21世纪初期我国电子海图应用技术展望

本文历史回顾了国际上电子海图的发展情况,介绍了90年代中期以前我国电子海图的基本技术状态,并对我国电子海图从开发、试用到进入实用阶段的基础条件及需要进一步解决的问题提出一些看法,对21世纪初期我国电子海图应用技术发展前景进行了展望.     

国际标准电子海图系统关键技术研究

在研究了电子海图国际标准的基础上,分析了电子海图显示与信息系统的组成,完成了系统的总体设计.分析了传统电子海图系统开发方法中存在的弊端,确定了在显示平台组件化的基础上开发应用系统的开发方案.设计并实现了国际标准电子海图组件,在此基础上利用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)完成了应...     

电子海图及其应用

电子海图是继ARPA雷达、GPS后的导航领域的新技术产物, 其以自身的优势在世界航运业和水上安全监督方面得到越来越广泛的应用.电子海图从诞生到今天不过十几年.期间,很多人对电子海图的实用性表示过怀疑.1995年11月,国际海事组织IMO A.817(19)决议规定:电子海图显示与信息系统(ECDIS)可以作为<1974年国际海上人命安全公约>(SOLAS)所要求的纸质海图的等价物.目前, 国际海事组织正在着手制定与电子海图相关的专门标准,相信在不久的将来,完善的电子海图将在各类船舶、港航企业中普及.     

现代航海的宠儿--电子海图

电子海图(electronic chart)是在海测和航海领域使用频率最高的新名词之一,是在显示器上显示出海图信息和其他航行信息,所以也称为"屏幕海图".其主要由海图数据库、海图改正系统、附加功能设备、微处理机以及显示器五部分组成.更确切的讲,具有附加功能设备的电子海图应称为电子海图显示与信息系统(ECDIS).电子海图是把纸海图上的资料和信息储存起来,并提供经综合加工处理的各种航行所需的"动态信息",再由显示器显示出来.随着计算机系统在航海及海测领域越来越多的应用,电子海图也得到了长足的发展,在现代航海中显示出了无与伦比的优越性,使航海及海测变得更加简便.安全,进一步促进了世界航海事业的发展.     

建立电子海图航标数据库的探讨

航标类物标是组成电子海图重要的点状类物标元素,在制作电子海图时为了便捷地输入航标类信息,有必要建立电子海图航标数据库,参照电子海图制作标准(S-57)细分航标库的结构内容、分类,全国沿海海区的航标表或从助航网站的航标资料作为航标库的数据来源,简要介绍了电子海图S-57标准和电子海图的属性采集,应用CARIS程序代码实现数据库与制作电子海图时的关联,着重探索了利用AIS台网系统实现实时电子海图数据库小改正的新构思。     

论基于电子海图的航线设计对船舶航行的重要意义

电子海图在船舶航行中的应用与发展越来越受重视,文章就电子海图的种类、功能、具有的优势,航线设计的主要影响因素,开发电子海图在航海专业教学中的应用与前景等方面做了一些探讨。     

电子海图数据读取与显示技术

对S-57电子海图数据的读取以及分层显示技术进行了研究.目前在以电子海图为基础的航海信息系统开发中,一般是利用第三方提供的开发引擎,存在多限制、灵活性较差等缺点.通过对S-57格式电子海图数据模型以及结构的研究,采用STL对系统电子导航海图进行封装,实现对电子海图数据的读取;利用GTK技术和OpenGL技术实现电子海图的显示.     

海事

Geotiff格式的栅格电子海图填补国内空白 广东海事局海测大队负责的“栅格电子海图新产品开发与应用”项目首次实现了Geotiff格式的栅格电子海图新产品的开发应用，填补了国内空白。据了解，棚格电子海图（RNC）是发布海图数据的一种途径。Geotiff格式的RNC是在TIFF标准的基础上引入新的坐标空间，将地理信息和海图图像数据存储在同一文件中。     

S-57电子海图的快速读取及可视化存储

越来越流行的电子海图将逐渐取代纸质海图,被应用于水下航行器等更为特殊的领域。国际标准S-57格式的电子海图是由IHO(国际水道测量组织)官方定义,按照IS08211数据结构紧密封装的矢量电子海图格式。由于采用特有的封装结构,在将电子海图应用于专用领域之前,必须采用相关算法进行数据解包。本文在VC编程环境下利用C++语言实现对电子海图原始数据文件的快速解包,同时进行快速存储,使得S-57原始数据可视化。这也是电子海图在水下航行器上应用的前提和基础。     

浏览器模式电子海图快速显示的研究

随着船舶信息化技术的快速发展,利用电子海图显示与信息系统对船舶进行实时监控已成为可能。电子海图和纸制海图一样需要经常更新,而传统C/S模式电子海图的安装和更新都比较麻烦,浏览器的广泛使用使这一问题的解决成为了可能。首先对C/S模式和B/S模式电子海图的特点进行了比较,提出当前B/S模式电子海图在显示效率方面存在的问题。在对现有B/S模式电子海图研究的基础上,提出了采用分层存储技术和异步请求技术实现电子海图的存储和显示,以达到提高B/S模式电子海图显示效率的目的。实践证明,所叙述的海图存储和显示技术在实际应用中能够快速而高效的工作,具有一定的现实指导意义。     

