1.1设计目的及意义

21世纪是海洋世纪，海洋在全球的战略地位日益突出。海洋已成为世界经济发展的新领域，新趋势，由近海走向深海已成为发展海洋能源和经济的必然趋势和重大战略部署。随着我国综合国力的不断提升，走向深海已成为我国的必然选择。由此会造成海域航行船舶逐渐增多，海洋航行安全问题将被愈来愈重视。在海洋上航行我们也需要导航地图，电子地图对于纸质地图而言，它可以实时的获取海域信息方便航行者进行判断以及决策，甚至可以直接在系统上进行航线的规划，是否偏离航线，以及航行数据的实时显示。由此可见，电子海图可以极大的提高航行的安全性，特别是在不确定和陌生海域航行时，我们能够通过电子海图掌握航行信息，从而提升航行效率。近年来，电子海图的使用和发展也是显而易见的。

卫星导航系统也对航行的安全性和高效性起到保障作用，也是重要的基础设施。我国计划在2000年开始建立北斗卫星导航系统，2003年开始投入运行，到2012年为止，我国已经成功发射了16颗卫星，成功组网并且运行，正式向亚太地区提供定位与导航服务。计划在2020年左右发射35颗卫星，建立区域可覆盖全球的北斗卫星导航系统。

1.2国外研究现状

国际上，对于电子海图的研究，制定了一系列相关的要求与规范。其中S-57数据传输标准和S-52海图显示内容与规范被广泛认可，并在各个国际推广使用。西方的发达国家早期已进行了大量研究，在日本、英国、美国、挪威等地，技术已经相对成熟。著名的公司有挪威的C-MAP公司、美国的Sperry公司、英国的Racal-Cecca公司以及德国的STN Atlas Electronik公司等。目前我们比较熟悉的导航系统有四种，美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的GALILEO系统、中国的北斗卫星导航系统。GPS系统的运营已趋于成熟，在军用方面给美国提供了强有力的保障，已广泛应用到国防与军事化建设领域，在民用方面，美国为了保证自身的安全性，在对全球民众开放GPS使用权的过程中，增加了定位精度限制并在系统上设计了密码，以提供给不同用户的不同精度定位需求。俄罗斯的GLONASS系统由于俄罗斯经济下滑导致GLONASS用户设备发展缓慢，且其设备体积较为庞大，移动性较差。

1.3国内研究现状

我国也早已开始了关于电子海图系统的研究，近些年由于航海事业的快速发展，更是加大了研究投入，也推出了自己的电子海图产品。大连海事大学、深圳大学、浙江大学等高校都做出了杰出贡献，他们分别开发出以数字海图为基础的中国船位报告系统、基于电子海图的导航与搜救终端、基于电子海图显示与信息系统的防避台智能辅助决策系统。我们研究出的电子海图产品将越来越完善，各性能指标将逐步提高。

北斗卫星导航系统相比GPS系统，增加了短报文通信服务能力。目前二代导航系统可直接通过卫星发射的信号定位，工作的效率和覆盖率得到了大大提升。北斗卫星导航系统也分为三大部分，即空间段、地面段、用户段。空间段包括五颗静止轨道卫星和数十颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站、监测站等，而北斗用户终端和其他终端属于用户段。随着我国科技的发展以及系统的升级，定能将北斗系统的功能以及精度提升至新的高度。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

在研究北斗卫星导航系统和电子海图相关理论和标准的基础上，设计以电子海图和北斗为基础的船舶导航系统。该系统具备的基本功能包括：海图的缩放显示、船舶位置的标绘、航线设计、航线管理等。