船舶驾驶自动化

周锋著的《船舶驾驶自动化》仅从全面理解船舶 驾驶自动化和智能化的角度，简要介绍了船舶驾驶所 涉及的智能控制理论，回顾了航海技术的发展历程， 系统论述了船舶自动化所涉及的导航、定位、通信、 避让、自动航线设计和综合船桥等关键系统，分析与 研究了这些系统的发展趋势。同时，在大航海背景下 ，详细介绍了未来e—Navigation实施战略，研究和 指出了实现这一战略的关键要素和亟需克服的问题。 本书可作为海事教育和培训机构的教材，也可供 航海驾驶人员、船舶管理人员参考学习。

第1章 自动控制基础 1.1 自动控制概述／001 1.2 控制和反馈控制／002 1.3 反馈控制系统的构成和分类／()04 1.4 控制系统的响应和控制的优劣／006 1.4.1 控制方式／006 1.4.2 控制的评价／007 1.5 智能控制理论／008 1.6 启发式搜索／008 1.6.1 图搜索算法／009 1.6.2 启发函数／012 1.6.3 A搜索算法／015 1.7 遗传算法／015 1.7.1 简单遗传操作／017 l.7.2 一个示例／019 1.7.3 遗传算法的优势／02l 1.8 霍普费尔德神经网络／023 1.8.1 离散霍氏网／024 1.8.2 连续霍氏网／026 1.8.3 组合最优化／028 第2章 航海技术及自动化发展概况 2.1 航海技术发展历程／031 2.1.1 陆标定位／031 2.1.2 天文航海／032 2.1.3 航海计时技术／035 2.1.4 传统航海技术的特点／035 2.2 现代航海技术／036 2.2.1 全球定位系统(GPS)／差分全球定位系统(DGPS)／036 2.2.2 自动识别系统(automaticidentificationsystem，AIS)／038 第3章 海上通信系统 3.1 GMDSS概述／049 3.1.1 功能要求／049 3.1.2 无线通信服务／050 3.1.3 GMDSS海区／050 3.1.4 设备配置要求／050 3.1.5 GMDSS设备和系统／050 3.2 GMDSS发展／053 3.2.1 GMDSS技术方面的变化／053 3.2.2 GMDSS规则方面的变化／055 3.3 通信技术及GMDSS发展趋势／056 3.3.1 通信技术发展趋势／056 3.3.2 通信业务的发展趋势／057 3.3.3 GMDSS的未来发展趋势／059 第4章 船舶定位系统 4.1 定位系统发展过程／060 4.2 罗兰C导航系统／060 4.2.1 概述／060 4.2.2 系统组成／061 4.2.3 基本原理／061 4.3 GPS导航系统／062 4.3.1 概述／062 4.3.2 系统组成／063 4.3.3 卫星信号／067 4.3.4 导航电文(D码)／072 4.3.5 GPS信号调制与解调／074 4.3.6 GPS基本原理／075 4.4 GLONASS导航系统／084 4.4.1 概述／084 4.4.2 系统组成／085 4.4.3 基本原理／086 4.5 Galileo导航系统／087 4.5.1 概述／087 4.5.2 系统组成／088 4.5.3 基本原理／088 4.6 JI匕斗导航系统／089 4.6.1 概述／089 4.6.2 系统组成／090 4.6.3 基本原理／090 第5章 航行计划制定系统 5.1 最佳航线／092 5.2 航线设计方法／093 5.2.1 等时线法(作图法)／093 5.2.2 动态规划法／094 第6章 船舶自动舵系统 6.1 船舶自动操舵概述／097 6.2 机械式自动舵，／097 6.3.Pff)自动舵／098 6.3.1 自动保向PII)自动舵原理／098 6.3.2 比例一积分一微分(PII))操舵／099 6.3.3 PID自动舵的局限性／100 6.4 自适应自动舵／101 6.4.1 自适应控制系统的概念／lOl 6.4.2 自适应自动舵产生的原因与背景／102 6.4.3 自适应自动舵的分类及各类自适应自动舵的技术水平／：103 6.4.4 自整定PI操舵仪的原理／104 6.5 智能自动舵／105 6.5.1 智能自适应控制技术的发展及现状，／105 6.5.2 模糊自适应控制／106 6.5.3 神经网络自适应控制／107 6.5.4 遗传自适应控制／107 6.6 航迹舵／：108 6.6.1 航向保持原理／109 6.6.2 船位数据的获得与处理／109 6.6.3 自动转向原理／109 6.7 自动舵的发展趋势，／109 第7章 船舶自动避碰系统一 7.1 船舶海上避碰行为认知／III 7.1.1 海上避碰行动特征量／111 7.1.2 采取避碰行动时两船距离统计／112 7.1.3 采取避碰行动时目标船会遇最近距／113 7.1.4 避碰行动的种类／115 7.1.5 转向避碰行动的幅度／116 7.2 船舶自动避碰技术／116 7.2.1 船舶自动避碰决策系统研究的现状／儿6 7.2.2 船舶避碰专家系统／117 7.2.3 避碰领域知识库的处理／117 7.2.4 避让决策的处理／119 7.2.5 船舶避碰专家系统的构建／120 第8章 综合船桥系统123 8.1 IBS概述／123 8.2 IBS的发展／123 8.2.1 第一代综合船桥IBS(20世纪70年代初期)／124 8.2.2 第二代综合船桥IBS(20世纪70年代后期至80年代前期)／124 8.2.3 第三代综合船桥IBS(20世纪80年代中后期至90年代后期)／125 8.2.4 第四代综合船桥IBS(20世纪90年代中期至今)／126 8.3 综合船桥系统IBS(IntegratedBridgeSystem)的关键技术／128 8.3.1 综合船桥系统的系统集成技术／129 8.3.2 综合船桥系统的体系结构和信息流程／129 8.3.3 最佳航线设计／129 8.3.4 航迹控制技术／130 8.3.5 多目标避碰辅助决策系统／130 8.3.6 雷达图像与电子海图图像叠加／130 8.4 IBS的发展趋势／131 第9章 e-Navigation132 9.1 e-Navigation概念及发展／132 9.2 e-Navigation战略实施计划／135 参考文献143