基于视频优化技术的舰船导航交互界面设计

针对舰船航行导航需求,设计基于视频优化技术的舰船导航交互界面。利用导航设备单元内的气象仪、GPS、海图等直接获取导航所需数据,同时利用雷达采集器采集雷达扫描视频,将舰船导航所需数据和雷达扫描视频传输到视频优化单元内和人机交互单元内,视频优化单元对雷达扫描视频与气象仪、GPS、海图等数据进行优化融合处理,得到涵盖气象、海图等数据的雷达扫描视频后。将其发送到主控单元内电子海图控制模块内,同时主控单元连接触控显示屏为用户连接人机交互单元,实现电子海图控制、导航定位管理等。实验结果表明,该舰船导航交互界面具备较好的雷达扫描视频生成能力,电子海图背景海图缩放功能等,应用效果较佳。     

综合舰桥系统中电子海图与雷达背景的叠加显示研究

在船舶舰桥管理系统中,采用了众多的先进的控制技术,比如电子海图、GPS导航、雷达识别等。本文主要探讨了一种结合电子海图和雷达识别的显示技术,能够充分发挥出电子海图和雷达的特点,并通过修正算法,提高舰桥管理系统的综合控制能力。在此控制系统中,船员能够通过算法对电子海图中的识别目标进行主动跟踪,然后利用雷达进一步提高动态跟踪的能力,文末还结合显示算法,对两者的叠加显示进行了仿真与验证。     

电子海图与雷达图像的融合显示

为了让船舶能够导航和避免碰撞事故的发生,电子海图和雷达图像是船舶上进行综合导航时必不可少的一部分。当船舶在海上航行时,它可以把海上所有的安全信息显示在屏幕上。如果只使用其中一种,其性能将受到限制。本文提出一种电子海图和雷达图像融合显示法,即把本船的位置坐标设置为参考点,把正北的方向设置为参考线,对接收到的雷达图像再进行仿射变换,分析出电子海图显示范围,通过调整电子海图的比例尺最终完成电子海图与雷达图像的匹配任务。仿真试验表明,电子海图和雷达图像能够正确匹配和高效融合,能够把雷达扫描到的对象在电子海图的底图上显示出来,非常便于船员了解船舶周围的环境状况,确保船舶航行时的安全。     

海图雷达(Chart Radar)在航海中的应用

航海雷达在船舶避碰中发挥了极其重要的作用,但其导航功能发挥有限。随着电子海图的发展,将海图信息叠加到雷达图像上的海图雷达(Chart Radar)应运而生,IEC也制定了相应的测试标准,这极大的促进了雷达导航功能的发展。此文主要探讨了海图雷达的功能和在航海中的应用,以及在应用中的注意事项。     

雷达图像和电子海图系统的叠加应用

现代导航信息技术的应用和发展,电子海图与雷达图像/ARPA数据信息的叠加显示成为可能和必然,为船舶的导航和避碰提供安全保障。此文分析了NaviSailor3000型电子海图的雷达/ARPA功能,针对使用中容易出现的雷达图像叠加偏移,ARPA数据误差大的现象,提出了判断和修正的具体方法。     

一种改进型陆标定位系统的研制

传统的陆标定位,采用人工观测、手工绘算的方式,在纸制海图上标绘船位点。这样定位速度缓慢,精度不高,所得出的船位信息无法自动输入到ARPA雷达等现代导航设备中去进行辅助运算。本文提出将现有的陆标定位进行数字化改造,利用现代传感器与舰载电子海图技术相结合,研制出一种改进型的陆标定位系统,该系统的实现可以有效地解决船艇在复杂电磁环境下的导航定位问题。     

雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法

现有的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法,存在匹配精度差的缺陷。为了解决上述问题,提出雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法。将雷达模拟视频与电子海图坐标转换为屏幕显示坐标,以此为基础,利用视频控制器TMS BT 458/9叠加雷达模拟视频与电子海图,以叠加后图像为基础,依据匹配模型匹配雷达模拟视频与电子海图的比例尺,实现了雷达模拟视频与电子海图的实时叠加匹配。实验结果显示,与现有的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法相比,提出的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法极大提升了匹配精度,充分说明提出的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法具备更好的叠加匹配性能。     

船舶在狭水道中运用GPS、ARPA、ECDIS定位技术研究

船舶在狭水道或进出港航道航行时,为确保船舶航行在预定的航迹线上,传统的定位与导航方法大多是利用助航标志。本文基于GPS、船用雷达(ARPA)和电子海图(ECDIS)等航海仪器与设备功能特点,就船舶运用GPS、船用雷达和电子海图以确定船舶在狭水道航行的航迹线方法作了研究,并就方法的运用提出了相应的注意事项。     

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.     

