一种可以不使用全球定位系统的航海新技术


上海科技 2005年4月8日

  本网讯(平台编译):据瑞典研究理事会报道,瑞典LinkÖping大学开发了一种新方法,可以不使用全球定位系统在海上安全航行。

  当今,商船,军舰,以及游艇在航行时均依赖卫星全球定位系统(GPS)来确定它们在海上的位置。然而,有时这种系统提供的信息也不是十分准确。此时,如果遇上能见度较差或稍不注意,灾难就会随时发生。

  GPS可能会因某种原因发生故障,卫星发出的信号也可能会因船体天线上凝结的冰块、其它通信设备、或物理障碍而受到干扰。潜艇通常都不使用GPS系统。

  LinkÖping大学控制与通信中心的博士研究生Rickard Karlsson在其博士论文中提出了利用现代基于模拟的信号处理方法来监控海上航行的船只,甚至取代船上使用的GPS功能。

   他所开发的技术是世界上唯一不需要外部设施,也不受干扰的技术。它用船只上的自身雷达来测定船只与周围海岸的距离,然后将这些数据与数字化海图进行比 较。对于潜艇而言,则是将声纳设施收集到的数据与数字化等深图比较。然后再与船只本身的航行数据结合起来,就能得到船只的正确位置。

  该技术是基于一种数学算法,即所谓的质点过滤(particle filter),作为一个软件装置在船只的计算机系统之中。除了船上已有的计算机设备之外,无须再增加任何其它硬件。初步试验表明,运用这种技术时船只如同使用GPS一样能在多岛海域安全地航行。

  这篇题名为“质点过滤在定位和跟踪中的应用”的博士论文还涉及该领域的其它一些应用:如工业机器人的定位,跟踪其它船只预防碰撞,从飞机上对舰船进行跟踪等。

  本文译自:http://www.sciencedaily.com/releases/2005/03/050326094154.htm,April 8, 2005, “New Technology For Navigating Without GPS”