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1、光电光电912912（KGP-912KGP-912）船用卫星导）船用卫星导航仪运行与维护航仪运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义21船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2一、一、KGP-912型船用卫星导航仪安装型船用卫星导航仪安装1概述概述 本雷达系统主要由两部分构成：显示单元和天线单元，直接由10.240V直流供电。当卫导仪从包装箱中取出时，请按表2-2所列清单检查里面所有的设备和备件。KGP-912型船用卫星导航仪的安装与维护型船用卫星导航仪的安装与维护 2船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维
2、护课程讲义22天线单元的安装天线单元的安装（1）安装要求 天线应安装在船上的最高处，考虑到观测需要及尽量缩短连接电缆的长度，一般装在驾驶台顶部的通信甲板上。安装时应使天线平面以上视野中障碍物最少，如有物体在天线之上或太靠近天线，将造成接收信号的衰减而使定位中断。在船舶上典型安装位置如图2.1所示。3船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2安装时就注意： 尽可能远离金属物体； 离超高频、高频、中频发射天线至少4米（13.2英尺）； 至少高出高频、中频、高压发射天线1.5米； 离接收天线至少1米； 要置于雷达发射波束之外（3040）； 离海事卫星天线至少5米； 离环状
3、天线至少3米； 至少高出大片金属表面0.5米； 离直径4英尺以上的任何物体至少3米。4船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2（2）安装步骤 天线的固定天线的固定支架应用较高强度的金属材料制成，固定在船体上应牢固可靠。 天线的高频电缆接头应连接可靠，并必须用 硫化胶带或乙烯带(或其它防腐蚀胶带)进行 包扎，防止雨水侵蚀。KGP-912型卫导仪天线单元的固定有两种方式，一种是在桅杆上焊接未车螺纹的安装杆，直接用扎线带将天线单元捆扎在安装杆上，如图2.2所示。考虑到应具有一定的结构强度，一般应选择直径适合，管壁较厚的钢管或不锈钢管。5船舶通信导航设备运行与维护课程讲义
4、船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2另一种固定方式是在桅杆上焊接的钢管，上端车好螺纹（W1-14标准螺纹），然后将天线单元拧紧即可，如图2.3所示。这种安装方式机械强度高，适于船舶安装。6船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2 天线电缆的安装 天线电缆应按如下要求安装： a）天线电缆敷设路径应尽可能短，尽量不将电缆切断后再连接使用。如厂方 提供的天线电缆长度比实际需要长度仅长数米时可不切断，而将过长的电 缆妥善盘绕（曲率半径应大于电缆直径12倍以上或按说明书要求），并加 以绑扎固定； b）一般天线连接电缆长度不超过30m，大于30m时要用在线放大器。若天线 电缆
5、过长，必须按实际需要切断时，应按厂方要求，重新安装电缆接头。 c）天线和接收机之间电缆应尽可能直线走线，如必须弯曲时，曲率半径同a） 要求。天线电缆应从接收机背面进入，当接收机在舱壁上伸出安装时，应 使用一个直角天线电缆转接器，以避免天线电缆出现一个尖锐的转角；7船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2d）天线电缆必须每隔0. 5-1m使用电缆夹或固定带加以固定绑扎，必须注意 切勿使其变形。e）天线电缆一端要穿过甲板通往接收机时，必须将电缆连接头用适当方法 保护后，再进行穿过，天线电缆穿过之处应采取水密措施；f）天线电缆应单独走线，不得将天线电缆与其它电缆捆束在一
6、起；g）天线电缆应远离发射天线与其它产生磁场的设备；h）当电缆接至天线后，严禁用万用表或带电测试仪器进行短路测试，以免 损坏天线中的前置放大器等组件。 KGP-912型卫导仪天线电缆的连接图可参看图2.6。8船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义23显示单元（接收机）的安装显示单元（接收机）的安装 （1）安装要求 位置选择 a）接收机安装的位置和高度应保证操作方便，并能清晰地读 取显示屏显示内容。接收机四周和上部应留有足够空隙，以保 证能改变接收机俯仰角度，以利观察。并保证能有足够空间在 支架上翻转接收机，以便于维修人员进行维修。 b）接收机应安装在驾驶室内震动相
