專利名稱：船用電子海圖顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船用電子海圖顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前在國(guó)外作為綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的重要圖形顯示終端電子海圖，從20世紀(jì)70年代以來隨著電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展從研究開發(fā)到產(chǎn)品應(yīng)用已經(jīng)取得很大進(jìn)展，并被國(guó)際上專門的電子海圖委員會(huì)在符合ECDIS的功能、制圖和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、海圖作業(yè)和修改方法等規(guī)范范圍內(nèi)確認(rèn)為“紙質(zhì)海圖的合法等效物”，我國(guó)的電子海圖開發(fā)研究起步較晚，只有10多年的歷史，雖然海軍航保部和交通部及其相關(guān)的研究單位在電子海圖管理、航跡標(biāo)繪等國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)規(guī)范化方面做了許多完善工作，但是不論國(guó)內(nèi)外在電子海圖從技術(shù)到產(chǎn)品上都存在一個(gè)很大問題，就是在技術(shù)上自成體系，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)模塊的開發(fā)上不僅技術(shù)途徑不同，其功能和精度相差很大，多個(gè)產(chǎn)品存在只具有初步的信息顯示能力，對(duì)信息處理能力不強(qiáng)、功能不全、使用效能不高、實(shí)時(shí)性、安全性、可靠性差和用戶操作不便等缺點(diǎn)，這從全面實(shí)現(xiàn)我國(guó)船舶航海自動(dòng)化、確保航行安全要求、提高綜合導(dǎo)航系統(tǒng)性能指標(biāo)都達(dá)不到要求，從現(xiàn)有的可查到的電子海圖系統(tǒng)及技術(shù)資料中看出，存在調(diào)圖速度慢(一般需要10秒)，操作平臺(tái)安全、可靠性不高，一次開機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間滿足不了要求，圖形字體顯示可視化效果不好，功能不完善等缺點(diǎn)，均不能很好滿足船舶航行的要求；國(guó)外的電子海圖系統(tǒng)種類很多，但價(jià)格都比較貴，而且不同國(guó)家不同地區(qū)對(duì)電子海圖應(yīng)用目的、手段和環(huán)境不同，各種電子海圖系統(tǒng)所用的數(shù)據(jù)格式是不同的，目前大多數(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)的做法是針對(duì)不同格式的海圖，開發(fā)不同的海圖顯示與檢索查詢的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)程序，這種程序其缺點(diǎn)是，造成軟件開發(fā)的重復(fù)工作，互不兼容，不同格式海圖之間數(shù)據(jù)不能共享，系統(tǒng)也不能同時(shí)使用不同格式的海圖。
綜上所述當(dāng)前需要我國(guó)的科技人員根據(jù)我國(guó)國(guó)情和需要開發(fā)設(shè)計(jì)出既符合我國(guó)國(guó)標(biāo)要求、符合國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，又能達(dá)到功能完善、性能高和可靠性強(qiáng)的船用電子海圖顯示裝置是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供的一種船用電子海圖顯示裝置，它是導(dǎo)航信息處理、傳輸和顯示的中心，面向船長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)綜合導(dǎo)航系統(tǒng)各設(shè)備的集中管理和信息優(yōu)化處理，并提供自動(dòng)進(jìn)行航海作業(yè)支持。它集地理信息、航海計(jì)劃、航海資料、航海作業(yè)等功能為一體，向船舶航行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、連續(xù)提供有關(guān)的導(dǎo)航信息，為提高航海導(dǎo)航及航海作業(yè)自動(dòng)化水平和安全航行保障能力提供支持。
