電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)，包括電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖服務(wù)模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊，電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊分別和電子海圖服務(wù)模塊雙向連接，電子海圖服務(wù)模塊是其他模塊的中央處理機構(gòu)，電子海圖轉(zhuǎn)換模塊負責將S57海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義SENC海圖數(shù)據(jù)，電子海圖操控界面模塊提供電子海圖操控界面，通過操作電子海圖操控界面與其他模塊通信。本發(fā)明有效提高了航行安全性，增強了艦艇航行或執(zhí)行搜索任務(wù)時對目標進行識別的能力，通過電子海圖與雷達回波疊加顯示能夠非常直觀為艦艇航行提供更有力的保障。
【專利說明】電子海圖與雷達回波疊加顯不系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航海導(dǎo)航領(lǐng)域，具體地說，是一種電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，各國對電子海圖及其應(yīng)用系統(tǒng)都極為重視，不惜投入大量資金進行研發(fā)，與此相關(guān)的國際組織從電子海圖剛剛興起時就對它加以規(guī)范。國際航道組織(IHO)為此成立了專門委員會研究電子海圖及應(yīng)用系統(tǒng)的標準和規(guī)范，他們從電子海圖的生產(chǎn)、應(yīng)用的角度相繼開發(fā)了 S-52《電子海圖內(nèi)容與顯示規(guī)范》和S-57《數(shù)字海道測量數(shù)據(jù)傳輸標準》等。為了促進電子海圖技術(shù)高效、健康、有序地發(fā)展，這三大國際組織還成立了專門的協(xié)調(diào)組織，就電子海圖的軟件、硬件、通訊、數(shù)據(jù)、改正等問題進行統(tǒng)一的處理和解決。
[0003]電子海圖在國際產(chǎn)業(yè)界進展的非?？欤S多發(fā)達國家的各類艦船上大都裝備了配有這種數(shù)據(jù)和設(shè)備的系統(tǒng)。據(jù)有關(guān)資料介紹，在15000艘SOLAS公約船中，有約1000艘船裝有電子海圖顯示與信息系統(tǒng)，目前世界上新造SOLAS公約船舶，基本上都安裝了電子海圖系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計，國際上從事電子海圖研發(fā)和生產(chǎn)的大公司就有上百家，較有代表性的是挪威的C-Map公司、英國的船商(TRANSAS)公司、德國的ATLAS公司和TCS公司、美國的Sperry公司等。
[0004]我國電子海圖的起步源于二十世紀八十年代。近10多年來，國內(nèi)有關(guān)單位也在電子海圖應(yīng)用技術(shù)的研究方面取得了可喜的成果，除了軍用外，中國遠洋運輸集團公司、中國海運集團公司以及中國海事局、各港口管理部門等都從自身使用角度研制出了不同的電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)。我國與國際上發(fā)達國家相比，就電子海圖技術(shù)與應(yīng)用而言，雖然仍處于相對落后階段，在數(shù)據(jù)和軟件方面還沒有和國際標準完全接軌。但是由于海圖數(shù)據(jù)的特殊性和保密性，國內(nèi)研究單位開發(fā)的ECDIS產(chǎn)品更適合國內(nèi)用戶，因此在市場上所占份額不斷增加而且應(yīng)用前景越來越好。
[0005]電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)是近幾十年來新興起的一門技術(shù)，作為重要的導(dǎo)航避碰手段，電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)不僅能夠動態(tài)地顯示海圖，而且還能將許多傳感器信息進行處理后加入到顯示中去。電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著航海技術(shù)的重大進步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)，以有效提高艦船航行的安全性，增強艦艇航行或執(zhí)行搜索任務(wù)時對目標進行識別的能力。
[0007]電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)，包括電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖服務(wù)模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊，電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊分別和電子海圖服務(wù)模塊雙向連接，電子海圖服務(wù)模塊是其他模塊的中央處理機構(gòu)，電子海圖轉(zhuǎn)換模塊負責將S57海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義的SENC海圖數(shù)據(jù)，電子海圖操控界面模塊提供電子海圖操控界面，通過操作電子海圖操控界面與其他模塊進行通信，電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊響應(yīng)處理電子海圖操控界面模塊的請求，將自定義格式的SENC海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子海圖矢量數(shù)據(jù)，電子海圖顯示模塊連接一 PPI繪圖模塊，電子海圖顯示模塊將電子海圖矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后存入顯示緩沖區(qū)，然后將顯示緩沖區(qū)中的電子海圖矢量數(shù)據(jù)繪制在PPI圓區(qū)，顯示時再從緩沖區(qū)中將電子海圖矢量數(shù)據(jù)取出。