7、对较小的地方，也可以安装在 海图室内。 c）接收机安装应避开温度较高（暖气口、散热口）、湿度较大及 安装有空调器的地方。9船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2d）接收机安装应避免阳光直射显示屏，避免雨雪淋湿和海水溅湿e）接收机安装应远离无线电发射设备（雷达、中高频发射机等） 和其它产生磁场的设备（电动机等）。接收机安装离磁罗经的 安全距离见表2-3。f）接收机的安装方式可根据船上具体条件确定。但支撑面应能承 受本机重量，并能经受可预料的震动和撞击。磁罗经精度要求等级（）一级二级和三级四级（0.25）（1）（2）接收机离磁罗经的小距离（m）1.701.050.7
8、510 接收机电缆的连接a）接收机应由分电箱的独立分路供电。b）进入接收机的所有电缆，其长度应留有1m左右的余量，并应从接收机背面引入，以保证维修方便。c）接收机的接地，应由机壳背部接地柱用独立的薄铜条或粗铜线直接接至船体，不得公用其它仪器设备的接地线接地。d）当要求输入陀螺罗经和计程仪的信号时，在有罗经接线盒和计程仪的情况下，必须从接线盒引出。注意所用电缆外径不得大于接收机机壳的电缆进线孔。 接收机承托支架的安装固定固定支架应使用四个双头螺栓（一般由厂方提供）紧固，不得少用。螺栓露出部分的长度不得妨碍接收机翻转检修。船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义211船
9、舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2（2）安装步骤安装时参照以下步骤进行： 从雷达附件箱中取出2只木螺丝以及显示单元的固定支架，用户选定显示单元的安装位置，将支架安装在驾驶室内位置合适的平台上，如图2.4所示。12船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2 从雷达附件箱中取出支耳组件（共两件），并将支耳组件穿过安装支架上的螺孔、对准显示单元两侧螺孔，加上垫片，然后坚固旋钮，即可固定显示单元。如图2.5所示。13船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2 把天线电缆上金属插头插入显示单元后面的插座上，紧固并套
10、上皮套。 从附件箱中取出电源电缆，一端接至显示单元后面的插座上；一端接至 电源上（插头黑线端为负）紧 固并套上皮套。 地线连接：从显示单元后面的接地端连接到船上最近的接地点（电源线 自备）。整体安装效果及电缆连接图如图2.6所示。14船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2二、二、KGP-912型船用卫星导航仪的维护与维修型船用卫星导航仪的维护与维修1KGP-912型船用卫星导航仪的维护型船用卫星导航仪的维护KGP-912型卫导仪具体维护项目如下：（1）每隔3-4个月必须检查一次天线及电缆的固定、锈蚀、水密性能等，同时检查接收机及分显示器支架固定是否牢靠，如发现有
11、问题，应立即加以解决。（2）应经常保持接收机的整洁，一旦接收机溅上水，要及时擦干。（3）接收机附近也应保持清洁，减少灰尘进入机内。一般应定期进行机内清洁除尘工作。KGP-912型卫导仪属于封闭式接收机，可每隔1-2年清除一次。对于吸风冷却式接收机，应用吸尘器每隔3-4个月清除一次机内积尘。15船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2（4）接收机工作时，不得加罩，前后应留有通风空隙，保证通风冷却良好。（5）应按说明书要求，定期检查机内电池，当电压值低于要求时，应及时更 换。对于KGP-912型卫导仪，若长期开机使用，一般每1-2年就应该更换 一次机内电池。（6）一旦
12、发现接收机有故障，应当用机内自检功能连续自检三次，以确定故障 部位及原因，若自己无法修理时应及时报修。2KGP-912型船用卫星导航仪的维修型船用卫星导航仪的维修（1）修理要求 修理人员必须经专业部门的培训，经有关单位（设备制造商或销售代理公司）认可或具有修理证书。 修理人员上船修理时，应向使用人员详细了解故障情况，并查阅接收机使用记录，船方有关人员应积极协助并提供方便。16船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2 修理过程中更换的元器件必须符合原设计技术要求。 修理完后，修理人员应把故障原因、排除方法及使用时注意事项，向使用人员讲解清楚，并由使用人员详细记入接收
13、机使用记录本中。 修理完毕，经主管人员或使用人员检查验收合格后签署验收单。（2）经修理后的接收机必须达到下列技术要求： 使用机内自检功能，连续自检三次，应无故障信号显示； 连续通电24h后，应无故障信号显示； 在24h内，接收机对所有通过船舶上空的GPS导航卫星信号应能接收并处理，定位精度应符合该机的性能指标； 该机具有的所有导航功能均应完整、正确； 显示器的数据显示应清晰、不失真，辉度和对比度分别可调； 接收机面板背景照明灯应完好。17船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2三、船用卫星导航仪的基本结构及简单工作原理三、船用卫星导航仪的基本结构及简单工作原理1G
