电子海图显示信息系统的研究与设计

论文摘要

随着科技的高速发展,各行业出现技术融合的趋势。借助于发达的计算机及图像处理技术,航海技术已经进行信息化时代。特别是在导航方面,信息化程度正在高速提升。电子海图显示信息系统就是基于计算机和图形处理基础,以矢量图及数字的形式展现海洋地理和导航信息,并提供了航线设计、航路监控、遇险报警等多种导航功能。早在40年前,一些航运较发达的国家就着手研制电子海图显示设备。在之后的40年里,随着不断的研究,大家逐渐认识到电子海图系统比起纸质海图具有很多优势,它可以更形象、直观、灵活的显示海图并进行精准导航。电子海图显示信息系统的出现在航海领域掀起了一场科技革命。各航运大国都花费了大量的人力、物力和财力来研制电子海图系统,先后开发出各种电子海图相关产品。本论文的主要研究内容是电子海图显示信息系统的体系结构。基于对各国际标准的分析,给出了电子海图显示信息系统中主要功能部分的设计思想和方法,其中包括了SENC数据库的设计、显示图形库的设计以及航线模块的设计。论文首先介绍了开发电子海图显示信息系统所要遵循的国际标准IHO S-57和IHO S-52,并基于这两个标准给出了相应的数据模型。同时也详细的介绍了海图数据的存储结构和索引结构,它可以实现海图数据的高效读写。其次,论文介绍了航线模块的设计思想,并提出了一种优化算法,详细介绍了其航路设计和航路监控功能的实现方法。并使用电子海图显示信息系统的接口单元来完成各种传感器数据的接收和发送。最后,论文结合上述研究的成果设计出一套基于C-MAP SDK的电子海图信息显示系统。目前该系统以投放市场,已经运行在国内各类航行船舶上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 课题涉及的相关概念
• 1.2.1 电子海图显示信息系统
• 1.2.2 电子系统航海图
• 1.2.3 电子海图
• 1.2.4 电子航海图
• 1.2.5 电子海图显示信息系统数据和数据库的标准
• 1.3 电子海图显示信息系统研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容和目标
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 系统开发相关标准和关键技术
• 2.1 IHO 数字海道测量数据传输标准（S-57）
• 2.1.1 IHO 数字海道测量数据传输标准（S-57）概述
• 2.1.2 S-57 理论数据模型和数据结构
• 2.2 ECDIS 海图显示与内容规范（S-52）
• 2.2.1 ECDIS 海图显示与内容规范（S-52）概述
• 2.2.2 电子海图更新指南（S-52）
• 2.2.3 ECDIS 颜色与符号规范（S-52 附录2）
• 2.2.4 Windows 程序设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 电子系统航海图的设计介绍
• 3.1 电子系统航海图概述
• 3.2 电子系统航海图设计的总体要求
• 3.2.1 符合IHO S-57 标准
• 3.2.2 支特IMO ECDIS 性能标准
• 3.2.3 支持IHO S-52 标准
• 3.3 电子系统航海图的内容、结构和设计简介
• 3.3.1 电子系统航海图的内容和结构
• 3.3.2 基于TrueTp 符号库的S52 图形库的设计和实现
• 3.3.3 电子海图高速显示的数据结构设计
• 3.3.4 电子海图航线设计
• 3.3.5 电子系统航海图的设计简介
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于C-MAP OEM KIT 的电子海图显示信息系统的实现
• 4.1 电子海图显示信息系统概述
• 4.1.1 系统显示模型与显示驱动
• 4.1.2 电子海图显示信息系统结构
• 4.2 开发工具选择
• 4.3 创建MFC 工程
• 4.4 本章小结
• 第五章 实验结果
• 5.1 海图显示
• 5.2 海图缩放
• 5.3 测量距离
• 5.4 海图数据更新
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 一、研究工作总结
• 二、研究工作展望
• 参考文献
• 致谢