本书系统地研究现代船舶航海导航信息保障与智能避碰关键技术。内容涵盖现代船舶综合导航系统分析与导航保障体系建设、传感器误差分析与建模、综合导航系统设计，综合导航系统自主完好性检测与性能评估，船舶领域边界模型构建及人、船、环境、管理等因素对船舶领域的影响，船舶碰撞风险基础理论，数字化船舶领域内部风险解析，船舶动态碰撞风险预警，模拟案例仿真验证等。
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前言
第1章 现代船舶航海导航保障模式与体系分析 1
1.1 现代船舶综合导航系统分析 1
1.1.1 现代船舶综合导航系统主要功能 1
1.1.2 现代船舶综合导航系统保障任务 1
1.1.3 现代船舶综合导航系统工作流程 3
1.1.4 现代船舶综合导航系统保障能力 5
1.2 现代船舶航海导航保障体系建设 7
1.2.1 现代船舶航海导航技术的发展趋势 7
1.2.2 建设任务转型对现代船舶航海导航保障提出的新要求 8
1.2.3 加强现代船舶航海导航保障能力建设的对策 8
1.3 现代船舶导航传感器误差分析与建模 10
1.3.1 卫星导航系统误差模型 11
1.3.2 捷联惯性导航系统误差模型 17
1.3.3 Loran-C导航系统误差模型 23
1.3.4 多普勒计程仪误差模型 25
1.3.5 天文导航系统误差模型 31
1.4 现代船舶综合导航系统设计 34
1.4.1 GNSS/Loran-C船舶综合导航系统设计 34
1.4.2 SINS/CNS/DVL船舶综合导航系统设计 40
1.4.3 SINS/GNS/DVS潜艇综合导航系统设计 43
第2章 现代船舶综合导航保障能力评估 47
2.1 现代船舶综合导航系统自主完好性检测 47
2.1.1 基于N个历元累加奇偶矢量的RAIM算法 47
2.1.2 仿真验证 50
2.2 现代船舶综合导航系统性能评估模型 53
2.2.1 现代船舶综合导航系统指标体系定义及表征 53
2.2.2 现代船舶综合导航系统性能评估模型构建 60
第3章 现代船舶领域外边界模型 68
3.1 现代船舶领域基础研究 68
3.1.1 船舶领域定义 68
3.1.2 船舶领域研究现状 68
3.1.3 典型船舶领域建模思想分析 72
3.2 现代船舶旋回性能 75
3.2.1 船舶旋回性能概述 75
3.2.2 船舶旋回性能的影响因素 77
3.3 现代船舶领域的影响因素 79
3.3.1 人对船舶领域的影响 79
3.3.2 船对船舶领域的影响 79
3.3.3 环境对船舶领域的影响 81
3.3.4 管理对船舶领域的影响 81
3.4 现代船舶领域边界模型构建 84
3.4.1 船舶领域边界模型构建思路 84
3.4.2 船舶领域方位尺度解析函数 86
3.4.3 船舶领域函数模型 89
3.4.4 船舶领域模型对比验证 91
第4章 现代船舶碰撞风险基础理论 94
4.1 现代船舶碰撞风险解析 94
4.1.1 风险的含义 94
4.1.2 碰撞风险与碰撞的区别 95
4.1.3 船舶碰撞风险预警研究现状 95
4.2 现代船舶碰撞风险原理及过程 97
4.2.1 船舶碰撞风险原理 97
4.2.2 船舶碰撞风险过程 98
4.3 现代船舶碰撞风险的判断及避让 99
4.3.1 碰撞风险的判断 99
4.3.2 碰撞风险的避让 102
第5章 数字化船舶领域内部风险解析 104
5.1 现代船舶碰撞风险度模型 104
5.1.1 船舶碰撞风险度模型原理 104
5.1.2 船舶碰撞风险度模型构建 105
5.2 数字化船舶领域内部风险结构 107
5.2.1 数字化船舶领域内部风险分层 107
5.2.2 数字化船舶领域内部风险结构函数构建 108
5.3 数字化船舶领域模型仿真 110
第6章 现代船舶动态碰撞风险预警 114
6.1 现代船舶动态碰撞风险预警原理 114
6.1.1 传统风险判断法局限性分析 114
6.1.2 船舶领域面积叠加风险预警可行性分析 115
6.2 现代船舶动态碰撞风险预警模型构建 118
6.2.1 船舶领域的分层面积叠加 118
6.2.2 多船避碰中TCPA对碰撞风险的影响 120
6.2.3 船舶动态碰撞风险预警函数构建 122
6.3 现代船舶领域叠加面积计算方法 123
第7章 模拟案例分析 126
7.1 模型仿真参数设置 126
7.2 数字化船舶领域模型构建 127
7.2.1 A船的船舶领域边界模型构建 127
7.2.2 风险船的船舶领域边界模型构建 130
7.2.3 实验船舶的内部风险结构构建 133
7.3 数字化船舶领域面积叠加 134
7.4 船舶动态碰撞风险预警仿真结果分析 140
参考文献 142
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