14、PS接收机的组成接收机的组成（1）组成框图图2.6所示为GPS卫导仪接收机组成原理框图18船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义22GPS接收机的基本工作原理接收机的基本工作原理下面结合图2.6对GPS接收机的组成及各部分作用简述如下：1.天线部分天线部分天线部分一般由接收天线、前置放大器和频率变换器三部分组成。天线的作用是将极其微弱的GPS卫星信号接收并转化为相应的电流信号，以供GPS接收机进行处理。由于该电流信号十分微弱，信号在变频前设置一级前置放大器对该信号进行放大，以保证传输效果。频率变换器的作用是将不适合电缆传输的GPS卫星信号频率变换至适合电缆传输的频
15、率上，以减少信号在天线与主机之间传输的损耗。同时，由于主机接收信号频率降低，也有利于后面各级电路对该信号处理。19船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义22显示单元显示单元GPS显示单元主要由信号通道单元、存储单元、微处理器、显示器、键盘及接口电路和电源等部分组成（1）信号通道信号通道是主机单元的核心部分，由硬件和软件组合而成，其主要作用是锁定并解调卫星信号，即从已调制的GPS卫星信号中分离出测距码信号，导航数信号以及纯净的载波信号。每一个通道在某一时刻只能跟踪一颗卫星，当该卫星被锁定以后，其信号就一直占据该通道直到信号失锁为止。目前，大部分接收机均采用并行多通道
16、技术，可同时接收多颗卫星信号。信号通道有平方型、码相位型和相关型三种，它们分别采用不同的解调技术。由于目前GPS接收机中广泛采用相关型通道，下面对该型通道工作原理进行简单介绍。20船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2相关型通道的组成框图如图2.7所示，可见，它由两部分构成，其中伪噪声跟踪环路用于从C/A码和P码中提取伪距观测量，并通过对卫星信号的解调，获取仅含导航电文和载波的解扩信号。载波跟踪环路的主要作用是根据已除去测距码的解扩信号实现载波相位测量，并获取导航电文。相关型通道的优点是具有良好的信噪比，可以实现运动载体的实时定位，缺点是要求用户掌握伪随机码（C
17、/A码和P码）的结构，但由于美国政府实施SA技术（见附录），非特许用户获取P码的结构几乎是不可能的。这就限制了其定位精度。21船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2（2）存储器GPS信号接收机内设有存储器以储所解译的GPS卫星星历，伪距观测量，载波相位观测量及各种信息数据。早期接收机有的采用盒式磁带记录器，目前绝大部分接收机采用内置半导体存储器（内存），存储在接收机内的数据可以通过数据传输接口传送到微机或其它设备，以便保存和处理观测数据。存储器内通常安装有多种软件，如自测试软件，天空卫星预报软件、导航电文解码软件及GPS单点定位软件等。（3）微处理器微处理器是G
18、PS接收机的控制部件，GPS接收机所有工作都是在微处理的指令控制下自动完成的，其作用归纳起来有以下几点：.开机后对设备进行自检，并显示自检结果，测定、校正并存储各通道的时延值。22船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2.根据各通道跟踪环路所输出数据码，解译出GPS卫星星历，并根据 实测伪距，计算出观测点的三维坐标（WGS84坐标系），并按预 置的位置更新率不断更新观测点座标。.根据测得的观测点近似座标和GPS卫星星历，计算出所在轨卫星的 升降时间、方位和高度角。.记录用户输入的观测点信息如天线高度，气象信息等。.根据预先设置的航路点座标和测得的观测点座标计算导航
19、参数，如 航偏距，航偏角、航速等。23船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2（4）显示器显示器是用户非常关心的一个重要的器件，它是用户获取GPS定位与导航信息的唯一来源。现在的GPS接收机采用的显示器有液晶显示器，LED显示器和CRT显示器三类。液晶显示器由于其体积小，重量轻且功率又小而得到广泛应用，但其亮度较低，在阳光直射下难以观察。LED显示器具有良好的可读性，但这种类型的显示器由于能提供的信息很少，限制了其应用。CRT显示器是这三类显示器中最好的一种，并且可以实现图形显示，但由于体积大，重量重，功耗大，目前仅在少数场合采用。便携型GPS接收机一般采用小型显
20、示屏，能提供的信息相对较少，但有些导航型GPS接收机配有大显示屏，能直接显示大量导航导航信息甚至导航数字地图。24船舶通信导航设备运行与维护课程讲义船舶通信导航设备运行与维护课程讲义2（5）键盘及接口电路 GPS接收机一般都配有键盘，用户通过键盘控制接收机工作，进行定位 与导航操作等。接口电路用于GPS接收机与其它设备的连接，如PC机， 绘图仪，雷达等等。通过接口电路可以将GPS接收机内数据传递给其它 设备，常用的标准接口有RS323接口，RS422接口及NMEA0183接口等。（6）GPS接收机电源分外部稳压电源和机内锂电池两种。船用导航型GPS接 收机外电源常采用1028V之间不可调直流稳压电源，也可采用可充电的 直流镉镍电池，机内锂电池用于为RAM存储器供电，以防止关机后数据丢失。25