[0008]進一步，電子海圖轉(zhuǎn)換模塊首先讀取S57標準電子海圖數(shù)據(jù)文件列表，接著選擇需要轉(zhuǎn)換的文件，然后將S57標準電子海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義格式的SENC海圖數(shù)據(jù)。
[0009]電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)是重要的導(dǎo)航避碰手段，能有效提高航行的安全性，能有效增強艦艇航行或執(zhí)行搜索任務(wù)時對目標進行識別的能力，能夠非常直觀的為艦艇航行提供更有力的保障。電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)是導(dǎo)航技術(shù)與地理信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)，它能自動判別當前位置周圍情況，并根據(jù)航行需要顯示與航行有關(guān)的地理信息，進行地理信息分層顯示，快速查找指定地理要素，自動識別危險地理要素，并提供參考避險措施，輔助航海人員作出避險決策。它不僅要具有接收和處理導(dǎo)航定位信息、水文氣象信息、雷達和聲納目標信息等實時設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，而且要具有提供并處理更多更復(fù)雜的航海信息的能力，如水深、底質(zhì)、助航標志、礙航物、潮汐、海流等等各種形式的航海資料信息，為艦船航行提供全方位的安全信息保障。
[0010]有益效果:本發(fā)明的電子海圖技術(shù)，是隨著當代電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展起來的。相對于靜態(tài)的紙質(zhì)海圖，電子海圖的顯示有著其無法比擬的優(yōu)勢。例如，可以迅速轉(zhuǎn)換比例尺，以便詳細觀察航行中的關(guān)鍵航段；可以放大縮小感興趣區(qū)域；可以快速更換海圖，包括更多的使用簡單、操作容易的地理和文字信息；將電子海圖信息與接收到的導(dǎo)航信息以及雷達信息等疊加，在一個屏幕上顯示，從而非常直觀地為船舶的安全航行提供有力的保障。
[0011]電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)與傳統(tǒng)的ARPA導(dǎo)航雷達相比，有著很大的優(yōu)勢。電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)能有效提高航行的安全性，能有效增強艦艇航行或執(zhí)行搜索任務(wù)時對目標進行識別的能力，通過電子海圖與雷達回波疊加顯示能夠非常直觀的為艦艇航行提供更有力的保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明中疊加顯示系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明中電子海圖轉(zhuǎn)換模塊的信號傳遞示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明中電子海圖顯示模塊的信號傳遞示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明中電子海圖轉(zhuǎn)換操控界面示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明中電子海圖顯示操控界面示意圖。
[0017]圖6為本發(fā)明中電子海圖顯示界面示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。[0019]實施例:
[0020]參看圖1，圖中包括電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖服務(wù)模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊，電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊分別和電子海圖服務(wù)模塊雙向連接，電子海圖服務(wù)模塊是其他模塊的中央處理機構(gòu)，負責各個模塊的協(xié)調(diào)工作。
[0021]電子海圖轉(zhuǎn)換模塊負責將S57海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義的SENC海圖數(shù)據(jù)，S57標準的理論模型一般表述為“應(yīng)將真實世界實體定義為該實體的空間坐標信息和實體性質(zhì)描述信息的組合”，即用屬性信息和空間坐標信息來描述一個地理對象。S57標準將每一實體物抽象為“特征物標”與“空間物標”的組合來描述。特征物標描述了實體的種類、性質(zhì)、特征等屬性信息，而空間物標描述了實體的空間位置特性。特征物標由它與一個或多個空間物標的關(guān)系定位，可以不參照空間物標存在，但每個空間物標必須參照一個特征物標。
