船舶导航系统是用于船舶航行定位、航线规划及安全控制的综合性技术系统，其构成和功能可归纳如下：

一、主要导航系统类型

全球定位系统（GPS）

通过卫星网络提供精确的位置（经度、纬度、高度）、速度及航向信息，是海上导航的基础技术，具有全球覆盖和高精度的特点。

船舶自动识别系统（AIS）

实现船舶间的自动识别与通信，显示船舶位置、航向、速度等信息，增强航行安全并辅助避碰。

惯性导航系统（INS）

通过加速度计和陀螺仪测量船舶运动参数，独立于卫星信号，提供高精度定位，尤其在卫星失效时仍能可靠工作。

海图导航软件

如MaxSea、Navionics等，集成海图数据、实时导航、航线规划及天气预报功能，辅助驾驶员进行精准操控。

二、核心组成与工作原理

传感器层：

包括GPS接收器、AIS天线、INS传感器等，负责数据采集。

数据处理层：通过PLC（如西门子S7-1200）或计算机系统对传感器数据进行处理与分析。

执行控制层：控制舵机、油门等设备，实现自动避碰、航线跟踪等操作。

人机界面层：提供操作界面，显示实时信息并接收指令。

三、典型应用场景

智能导航：

实现自动泊位、自动避碰、航线优化等功能，提升航行安全性和经济性。

内河导航：

如手机导航系统，显示航道水深、桥梁、港口等基础设施信息。

特殊环境导航：

在GPS信号弱区域，惯性导航系统可提供备用定位支持。

四、技术发展趋势

现代船舶导航系统正朝着智能化、集成化方向发展，例如结合AI进行预测性维护、与船舶管理系统（EMS）的深度整合等。同时，国产北斗系统等自主技术逐步替代部分进口产品，降低对国外技术的依赖。

以上系统需根据具体航行环境（如内河/海洋）和船舶需求进行组合配置，形成多层次、多模态的导航体系。