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
2.3.2GPS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
3.3AIS航标 70
3.3.1AIS航标概述 70
3.3.2内河AIS航标设计关键技术 72
3.3.3AIS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
8.2.1IHO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