本實(shí)用新型包括加固計(jì)算機(jī)[1]、大屏幕顯示器[2]、鍵盤和鼠標(biāo)[3]、打印機(jī)[4]和控制機(jī)柜[5]。其中自行設(shè)計(jì)的高性能的微機(jī)系統(tǒng)加固機(jī)[1]是船舶航海地理信息綜合處理、控制和顯示中心，也是數(shù)據(jù)運(yùn)算和信息轉(zhuǎn)換的中樞，它連接船舶上的外部設(shè)備，并通過大屏幕顯示器[2]以顯示電子海圖及船舶航海的位置，鍵盤和鼠標(biāo)[3]用以輸入和調(diào)撥各種航海數(shù)據(jù)、信息和資料，并根據(jù)需要可隨時(shí)通過打印機(jī)[4]打印出來，同時(shí)又與船舶上配置的其它導(dǎo)航設(shè)備平臺(tái)羅經(jīng)、羅蘭C、測(cè)深儀、計(jì)程儀、航跡儀和GPS/GLONASS等進(jìn)行信息交換(見附圖1)。
加固計(jì)算機(jī)[1]的結(jié)構(gòu)由通過鎖緊螺栓裝在機(jī)殼[6]內(nèi)的電源模塊[7]、主機(jī)模塊[8]、A/D接口卡[9]、硬盤[10]和用于降溫的風(fēng)扇[11]，電源模塊[7]通過導(dǎo)線分別與主機(jī)模塊[8]、A/D接口卡[9]和風(fēng)扇[11]相連，A/D接口卡[9]通過標(biāo)準(zhǔn)總線[26]與主機(jī)模塊[8]相連，硬盤[10]通過IDE標(biāo)準(zhǔn)總線與主機(jī)模塊[8]相連；用于安裝在控制機(jī)柜[5]內(nèi)的插槽[12]，機(jī)殼[6]的前面板上裝有用來接通船上動(dòng)力電源的電源插座[13]、電源指示燈[14]、復(fù)位按鈕[15]和電源開關(guān)[16]、并設(shè)有備用接口中[17]以備用戶機(jī)動(dòng)使用(見附圖2、3)。
主機(jī)模塊[8]完成海圖信息的處理、導(dǎo)航信息的發(fā)、接收、組合及濾波，是系統(tǒng)的核心部分，它包括中央處理單元[18]、圖形處理單元[19]、系統(tǒng)時(shí)鐘[20]、軟驅(qū)[21]、網(wǎng)卡[22]、多串口卡[23]、電子盤[24]、通用串行總線[25]、系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線[26]、緩沖存儲(chǔ)器[27]、視頻顯示存儲(chǔ)器[28]。
中央處理單元[18]是電子海圖系統(tǒng)的中樞，它通過系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線[26]提供鍵盤鼠標(biāo)[3]、打印機(jī)[4]等接口，并負(fù)責(zé)與船上其它導(dǎo)航設(shè)備通訊，是運(yùn)算和信息處理的中心；并提供用于存儲(chǔ)海圖系統(tǒng)資料文件、全部海圖圖形數(shù)據(jù)、海洋信息數(shù)據(jù)、界面的圖標(biāo)和記錄操作人員進(jìn)行海圖改正信息的硬盤[10]、提供對(duì)外部設(shè)備信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的軟驅(qū)[21]提供用于在網(wǎng)上發(fā)導(dǎo)航信息的網(wǎng)卡[22]、提供用于存儲(chǔ)航海計(jì)劃和航海記載的電子盤[24]，其優(yōu)點(diǎn)是操作可靠性比硬盤[10]高，通用串行總線[25]可根據(jù)需要作為海圖改正信息的輸入接口；多串口卡[23]也是通過系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線[26]與中央處理單元[18]連接在一起，其串口的多少可根據(jù)用戶的需要選取8個(gè)、16個(gè)等等，它完成與船上串行導(dǎo)航設(shè)備的通訊、實(shí)時(shí)接收串行信息、并定時(shí)發(fā)有關(guān)數(shù)據(jù)。
