技术雷达应用下的雷康(Racons); • AIS-R模式定位或MF-R模式定位。
目 录 e-Navigation研究概述 1 e-Nav技术架构研究 2 e-Nav通信方面研究 3 e-Nav导航及其相关技术研究 4 e-Nav信息交换标准体系研究 5 IALA 未来e-Nav研究构想与思考 6
e-Nav信息交换标准体系研究 • 1、信息交换标准体系发展过程 • e-NAV5中首次提议研究和设计UMDM(通用海上数据模型)和DUOI(通用数据结构交换接口); • e-NAV6中研究并定义了上述模型和接口; • 由于IHO强势介入,力推S-100作为海上数据交换标准体系,e-NAV8进行了热烈讨论,并在e-NAV9中受IMO的制约最终接受了该模型。 • e-NAV10上讨论了如何与IHO合作参与制定和完善S-100标准体系; • e-NAV11上提出了IALA的“海上数据/信息全球共享指南”,明确了IALA参与IHO S-100标准体系的程序和角色。
目 录 e-Navigation研究概述 1 e-Nav技术架构研究 2 e-Nav通信方面研究 3 e-Nav导航及其相关技术研究 4 e-Nav信息交换标准体系研究 5 IALA 未来e-Nav研究构想与思考 6
IALA 未来e-Nav研究构想与思考 1、IALA的构想 IALA认为:未来的e-Navigation应是一种21世纪高效协作的网络平台。其将融合导航、通信及其他多种业务功能,e-Navigation使船岸各类信息在应用中具有高度的完好性,同时简化信息报告模式,优化人机接口,最大化的发挥人与设备之间的优点,并使人与设备的缺点最小化,以提高船舶安全高效的运营,降低船舶对还应环境的影响
IALA 未来e-Nav研究构想与思考 • 2、几个技术研究方向 • 系统架构上相关研究:需求,风险分析、技术架构,海上服务集(通用服务集和本地化服务集扩展应用); • 通信技术上的研究:综合通信设备,AIS船站、岸站相关技术; • 导航技术上的研究:新型导航系统,综合PNT; • 信息模型上的研究:IHO信息交换标准。
报告结束 谢谢! 胡青:13387889389