现代航运与物流绿色和智能化研究丛书 现代内河航道助航技术PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 助航系统与助航技术概述 1

1.1.1 航道助航系统的概念 1

1.1.2 航道助航关键技术概述 2

1.2 航道助航系统的发展 2

1.2.1 发展历史 3

1.2.2 发展趋势 4

1.3 内河航道现代助航技术 7

1.3.1 航标技术 7

1.3.2 电子航道图 10

1.3.3 内河航道通航环境监测系统 10

1.3.4 助航设施管理系统 11

1.3.5 控制河段交通指挥系统 12

1.4 本书的内容概要 12

1.4.1 主要内容 12

1.4.2 本书研究的目的与局限性 13

参考文献 14

2 视觉航标 15

2.1 视觉航标概述 15

2.1.1 视觉航标的定义 15

2.1.2 航行标志的种类与功能 15

2.1.3 视觉航标构成 27

2.2 视觉航标助航特性 29

2.2.1 视觉航标灯光颜色 29

2.2.2 表面颜色 30

2.2.3 视觉航标的可见性 30

2.2.4 视觉航标助航特性分析 32

2.3 航标灯同步闪技术 39

2.3.1 国内外航标灯同步闪技术现状及分析 39

2.3.2 GPS授时航标灯同步闪技术 40

2.4 航标遥测遥控技术 42

2.4.1 航标遥测遥控系统作用 43

2.4.2 航标遥测遥控系统架构 43

2.4.3 航标遥测遥控终端设计关键技术 45

2.4.4 航标遥测遥控系统软件设计 49

2.5 内河航标新材料与新能源技术 51

2.5.1 航标新材料应用 51

2.5.2 内河航标新光源与新能源 53

参考文献 55

3 无线电助航技术 56

3.1 无线电助航技术概述 56

3.1.1 无线电助航系统的概念 56

3.1.2 内河航道典型的无线电助航系统简介 56

3.2 雷达信标 61

3.2.1 雷达反射器概述 61

3.2.2 雷达应答器概述 63

3.2.3 雷达反射器的设计 66

3.2.4 雷达应答器的设计 68

3.3 AIS航标 70

3.3.1 AIS航标概述 70

3.3.2 内河AIS航标设计关键技术 72

3.3.3 AIS航标在长江航道中应用实例 81

3.4 虚拟航标 82

3.4.1 虚拟航标概述 82

3.4.2 内河航道虚拟航标实施方案 82

3.4.3 内河航道虚拟航标示范应用 90

参考文献 93

4 航标多功能集成技术 95

4.1 多功能航标技术概述 95

4.1.1 多功能航标技术国外发展现状 95

4.1.2 多功能航标功能需求 97

4.1.3 总体结构 99

4.2 航标多功能集成的关键技术 99

4.2.1 总体设计 99

4.2.2 信息采集传感器的选择 100

4.2.3 数据分类、优化存储、信息的收发与解压缩 101

4.2.4 标-岸-船信息交互技术 105

4.3 多功能航标信息管理系统 108

4.3.1 需求分析 108

4.3.2 总体设计 109

4.3.3 系统软件界面设计 114

4.4 三峡坝区多功能航标示范应用 117

4.4.1 三峡坝区多功能航标示范应用需求分析 117

4.4.2 三峡坝区多功能航标示范系统布局方案 117

4.4.3 三峡坝区多功能航标测试与应用 119

参考文献 120

5 航道水位信息服务技术 122

5.1 航道信息服务概述 122

5.1.1 航行基面 122

5.1.2 航行水尺 123

5.1.3 航道水位感知与信息服务技术概述 124

5.1.4 航道水位感知与信息服务需要解决的关键技术 125

5.2 内河航道水位感知技术 126

5.2.1 水位感知传感器 126

5.2.2 水位感知传输技术 134

5.3 航道水位感知点布设方法 137

5.3.1 水位感知点布设密度与水面线捕捉精度之间的关系 137

5.3.2 水位感知点布设原则 139

5.4 航道通航水位预测方法 139

5.4.1 航道通航水位预测算法 139

5.4.2 水位短期预测流程——以长江干线航道为例 143

5.5 航道水位预测预报数据管理与信息服务示范应用 145

5.5.1 长江干线航道水位预测预报数据管理系统设计 145

5.5.2 长江干线航道水位预测预报信息服务 156

参考文献 159

6 航道能见度信息服务技术 160

6.1 概述 160

6.1.1 能见度监测传感器选择 160

6.1.2 监测站布设方法 161

6.2 提高内河山区航道能见度监测应用精度方法 162

6.2.1 能见度多元回归法插值法应用 162

6.2.2 距离权重反比法、协同克里金法应用 163

6.3 长江航道局航道能见度信息服务系统举例 167

参考文献 168

7 控制河段交通指挥技术 169

7.1 概述 169

7.1.1 控制河段交通指挥信号台 169

7.1.2 控制河段交通指挥发展趋势与关键技术问题 170

7.2 控制河段交通流感知技术 171

7.2.1 船舶交通流 171

7.2.2 主动式船舶交通流感知技术 172

7.2.3 被动式船舶交通流感知技术 179

7.3 控制河段交通指挥方法 192

7.3.1 基于规范标准的交通指挥 192

7.3.2 控制河段智能化交通组织方法 193

7.4 控制河段交通指挥系统开发与应用 195

7.4.1 控制河段交通指挥系统研发 195

7.4.2 控制河段自动指挥系统示范应用 202

参考文献 206

8 内河电子航道图技术 208

8.1 电子航道图概述 208

8.1.1 电子航道图由来 208

8.1.2 纸质航道图与电子航道图的关系和比较 209

8.1.3 电子航道图的发展历程 211

8.1.4 电子航道图的组成部分 213

8.1.5 电子航道图生产制作服务流程 214

8.2 电子航道图主要标准 215

8.2.1 IHO系列电子海图标准 215

8.2.2 我国内河电子航道图标准简介 222

8.2.3 长江电子航道图标准 223

8.3 电子航道图关键技术 228

8.3.1 地图与制图技术 228

8.3.2 航道测绘技术 232

8.3.3 地理信息与服务技术 233

8.4 电子航道图功能与应用 236

8.4.1 地理信息功能 236

8.4.2 船舶定位定向功能 238

8.4.3 电子航道图助导航功能 239

参考文献 241

9 内河航道助航技术展望 242

9.1 仿真技术在内河航标工程设计中的应用 242

9.1.1 航标布设仿真模型构建 242

9.1.2 内河航道航标布设模拟仿真系统 247

9.2 助航系统资产管理智能化技术概述 252

9.2.1 助航系统资产管理现状 252

9.2.2 助航系统资产管理系统 252

9.2.3 助航系统维护决策支持系统 255

9.3 内河智能航道系统概述 258

9.3.1 智能航道的定义 258

9.3.2 内河智能航道服务与用户 259

9.3.3 内河智能航道技术支撑分析 261

9.3.4 内河智能航道体系框架制定 264

参考文献 269