圖形處理單元[19]也是電子海圖系統(tǒng)的核心之一，它擔(dān)負(fù)著支持各種信息顯示的使命，它的技術(shù)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接影響到整個(gè)電子海圖的顯示質(zhì)量，技術(shù)人員通過硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和軟件的支持大大節(jié)省了各種浮點(diǎn)的運(yùn)算時(shí)間，提高了圖形信息處理速度，其作用是按著來自中央處理單元[18]的內(nèi)存命令，對(duì)圖形信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再傳給中央處理單元[18]，或?qū)⑻幚砗蟮膱D形信息通過視頻顯示存儲(chǔ)器[28]轉(zhuǎn)換成視頻信息到大屏幕顯示器[2]顯示出來。由于大屏幕顯示器[2]的屏幕每次只能顯示1280×1024個(gè)像素點(diǎn)，而視頻顯示存儲(chǔ)器[28]的存貯容量是2MB，可顯示范圍中2048×1048，每個(gè)像素點(diǎn)占8bits空間，所以電子海圖可在視頻顯示存儲(chǔ)器[28]中漫游，顯示器[2]的屏幕上，作到匹配顯示，且不會(huì)造成顏色混亂，緩沖存儲(chǔ)器[27]用于存貯整幅海圖的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)、符號(hào)庫、監(jiān)控程序等，當(dāng)視頻顯示存儲(chǔ)器[28]需要數(shù)據(jù)時(shí)，緩沖存儲(chǔ)器[27]可以將其中所需部分快速映射過去，緩沖存諸器[27]可同時(shí)存儲(chǔ)兩幅海圖的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)及符號(hào)庫、監(jiān)控程序等，它可支持海圖的快速切換顯示及兩幅海圖之間的連續(xù)漫游等。
圖形處理單元[19]的工作原理是在中央處理單元[18]的控制下，將海圖矢量文件由硬盤[10]或電子盤[24]通過中央處理單元[18]的內(nèi)存調(diào)出，并由程序?qū)⑵浣忉尦牲c(diǎn)陣存在緩沖存諸器[27]的指定區(qū)域中，同時(shí)將本艦所在區(qū)域內(nèi)的一部分點(diǎn)陣海圖數(shù)據(jù)映射到視頻顯示存儲(chǔ)器[28]的視口區(qū)中，這樣航海人員就可在顯示器[2]的大屏幕上看到本船所在區(qū)域內(nèi)的海圖顯示了，另外圖形處理單元[19]在工作過程中可以通過系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線[26]接收來自外部設(shè)備，如雷達(dá)信息，通過軟驅(qū)[23]在中央處理單元[18]的控制下輸 到視頻顯示存儲(chǔ)器[28]中，并在屏幕上以透明覆蓋層的形式與海圖疊加顯示出來。船在航行過程中，圖形處理單元[19]按設(shè)計(jì)要求的時(shí)間段不斷接收來自中央處理單元[18]的船位信息，并在其控制下轉(zhuǎn)換成屏幕坐標(biāo)，將船位隨時(shí)標(biāo)志出來，同時(shí)將航向、航速等信息通過軟件程序及時(shí)顯示出在菜單區(qū)。系統(tǒng)時(shí)鐘[20]連續(xù)的發(fā)出時(shí)間信息，與圖像信息同步。
A/D接口卡[9]完成對(duì)外部模擬接口設(shè)備信息的采樣和轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)提供給主機(jī)模塊[8]。本系統(tǒng)中串行通訊導(dǎo)航設(shè)備在GPS/GLONASS、羅蘭C等，其模擬接口的導(dǎo)航設(shè)備有平臺(tái)羅經(jīng)、計(jì)程儀等，運(yùn)用信息融合理論、對(duì)多種導(dǎo)航信息實(shí)時(shí)進(jìn)行優(yōu)化處理，提高導(dǎo)航定位的精度和可靠性。連續(xù)輸入平臺(tái)羅經(jīng)的航向信息和計(jì)程儀的航速信息，推算本船位置，同時(shí)根據(jù)報(bào)告的流向、流速來修正推算船位，提高推算船位精度，并具有航海繪算的功能；實(shí)時(shí)接收羅蘭C、GPS/GLONASS信息與推算船位組合處理獲得優(yōu)化的導(dǎo)航信息，實(shí)時(shí)估算海流流向、流速，并自動(dòng)選優(yōu)切換(其電路原理圖見附圖5)。