最小二乘平差在纸海图矢量化过程中的应用

在矢量化纸海图时,由于基准点的采样误差,导致转换参数的误差,最终导致电子海图的空间对象的精度不高。本文应用最小二乘法对基准点的采样误差实施平差,提高转换参数的精度,最终可较大幅度地提高电子海图中空间对象的精度     

基于嵌入式Linux的船舶组合导航系统设计与实现

针对小型船舶和引航员对组合导航系统的需求,提出一种基于嵌入式Linux的船舶组合导航系统解决方案,该系统采用嵌入式系统硬件构架、Linux操作系统和嵌入式图形用户界面,在研究嵌入式系统下电子海图的海图数据处理、组织与显示等关键问题基础上提出嵌入式组合船舶导航系统的实现。     

电子海图单元索引结构的研究与应用

纸海图的索引在《航海图书总目录》中已经实现,为实现电子海图（ＥＮＣ）单元的索引,需建立一个索引结构,本文根据同种航海用途的电子海图单元之间的邻接关系建立网络图结构,根据不同种航海用途的电子海图单元之间包含与被包含关系建立多叉树结构,将这两种数据结构有机组合的索引结构结合散列查找法不但可实现电子海图单元的索引,也对ＥＣＤＩＳ功能的实时实现提供了有力支持     

港航设计论证中的电子海图数据生成技术研究

航海模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对模拟论证对电子海图数据的使用要求,分析了电子海图数据的来源和途径,特别介绍了IHO(International Hydrographic Organization,国际海道组织)S-57、MVCF(Military Vector Chart Format,军用矢量数据)和CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)等格式数据.提出了一套科学合理的电子海图数据生成方法,特别是设计了合理的ENC(Electronic Nautical Chart)数据结构和多种海图数据来源的转换流程,研究了光栅图片的数字化技术,以及多幅海图的融合方法.经过一百多个港航设计论证项目实践证明,应用效果良好.     

CARIS HPD软件制作长江电子航道图源数据技术方法

以数字化、信息化和智能化为特点的数字长江,是实现长江航运现代化的重要支撑。随着长江航道数字化建设步伐的加快,长江电子航道图的应用需求日益广泛。结合1.0版本长江电子航道图制作实践体会,对电子航道图制作软件CARIS HPD的体系结构及电子航道图源数据的制作方法进行阐述,并对实际生产中存在的问题进行探讨。     

长江电子航道图系统建设方案设计

长江电子航道图作为数字航道建设的核心内容,在长江航道现代化现设中将起到数据基础和系统支撑的关键作用。介绍了长江电子航道图系统的建设背景、建设目标和系统的总体架构,对空间数据库、生产系统和应用服务系统的逻辑结构、功能模块等进行设计,重点对生产系统的建设方案进行了阐述,为数字航道、智能航运的早日实现提供了理论和技术支撑。     

面向船舶建造的三维作业指示设计技术研究

三维作业指示是数字化技术在制造产业发展应用的产物,它将现场生产作业所需的信息通过三维模型及三维工艺模拟来表达。分析了船舶建造行业现行作业指导的应用现状及不足,提出采用三维模式来表达生产信息,重点研究了三维作业指示的形式及内容,并针对76000t散货船的部分典型工艺建立了三维作业指示。实例表明,三维作业指示这种新型的工艺表达模式应用于现场是行之有效的,它能够全面直观地表达生产信息,提升现场施工的准确性,缩短船舶建造周期,降低生产成本。     

基于WebGL和有限元的码头三维设计与计算仿真

在复杂的码头工程中,三维设计与有限元计算仿真不仅能够解决Autocad图纸表现力不足的问题,还能提高设计 效率,为结构分析和优化设计提供有力参考。针对码头平面设计难以与有限元计算衔接、三维有限元模型难以用于交流的 问题,将有限元与WebGL技术结合起来,开发出一套3D设计仿真一体化程序。该程序依托Autocad、Adina平台,从二维图 纸出发,能够半自动化地生成有限元计算文件,该文件可以直接提交运算,得到应力、温度等各项指标。计算结果经过进 一步处理能够在网络平台展示计算结果、实现界面交互。该套技术方案实现了3D设计、计算、展示的统一,成功地应用于 工程实例,取得了良好的效果。     

基于Direct3D的雷达P显在通用计算机上的实现

随着电子技术和计算机技术的发展,基于计算机的多功能光栅显示器已成为雷达显示的一种趋势。多功能雷达显示器功能丰富但是运算量大,文章提出了利用Direct3D组件的强大功能驱动显示处理器（GPU）实现雷达的PPI显示。利用Direct3D灵活的坐标变换功能实现了雷达量程切换、舰首向上、偏心、空心、挖心显示功能。基于Direct3D的PPI显示可以节省大量CPU运算资源,并能取得更快的显示速度和更好的显示效果。     

船舶动力定位模拟器自动定位功能研究与实现

为了自主研发功能完备、扩展性好的船舶动力定位模拟器,分析船舶动力定位模拟器中各个模块的功能,对现有航海模拟器的系统架构进行改进,提出适用于多单元协同仿真的船舶动力定位模拟器系统架构。根据动力定位系统自动定位模式的原理,设计动力定位控制器和推力分配算法,提出使用 Direct2D图形技术来设计动力定位人机交互界面。最后在所设计的动力定位模拟器系统架构下,以1艘动力定位供给船为仿真对象实现在不同海况条件下的自动定位功能和系统信息显示,并验证算法的有效性。