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电子海图显示信息系统的研究与设计

李超  
【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。


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