電源模塊[7]為加固計(jì)算機(jī)[1]中的中央處理單元[18]、圖形處理單元[19]、A/D接口卡[9]、硬盤[10]等提供5V和12V的驅(qū)動(dòng)電源，其輸入為船或岸上220V電源，在轉(zhuǎn)化電壓的同時(shí)并起到穩(wěn)定電壓的作用(見附圖6)。
大屏幕顯示器[2]選用高分辨率彩色顯示器。
控制機(jī)柜[5]的整體采用保護(hù)式結(jié)構(gòu)，與甲板和船連接部安裝有減震器，增強(qiáng)了抗沖擊和振動(dòng)的能力，為減輕其重量機(jī)柜殼體采用鋁鑄件，顯示器[2]懸掛在控制機(jī)柜[5]的上方，鍵盤和鼠標(biāo)[3]安放在機(jī)柜上，節(jié)省了使用空間；而該系統(tǒng)與船上外部設(shè)備的電纜、接口全部從控制機(jī)柜[5]的箱后蓋下面的接線板引出(見附圖8)，便于維修調(diào)試。
該系統(tǒng)主機(jī)模塊[8]的工作程序是，其中圖形處理單元[19]將中央處理單元[18]來的數(shù)據(jù)處理命令和待處理的數(shù)據(jù)通過視頻顯示存儲(chǔ)器[28]和緩沖存儲(chǔ)器[27]處理后 到大屏幕顯示器[2]；中央處理單元[18]與硬盤[10]交互處理數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)航信息經(jīng)由A/D接口卡[9]轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息后到中央處理單元[18]，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)航信息經(jīng)由多串口卡[23]直接 到中央處理單元[18]，處理后的信息經(jīng)網(wǎng)卡[22]發(fā)到其他需要導(dǎo)航信息的設(shè)備中，同時(shí)也通過顯示器[2]或打印機(jī)[4]顯示提供給操作人員，而鍵盤鼠標(biāo)[3]處理鍵盤和鼠標(biāo)信號(hào)，經(jīng)中央處理單元[18]的基本輸入輸出系統(tǒng)為其提供基本的輸入輸出控制命令，通用串行總線[25]和軟驅(qū)[21]輸入的信息少部分直接提供給中央處理單元[18]，大部分經(jīng)由中央處理單元[18]存儲(chǔ)到硬盤[10]中，供電子海圖系統(tǒng)后續(xù)操作使用，系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線[26]提供中央處理單元[18]和電子盤[24]之間的信息通道。
該系統(tǒng)的工作原理例1、以執(zhí)行更換海圖功能為例，首先操作人員通過敲擊鍵盤鼠標(biāo)[3]的鍵盤將已設(shè)計(jì)好的更換海圖的命令給海圖軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)將存儲(chǔ)于硬盤[10]中的所需要的海圖文件通過IDE標(biāo)準(zhǔn)總線輸?shù)街醒胩幚韱卧猍18]，由其再將該圖形文件 到圖形處理單元[19]，然后再由視頻顯示存儲(chǔ)器[28]和緩沖存儲(chǔ)器[27]處理，最后由大屏幕顯示器[2]顯示出來，完成海圖的更換任務(wù)。