[0022]電子海圖操控界面模塊提供電子海圖操控界面，通過操作電子海圖操控界面與其他模塊進行通信。電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊響應(yīng)處理電子海圖操控界面模塊的請求，將自定義格式的SENC海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子海圖矢量數(shù)據(jù)。S57規(guī)定電子海圖存儲、傳輸時，空間位置必須以地理坐標的形式存儲，與地圖投影無關(guān)。然而在應(yīng)用系統(tǒng)顯示電子海圖時，由于顯示器屏幕是平面的，必須以某種地圖投影的方式把地圖橢圓表現(xiàn)在平面才能進行顯示和航海作業(yè)。所以系統(tǒng)采用墨卡托投影，該投影系等角正圓柱投影(經(jīng)緯線成正交的直線，且恒向線航線被描寫為直線)，無論是規(guī)劃航行還是沿岸航行都很方便。
[0023]電子海圖顯示模塊將電子海圖矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后存入顯示緩沖區(qū)，然后將顯示緩沖區(qū)中的電子海圖矢量數(shù)據(jù)繪制在PPI圓區(qū)，顯示時再從緩沖區(qū)中將電子海圖矢量數(shù)據(jù)取出。電子海圖在顯示的過程中，會出現(xiàn)閃屏的現(xiàn)象，歸結(jié)原因為雷達終端繪圖機制問題。因此系統(tǒng)在內(nèi)存建立一個緩沖區(qū)，將轉(zhuǎn)換后電子海圖矢量數(shù)據(jù)先存入緩沖區(qū)中，顯示時再從緩沖區(qū)中將數(shù)據(jù)取出。
[0024]參見圖2，當需要轉(zhuǎn)換電子海圖文件時，電子海圖轉(zhuǎn)換模塊首先讀取S57海圖數(shù)據(jù)文件列表，接著選擇需要轉(zhuǎn)換的S57海圖數(shù)據(jù)文件，然后將S57海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義格式的SENC海圖數(shù)據(jù)。
[0025]參見圖3，電子海圖顯示模塊連接一 PPI繪圖模塊，當需要顯示電子海圖時，利用顯示緩沖區(qū)數(shù)據(jù)繪制電子海圖，電子海圖顯示模塊將電子海圖矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后存入顯示緩沖區(qū)，然后將顯示緩沖區(qū)中的電子海圖數(shù)據(jù)繪制在PPI圓區(qū)。
[0026]參見圖4，為本發(fā)明中電子海圖轉(zhuǎn)換操控界面示意圖。
[0027]參見圖5，為本發(fā)明中電子海圖顯示操控界面示意圖。
[0028]參見圖6，為本發(fā)明中電子海圖顯示界面示意圖。
[0029]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖服務(wù)模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊，電子海圖顯示模塊、電子海圖轉(zhuǎn)換模塊、電子海圖操控界面模塊、電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊分別和電子海圖服務(wù)模塊雙向連接，電子海圖服務(wù)模塊是其他模塊的中央處理機構(gòu)，電子海圖轉(zhuǎn)換模塊負責將S57海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義的SENC海圖數(shù)據(jù)，電子海圖操控界面模塊提供電子海圖操控界面，通過操作電子海圖操控界面與其他模塊進行通信，電子海圖數(shù)據(jù)處理模塊響應(yīng)處理電子海圖操控界面模塊的請求，將自定義格式的SENC海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子海圖矢量數(shù)據(jù)，電子海圖顯示模塊連接一 PPI繪圖模塊，電子海圖顯示模塊將電子海圖矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后存入顯示緩沖區(qū)，然后將顯示緩沖區(qū)中的電子海圖矢量數(shù)據(jù)繪制在PPI圓區(qū)，顯示時再從緩沖區(qū)中將電子海圖矢量數(shù)據(jù)取出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子海圖與雷達回波疊加顯示系統(tǒng)，其特征在于，電子海圖轉(zhuǎn)換模塊首先讀取S57標準電子海圖數(shù)據(jù)文件列表，接著選擇需要轉(zhuǎn)換的文件，然后將S57標準電子海圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義格式的SENC海圖數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06F3/14GK103645870SQ201310583005
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】李志洋 申請人:上海廣電通信技術(shù)有限公司