某轮出港ECDIS故障,船长根据卫导仪走港开航。船上有三个卫导仪,一个BDS两个GPS,都能显示本船船位。
值班驾驶员发现,两个GPS显示的船位一致,但BDS船位和GPS船位在经度上却差了1分,时间持续了1个小时左右,而GPS船位基本接近船长对实际船位的判断。
当时的天气海况正常,无风无浪,无厚云层,没有雾。同时,没有大的建筑物和高山遮挡,附近也未发现有磁场异常。
上图中,粉色直线表示船舶实际航迹线,绿色直线表示船舶BDS显示的航迹线,船舶航向为310,显示模式为真北向上。
很明显,船舶走在航道中间稍微偏右的方向,但BDS显示器上的航迹线却明显偏左。因为BDS航迹偏离实际航迹比较明显,所以船长选择相信GPS船位安全出港。
开航第二天船走到外面宽阔水域,BDS显示的航迹依然偏左。
这三个卫导仪中,这台BDS为新置设备且刚开始使用,那两个GPS大概运行了5-6年左右。三者均没有损坏或者故障记录。
分析一下 毛病在哪
天气海况都还好,也没有高大的建筑物遮挡,信号强度和传输质量看来不是大问题;
BDS是新近安装的,那么,老化是不可能的,故障概率几乎为0,也就是说,绝大多数情况下新的接收机不会出现这种质量问题;
是不是安装的问题?通导公司资深的技术大咖们认为,可能和天线位置有关系,鉴于设备属于新安装的,BDS船位误差和安装的关系不大;
附近也未发现有磁场异常的现象,大咖们说,外界磁场干扰的可能性也不大。
况且,那两个GPS船位符合船长的判断,如果存在外界磁场等其他干扰,为什么那两个GPS正常呢?
大咖判断:
有可能是天线同频干扰所致。
大咖指点:
船开出去以后,在另外两个GPS正常工作的情况下,可以重启BDS,看其能否恢复正常,这个操作也比较重要。
另外,好多BDS的操作系统都是安卓的,这种情况也有可能是软件问题,建议对软件进行升级,也许能解决此类问题。
如果是硬件或者安装问题,那么这种情况则较为复杂,船员自修较为困难,建议船东让卫导公司工程师上船,现场排查原因,保证BDS工作正常。
精度问题 仍须重视
请看一组误差数据:
单频C/A码:
没有差分校正:水平位置误差约5-10米,垂直位置误差约10-15米。
使用差分校正:水平位置误差约0.5-2.5米,垂直位置误差约1.0-5.0米。
双频精密定位:
没有差分校正:水平位置误差约0.5-1.0米,垂直位置误差约1.0-2.0米。
使用差分校正:水平位置误差约0.1-0.2米,垂直位置误差约0.2-0.4米。
可以看出,BDS双频差分精密定位,水平位置误差已经到了分米级别。据一位行业大咖说,某些工程船上用的BDS,其精度确实已经达到了分米水平。
伟大祖国厉害了。
为什么谈到卫导仪精度问题?
因为定位的误差和卫导本身的精度分配有很大的关系。
这个问题涉及到国防科技,不能讲的太多。但可以说的是,国防上用到的精度,级别很高;而商船用的民用的这些场景,不需要那么高的精度级别。
需要船员兄弟们注意的是,所有的仪器设备都有误差,无一例外,只是误差有大有小。DGPS本身也不例外,何况商用DGPS本身也是降低了精度的。
那么在狭水道航行,进出港的时段,是否依赖于卫导仪呢?这是个老问题,但是依然要引起足够的重视。
平时看到的这些精度数值,仍然是根据卫导系统在正常运行状态下的预估值。
导航系统使用的是L频段,是一个有限的频率范围,根据ITU的规定,频段使用,先到先得。
美国GPS发展的早,先入为主,占用了很好的轨道高度和频段,相当于占用了黄金地段。BDS3已经跟上了,但毕竟还是晚了一步。
中美在此领域的合作曾有个声明,意思是BDS与GPS在ITU框架下实现射频兼容,两系统民用信号B1C和L1C实现互操作。
毕竟,BDS使用的频段还是有限的,根据ITU的规则,BDS需要和GPS协商,协商的结果是BDS在不构成影响的前提下共用频率资源。
同时,卫导仪的精度可能受到多种因素的影响,如大气条件、接收设备质量、地形和建筑物的遮挡等。
此外,不管什么样的商用卫导仪,都是有精度限制的。所以,商用卫导系统应持续改进并提升其性能,精益求精,不断改善。
条件如此有限,BDS还能发展到如今的精度水平,实属不易,是国家战略在国防技术上的体现,是中国几代航天人集体智慧的结晶,点一个大大的赞!
给个结论 心里有数
不管是BDS还是GPS,都可能出现较大误差或者信号丢失现象,而且比较常见。在这种情况下,驾驶员需要冷静处理。
船上安装三个卫导仪,除了满足DOE的标准,客观上也实现了设备使用上的投票机制。不同型号的卫导仪,如果三个当中有两个船位一致,相当于三票之中占了两票,那么就选择相信这两个卫导仪的数据。
狭水道航行进出港口,行业的经验教训就是不要过分依赖卫导仪,而是更要相信自己的眼睛。船长引水须认真观察浮标,多观测可用来判断方位距离的物标。
引水对港口很熟悉,他们往往使用最为稳妥可靠的定位方法,保证船舶导航安全。同时,船长需要在进出港前,提前做好计划和准备工作,多了解港口情况并与引水多沟通。
进出港口前,驾驶员须事先评估天气海况,地形建筑,查验航线附近是否有磁场异常等情况,对卫导仪的工作状态做到心中有数,对其误差产生的原因最好也要有个了解。
这样做的目的就是在紧急关头,更容易做出正确决策以确保船舶安全。
事实证明:交叉判断,还是有用的。
一个优秀的驾驶员,不是船出了事故处理的多么漂亮,而是尽全力尽量不出事故。
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