例2、以執(zhí)行導(dǎo)航配置功能為例，對(duì)數(shù)字信號(hào)量操作人員通過敲擊鍵盤鼠標(biāo)[3]的鍵盤選擇已設(shè)置的導(dǎo)航配置功能，中央處理單元[18]的軟件系統(tǒng)將導(dǎo)航配置的菜單畫法到圖形處理單元[19]，然后它將存儲(chǔ)于視頻顯示存儲(chǔ)器[28]和緩沖存儲(chǔ)器[27]上的海圖菜單的屏幕像素狀態(tài)信息到顯示器[2]，接下來中央處理單元[18]按設(shè)定好的時(shí)間間隔(即每隔4秒鐘)檢查一次多串口卡[23]是否有數(shù)據(jù)信息量采取相應(yīng)操作程序，若有數(shù)據(jù)信息則到中央處理單元[18]中處理，處理完后的信息再到圖形處理單元[19]處理后再將信息到顯示器[2]顯示；若檢測(cè)到多串口卡沒有數(shù)據(jù)輸入，等待下一個(gè)4秒的到來。在每次收到有效的數(shù)據(jù)信息后，中央處理單元[18]將該數(shù)據(jù)信息通過PCI總線到網(wǎng)卡[22]，同該系統(tǒng)連接的其它導(dǎo)航設(shè)備如平臺(tái)羅經(jīng)等，便可以得到導(dǎo)航信息。
而對(duì)于模擬信號(hào)量的導(dǎo)航配置功能的執(zhí)行，操作人員同樣是通過敲擊鍵盤鼠標(biāo)[3]的鍵盤選擇導(dǎo)航配置功能，中央處理單元[18]將導(dǎo)航配置的菜單畫法到圖形處理單元[19]后，它將存儲(chǔ)于視頻顯示存儲(chǔ)器[28]和緩沖存儲(chǔ)器[27]上的海圖菜單的屏幕像素狀態(tài)信息 到顯示器[2]顯示，接下來是中央處理單元[18]連續(xù)不斷地每隔1秒鐘讀取一次從A/D接口卡[9]來的船上其它導(dǎo)航設(shè)備信息，模擬信號(hào)如從電羅經(jīng)或計(jì)程儀到A/D接口卡[9]。經(jīng)中央處理單元[18]處理后的數(shù)據(jù)再經(jīng)圖形處理單元[19]到顯示器[2]顯示在每次收到數(shù)據(jù)后，中央處理單元[18]都將該數(shù)據(jù)通過PCI總線到網(wǎng)卡[22]，同該系統(tǒng)連接的船上其它導(dǎo)航設(shè)備，如平臺(tái)羅經(jīng)等，便可得到導(dǎo)航信息。
電子海圖顯示裝置的啟動(dòng)可以選擇軟驅(qū)[21]的啟動(dòng)系統(tǒng)或者硬盤[10]的啟動(dòng)系統(tǒng)，這時(shí)的啟動(dòng)信息便到中央處理單元[18]中，緊接著系統(tǒng)把啟動(dòng)時(shí)最先顯示的畫面信息從硬盤[10]到圖形處理單元[19]處理，處理后它將該信息到顯示器[2]，該系統(tǒng)啟動(dòng)完畢，系統(tǒng)進(jìn)入操作人員的互動(dòng)模式。
本實(shí)用新型完全可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)集中顯示導(dǎo)航信息、實(shí)時(shí)控制導(dǎo)航信息的傳輸、故障檢測(cè)和報(bào)警，為船長(zhǎng)對(duì)導(dǎo)航信息的集中管理和控制提供支持；同時(shí)為處理復(fù)雜操作，提供多種定位手段并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理具有陸標(biāo)定位、天文定位、無線電定位、衛(wèi)星定位計(jì)算和校正船位海圖標(biāo)繪功能；可以方便地實(shí)現(xiàn)航海計(jì)劃的制定、修改、航線安全檢查及危險(xiǎn)報(bào)警，對(duì)歷史航線進(jìn)行有效管理與使用，自動(dòng)生成航海計(jì)劃表和檔案；具有船舶航海作業(yè)、航海保障實(shí)時(shí)處理功能，為其提供航海參數(shù)顯示?？梢詮V泛應(yīng)用于各種遠(yuǎn)洋輪船和軍用艦艇上。


圖1船用電子海圖顯示裝置組成原理框圖圖2船用電子海圖顯示裝置的加固計(jì)算機(jī)示意圖圖3船用電子海圖顯示裝置的加固計(jì)算機(jī)前板示意圖圖4船用電子海圖顯示裝置的加固計(jì)算機(jī)的主機(jī)模塊電路原理框圖圖5船用電子海圖顯示裝置的加固計(jì)算機(jī)的A/D接口卡的電路原理圖圖6船用電子海圖顯示裝置的加固計(jì)算機(jī)的電源模塊電路原理圖圖7船用電子海圖顯示裝置的控制機(jī)柜的結(jié)構(gòu)示意圖圖8船用電子海圖顯示裝置控制機(jī)柜的接線板示意圖具體實(shí)施方式
下面給出本實(shí)用新型的實(shí)施優(yōu)選方案，并結(jié)合附圖加以說明。
