基于GPS和电子海图的内河船舶监控调度系统研究

内河航运自古以来就是我国商品贸易与经济发展的重要支柱,随着造船业与工业技术的发展,内河航运船舶的吨位和速度不断提高,给内河船舶的监控与调度带来了挑战。GPS是目前远程导航与定位最成熟的方式,定位精度和可靠性很高,被应用于各种工业产品。电子海图将地理信息集成于存储器中,同时具有导航和通信功能。本文基于GPS和电子海图技术,研发了一种内河船舶监控与调度系统,并介绍了该系统的组成和功能。     

在电子海图系统中进行测天定位的方法

文章讨论了利用电子海图系统进行太阳移线定位和测星定位,实现传统天文定位技术与现有电子海图系统的完美结合的方法,对进一步提高和保障船舶航行安全具有积极意义。     

船舶导航系统及信息融合技术的研究

利用多传感器信息融合技术,综合应用高精度GPS定位技术、电子海图信息信息系统、、图像处理技术,船舶自动识别技术、信息融合技术、数据库管理系统等先进技术设计并实现了船舶导航系统,介绍了系统的主要结构、功能以及原理.实践表明,该系统能够满足船舶导航的需要,能够提高船舶航行的安全.     

一种提高电子海图上船舶航迹显示速度的方法

在电子海图上叠加显示船舶运动轨迹对船舶航迹分析和海上事故回放具有重要意义.船舶AIS(Automatic Identification System)报文提供了一种新的船舶动态和船舶运动轨迹获取方式.由于有关船舶动态的AIS报文发送频度较高,致使船舶运动轨迹点较为密集,这种情况将会导致电子海图系统在显示较长时间段船舶运动轨迹时,速度下降,从而降低了系统的用户友好性.利用垂距法对船舶动态数据按照电子海图显示比例尺进行分层.当电子海图显示比例尺较小时,仅显示船舶运动轨迹轮廓,而当显示比例尺逐渐增大时,显示海图显示地理范围内更详细的船舶运动轨迹信息.实验表明该方法能有效地提高船舶运动轨迹的显示速度.     

大规模电子海图矢量数据在船舶路径规划建模中的应用

为了提高船舶航运效率,确保海上航运的安全性,利用电子海图数据进行船舶路径避障规划具有重要意义。本文设计一种基于电子海图矢量数据的船舶路径规划建模方法,首先介绍电子海图系统的研究现状,然后针对电子海图矢量数据的数学建模进行深入研究,最后结合GA算法开发了一种海上船舶路径规划与建模的方法。     

S-57标准电子海图及其在航海中的应用

随着电子海图系统在船舶上的逐步普及，越来越多的人开始关注并加入到电子海图相关标准及系统的研究中来，文章从电子海图数据采用标准、数据信息显示系统两大方面对电子海图进行了介绍，分析了电子海图的现状及发展趋势，论证了电子海图在保障船舶航行安全方面的重要作用。     

电子海图中的自动化关键技术研究

电子海图系统作为船舶航运管理的重要工具,其自动化程度的高低对维护航行安全有着重要作用。本文重点结合AIS系统,对电子海图的主要功能和实现方法进行研究,并分析电子海图自动化关键技术,对其主体结构进行研究。然后对电子海图中的数据处理和故障诊断功能进行设计。进一步提高了船舶导航通信的自动化水平,极大提高了船舶的航行安全。     

航海新技术的应用和发展

介绍了现代最先进的航海技术——船舶集成驾驶台、电子海图、船舶自动识别系统和船舶航行数据记录仪的发展与应用状况,并对船舶集成驾驶台和电子海图未来的发展进行了展望。     

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。     

雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法

由于在利用原有算法进行雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配时,在匹配特征点个数为32～41个的范围内,存在匹配精度较低的问题,因此提出一种新的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法。通过分段线性插值法对墨卡托海图投影进行快速计算,以修正电子海图产生的长度变形。对雷达模拟视频数据实施坐标变换处理,也就是把雷达模拟视频数据的大地投影坐标转变成电子海图的墨卡托直角坐标。以GPS坐标值为依据对电子海图上船舶的定位点进行确定,并将其作为叠加显示雷达模拟视频与电子海图的定位参考点,实现二者的实时叠加匹配算法。通过进行该算法与原有算法的对比实验,证明该算法的匹配精度更高,实现了性能突破。     

一种新型的船舶航行试验系统

船舶航行实验是船舶完工以后,验收时按规定进行交船试验的重要部分。传统的试验方法是通过GPS定位、人工测量和记录,再进行分析,耗费许多人力、物力。本试验方法是在GPS定位技术、电子海图技术、计算机处理技术基础上设计的新型试验系统。在航行试验时由GPS获取实时的位置信息,将位置信息显示到电子海图上,另外由数据库存储试验数据,试验结束时由计算机自动处理得出试验结果并可打印。使用情况表明该系统可以准确、方便地完成航行试验,试验结束后还可以离线分析,为未来的船舶设计积累相关的资料。     

内河智能交通系统研究

内河航运在运输成本、环保、可持续发展等方面优势突出,而内河航运管理相对滞后。提出内河智能交通系统的概念,阐明内河智能交通系统的3个关键技术:船舶定位、无线数据通信、电子河图显示与信息系统,并对我国发展内河智能交通系统提出建议。     

基于地理信息系统的船舶避碰系统研究

采用美国MapInfo公司开发的地理信息系统(GIS)生成全局监控多层矢量电子海图,并结合GPS导航技术,开发了相应的监控程序和通讯服务程序,对航行船舶进行动态监控,实现船舶的避碰.本文详细阐述了船舶避碰系统的总体组成,探讨了用VB和动态数据交换(DDE)技术实现船舶的定位及GSP系统与MapInfo接口通讯的具体方法,从而解决了MapBasic不能直接读取串行通讯端口的技术难题.     

船舶动力定位系统总体设计研究

船舶动力定位系统,主要实现船舶在要求的作业活动中保持设定的经纬度或者相对于海床的固定位置,或者期望的运动方向,即在风、流、浪产生的力作用在船舶的情况下,动力定位系统能够通过各推进器控制船舶,并使船舶按照操作者的指令移动、保持位置或航向,同时,符合相应规范要求。本文主要介绍船舶动力定位系统的总体设计,包括硬件框架设计和软件框架设计。最后,给出了基于这种总体设计的动力定位系统实船试验结果。     

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。     

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．     

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。     

船舶中间产品标识定位系统设计与实现

利用二维码实现中间产品信息的索引,采用交互式多模型(Interacting Multiple Model, IMM)卡尔曼滤波法优化的飞行时间(Time of Flight, TOF)定位算法,实现中间产品的位置跟踪。根据船舶车间的标识定位需求,研发船舶中间产品标识定位系统,对船舶中间产品的加工工序、基本信息、位置信息等进行跟踪,为船厂备料套料、物流运输、加工监控等提供有力的数据支撑。