周边设备

Raymarine公司在CRT、LED雷达、电子海图仪、测深渔探仪、自动操舵仪以及所有通讯导航设备领域的最新技术与科研成果使其产品成为国内外享有盛誉的老品牌，特别是雷达方面更是领先于其它同类产品。     

虚拟航标系统的开发与仿真

探讨了虚拟航标系统的实现方法,基于VB和MapX开发了虚拟航标系统的应用软件。使用AIS设备对虚拟航标进行了仿真,在电子海图显示终端可视化监视本船和虚拟航标之间的关系,并在航行过程中借助电子海图空间分析函数来判断虚拟航标与船舶之间的距离,并对航路起实时监视的作用。仿真结果证明了论文所采取的实现虚拟航标系统技术路线的可行性,为今后实船论证虚拟航标系统提供了理论基础。     

基于MapX的电子海图显示系统开发

提出一种新的面向S-57国际标准电子海图的显示方案。在分析S-57等标准的基础上,对电子海图进行解封装,建立一种Access数据库与空间二进制文件相结合的数据结构,结合MapX控件,在Delphi平台上实现电子海图的绘制、显示与操作。该方案成功地应用于某船舶监测系统,具有良好的显示和操作效果,达到了预期的性能指标。     

实地测试WAAS最新海图测绘系统

两款分别来自Maptech和Garmin公司的新型海图测绘系统问世．其中配置了最新的集成系统,极大地提升了它们作为WAAS产品的性能。[编者按]     

MapX在电子海图中的应用与实现

研究MapX的特点,应用MapX实现了电子海图中GIS的功能,并以船舶监控系统中GIS分析部分为例,实现了图层操作,海图要素拾取、添加,船舶监控,轨迹回放等功能。     

简易电子海图的实现算法研究

介绍简易电子海图海岸线标绘,海图漫游以及海图缩放的基本实现算法。提出通过删除冗于数据和采用适当的换图策略,提高简易电子海图的显示速度的算法,实现海图数据的无缝拼接,满足简易电子海图系统的显示要求。     

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。     

一种新型的电子海图显示系统开发方案

在分析国外一些成熟的ECDIS系统和先进的GIS系统基础上，提出了一种新的开发电子海图显示系统的方案，并按照这一方案开发了可以作为舰船导航信息综合显示平台的电子海图显示系统。     

航标网络GIS助航信息系统的构建

利用网络地理信息技术和GeoBeans5.5软件,建立了基于网络GIS的航标信息系统,它是在Inter-net或Intranet网络环境下的一种兼容、存储、处理、分析和显示与应用航标实时空间信息的WEBGIS系统。用户可以在互联网上借助通用的网络浏览器,浏览、查询和获取基于电子海图空间数据与动态航标属性数据。     

矢量电子航海图的分割方法研究

为解决嵌入式系统应用电子航海图出现的单幅图存储量、图廓范围过大,以及图幅重叠等问题,以SHAPE格式图为例,设计并实现了矢量电子航海图的分割方法。采用多边形布尔运算法则处理多边形的剪裁,不限制实体和剪裁多边形类型,使得该分割方法不仅适用于等经纬网格分割,也适用于不规则分割。应用该分割方法对海图数据进行预处理,可以适应硬件资源有限的嵌入式应用,从而提高系统设计的自由度、降低总体成本,促进电子海图系统的推广。     

基于电子海图的船舶操纵仿真器

本文主要介绍最近研制的由微机、高分辨率显示器、图形卡、操纵控制箱等组成的基于电子海图船舶操纵仿真器的两个主要技术──船舶操纵数学模型和电子海图技术，最后还介绍了该仿真器在航海实际中的一个应用．在数学模型中，考虑到航海实际的需要，提出了一个适合常速、低速和大漂角等各种情况的水动力计算模型以及四象限舵力和浆力的算法．另外，考虑了浅水、岸壁、风、流、浪的影响及附属操纵设备──拖轮、缆绳、锚链等对船舶的作用．本仿真器的电子海图装置，不仅能实时显示船舶所在海域的海图，动态显示船舶的二维俯视图象及运动姿态、航行轨迹，还可根据需要选择性地放大、缩小海图、显示各种岸基设施，并且可以记录模拟过程中的各种数据，制作航迹图的硬拷贝以及在显示器上再现，以供分析研究．