本實(shí)用新型為提高系統(tǒng)的可靠性，加固計(jì)算機(jī)[1]采用加固技術(shù)，機(jī)殼[6]采用嵌入式的密封標(biāo)準(zhǔn)的ATR機(jī)箱，用風(fēng)扇[11]進(jìn)行風(fēng)冷散熱；對(duì)機(jī)殼[6]及主機(jī)模塊[8]、A/D接口卡[9]、電源模塊[7]的電路板進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，抗振動(dòng)、抗沖擊設(shè)計(jì)并采用三防和電磁兼容措施來滿足可靠的要求，其各模塊的電路板采用小板結(jié)構(gòu)，印制板尺寸選為165mm×120mm，抗振性能好，采用容錯(cuò)技術(shù)，系統(tǒng)均采用模塊化配置，鍵盤鼠標(biāo)[3]的功能互為備份等技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)的ATR機(jī)箱其允許電路板擴(kuò)展144芯標(biāo)準(zhǔn)總線[26]，包括PC總線信號(hào)。
各模塊選用低功耗大規(guī)模集成電路器件，線路簡(jiǎn)單、功耗低，可靠性高；加固計(jì)算機(jī)[1]的主機(jī)模塊[8]選用深圳盛博公司的PC104作為主板，微機(jī)及相應(yīng)的擴(kuò)充電路板，其中中央處理單元[18]由VIA-686A實(shí)現(xiàn)，圖形處理單元[19]由CRUSOE PROCESSOR實(shí)現(xiàn)，軟驅(qū)[21]由Sony Floppy實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)卡[22]由82C559實(shí)現(xiàn)，多串口卡[23]選用SERIALL，電子盤[24]選用SSD芯片，這種先進(jìn)的DOC技術(shù)不僅可用于存放程序或數(shù)據(jù)，并可直接啟動(dòng)，系統(tǒng)存儲(chǔ)量可高達(dá)1GB以上，而且讀寫速度快，通用串行總線[25]由標(biāo)準(zhǔn)USB實(shí)現(xiàn)，緩沖存儲(chǔ)器[27]選用板上集成SDRAM，其容量是256MB，視頻顯示存儲(chǔ)器[28]選取VRM，其容量2MB；A/D接口卡[9]選用ADIO VER2.12，硬盤[10]選取IBM公司的Travelmate；大屏幕顯示器[2]選用BARCO公司的RFD251，鍵盤鼠標(biāo)[3]的鍵盤為自行設(shè)計(jì)的防水鍵盤和羅技公司的“土星”；控制機(jī)柜[5]的機(jī)柜殼地與信號(hào)地分離，其整體采用保護(hù)式結(jié)構(gòu)，采用鋁鑄件，增強(qiáng)其抗沖擊和抗振動(dòng)的能力，該系統(tǒng)的全部接口電纜都在其控制機(jī)柜[5]的上箱后蓋的接線板上(見附圖8)。
依實(shí)時(shí)記錄顯示本船舶航行狀態(tài)為例說明系統(tǒng)的工作原理海圖系統(tǒng)接通電源后，系統(tǒng)首先完成自檢，在自檢過程中，完成對(duì)硬盤[10]、圖形處理單元[19]、A/D卡[9]、各接口的檢查；接下來海圖系統(tǒng)需要根據(jù)當(dāng)前的船位調(diào)用相應(yīng)的海圖，來保證當(dāng)前船位所在位置以最大比例尺的海圖顯示，然后航海操作人員選擇航海作業(yè)功能中的啟航選項(xiàng)，啟動(dòng)系統(tǒng)，檢查各個(gè)輸入信號(hào)導(dǎo)航接口的通訊協(xié)議，如GPS和羅蘭C等，在協(xié)議正確的情況下，開始航行狀態(tài)。系統(tǒng)在進(jìn)入航行狀態(tài)后每隔4秒鐘就要記錄下來當(dāng)前的船位點(diǎn)和當(dāng)前時(shí)間，從GPS收到的信號(hào)通過標(biāo)準(zhǔn)總線[26]到中央處理單元[18]中，中央處理單元[18]根據(jù)處理后的船位信息將需要調(diào)用的海圖圖號(hào)和畫法到圖形處理單元[19]，然后圖形處理單元[19]同緩沖存儲(chǔ)器[27]和視頻顯示存儲(chǔ)器[28]共同處理后，顯示數(shù)據(jù)便到大屏幕顯示器[2]上；中央處理單元[18]還要將當(dāng)前船位和當(dāng)前時(shí)間等數(shù)據(jù) 到硬盤[10]上；中央處理單元[18]還要將船位和時(shí)間信息通過標(biāo)準(zhǔn)總線[26]到各輸出導(dǎo)航接口，這樣就完成了本船舶航行狀態(tài)的記錄、發(fā)和顯示，直至結(jié)束航行狀態(tài)。
