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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