本實(shí)用新型的技術(shù)指標(biāo)可達(dá)到顯示分辨率為航向0.1°；航速0.1kn；航程0.1nmile；緯度0.0l′。
海圖顯示性能指標(biāo)為分層顯示不可少于26層；開窗顯示不少于4個(gè)；海圖切換不大于4秒；16種色及異或、替代、透明三種彩色方式任選；可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)記錄最近4小時(shí)的本船舶航行狀態(tài)并可復(fù)示。
本實(shí)用新型可以應(yīng)用于各種遠(yuǎn)洋輪船及軍用艦艇上。
權(quán)利要求1.一種船用電子海圖顯示裝置，它包括加固計(jì)算機(jī)[1]、大屏幕顯示器[2]、鍵盤和鼠標(biāo)[3]、打印機(jī)[4]和控制機(jī)柜[5]，其特征在于加固計(jì)算機(jī)[1]由裝在機(jī)殼[6]內(nèi)電源模塊[7]、主機(jī)模塊[8]、A/D接口卡[9]、硬盤[10]和風(fēng)扇[11]組成；電源模塊[7]通過導(dǎo)線分別與主機(jī)模塊[8]、A/D接口卡[9]和風(fēng)扇相連；A/D接口卡[9]通過標(biāo)準(zhǔn)總線[26]與主機(jī)模塊[8]相互進(jìn)行信息傳遞；硬盤[10]通過IDE標(biāo)準(zhǔn)總線與主機(jī)模塊[8]相互進(jìn)行信息傳遞；風(fēng)扇[11]安裝在機(jī)殼[6]的前面板上。
2.如權(quán)利要求1所述的船用電子海圖顯示裝置，其特征在于主機(jī)模塊[8]它包括中央處理單元[18]、圖形處理單元[19]、系統(tǒng)時(shí)鐘[20]、軟驅(qū)[21]、網(wǎng)卡[22]、多串口卡[23]、電子盤[24]、通用串行總線[25]、標(biāo)準(zhǔn)總線[26]、緩沖存儲(chǔ)器[27]和視頻顯示存儲(chǔ)器[28]；其中系統(tǒng)時(shí)鐘[20]通過片外總線向圖形處理單元[19]傳遞信息，圖形處理單元[19]分別通過存貯總線向緩沖存儲(chǔ)器[27]和視頻顯示存儲(chǔ)器[28]傳遞信息，并與中央處理單元[18]相互傳遞信息；中央處理單元[18]通過系統(tǒng)總線向網(wǎng)卡[22]傳遞信息，并通過標(biāo)準(zhǔn)總線[26]分別與軟驅(qū)[21]、多串口卡[23]、電子盤[24]和通用串行總線[25]進(jìn)行信息交換。
專利摘要一種船用電子海圖顯示裝置，包括加固計(jì)算機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)和控制機(jī)柜，其加固計(jì)算機(jī)包括主機(jī)模塊、A/D接口卡和電源模塊；而主機(jī)模塊由中央處理單元、圖形處理單元、軟驅(qū)、網(wǎng)卡、多串口卡、電子盤和通用串行總線及標(biāo)準(zhǔn)總線組成，并經(jīng)系統(tǒng)軟件集海圖信息、圖形操作、航海計(jì)劃、航海資料和航海作業(yè)功能為一體，準(zhǔn)確、連續(xù)地向船只提供相關(guān)導(dǎo)航信息并實(shí)時(shí)地將活動(dòng)海區(qū)和船只位置顯示出來，并與船上其它導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行信息交換，實(shí)施導(dǎo)航信息傳輸、船舶定位、圖形操作、資料查詢故障檢測(cè)和報(bào)警，為船長(zhǎng)對(duì)導(dǎo)航信息集中管理和控制提供支持，可以廣泛應(yīng)用于各種遠(yuǎn)洋輪船及軍用艦船上，提供可靠的全方位航海保障。
文檔編號(hào)B63B49/00GK2717812SQ03265050
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者郝燕玲, 許兆新, 李玉深, 趙玉新, 陳廣 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)