本文關(guān)鍵詞：高速實(shí)時(shí)雷達(dá)視頻圖像與電子海圖疊加顯示研究及實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船舶交通管理系統(tǒng)VTS (Vessel Traffic System)是集多技術(shù)為一體的水上交通管理電子應(yīng)用系統(tǒng),在船舶交通運(yùn)輸領(lǐng)域承擔(dān)著對水上交通的監(jiān)督管理、突發(fā)事件的應(yīng)急反應(yīng)及重大險(xiǎn)情的救助等重要任務(wù)。但是目前國內(nèi)并未掌握VTS系統(tǒng)的核心技術(shù),也難形成相關(guān)產(chǎn)業(yè),導(dǎo)致所有已建水域VTS系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備全部由國外引入。這不僅制約了我國VTS行業(yè)的發(fā)展水平,而且嚴(yán)重威脅我國信息安全。因此,為了打破國外企業(yè)對該行業(yè)的長期壟斷,VTS系統(tǒng)的國產(chǎn)化已是勢在必行。本課題來源于船舶導(dǎo)航系統(tǒng)國家工程研究中心承擔(dān)的“交通運(yùn)輸部信息化技術(shù)研究項(xiàng)目”(合同編號：2014364X15080),旨在推進(jìn)VTS國產(chǎn)化進(jìn)程,解決VTS系統(tǒng)中信息的處理和顯示這兩大關(guān)鍵技術(shù)難題。本論文主要完成雷達(dá)視頻圖像與電子海圖疊加顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。以Visual Studio 2008為開發(fā)環(huán)境,通過大量編程實(shí)現(xiàn)雷達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)的提取及其在電子海圖上準(zhǔn)確的顯示,同時(shí)完成整個(gè)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì),通過控件實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)顯示狀態(tài)的控制。本文首先對系統(tǒng)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。然后對S-57《數(shù)字海道測量數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》和S-52《電子海圖內(nèi)容與顯示規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行深入研究,編程實(shí)現(xiàn)ENC數(shù)據(jù)到本地格式SENC數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。通過對SENC數(shù)據(jù)的解析,結(jié)合具體的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法、S-52符號庫、GDI等關(guān)鍵技術(shù)完成海圖背景的顯示。詳細(xì)介紹雷達(dá)原始視頻到終端顯示的實(shí)現(xiàn)過程。在此過程中主要完成濾波、岸線屏蔽、數(shù)據(jù)壓縮等處理,通過套接字編程的方式實(shí)現(xiàn)雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的傳輸,在終端完成解壓及高速高效的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,利用雙緩存繪圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)視頻圖像實(shí)時(shí)、無閃爍地顯示。二者疊加過程中,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換起到了關(guān)鍵性的作用。最后,給出疊加顯示系統(tǒng)具體軟件實(shí)現(xiàn)過程和融合結(jié)果并對結(jié)果進(jìn)行分析,對整篇論文做出總結(jié)。本論文的研究成果在一定程度上打破了國外VTS廠商的技術(shù)壟斷,實(shí)現(xiàn)電子海圖和雷達(dá)視頻圖像在其配套設(shè)備以外系統(tǒng)中的顯示。
【關(guān)鍵詞】：雷達(dá)視頻圖像 電子海圖 疊加顯示 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 項(xiàng)目來源10
• 1.2 選題背景及國內(nèi)外研究概況10-12
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容及研究方法12-14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排14-15
• 第2章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-21
• 2.1 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 軟件設(shè)計(jì)方案16-20
• 2.2.1 電子海圖顯示模塊設(shè)計(jì)16
• 2.2.2 雷達(dá)視頻圖像顯示模塊設(shè)計(jì)16-17
• 2.2.3 疊加顯示模塊總體框架設(shè)計(jì)17-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第3章 電子海圖顯示實(shí)現(xiàn)21-50
• 3.1 S-57標(biāo)準(zhǔn)理論數(shù)據(jù)模型與海道測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)21-25
• 3.2 ENC到SENC的轉(zhuǎn)化及數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)25-30
• 3.2.1 ENC到SENC的轉(zhuǎn)化25-29
• 3.2.2 SENC數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)29-30
• 3.3 關(guān)鍵技術(shù)的解決30-36
• 3.3.1 大地坐標(biāo)到墨卡托直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換31-33
• 3.3.2 平面直角坐標(biāo)到屏幕顯示坐標(biāo)轉(zhuǎn)換33-35
• 3.3.3 S-52標(biāo)準(zhǔn)海圖符號庫研究35
• 3.3.4 GDI技術(shù)研究35-36
• 3.4 電子海圖顯示的軟件實(shí)現(xiàn)36-44
• 3.4.1 集成開發(fā)環(huán)境36
• 3.4.2 SENC數(shù)據(jù)解析36-39
• 3.4.3 符號化繪制39-42
• 3.4.4 具體顯示流程42-44
• 3.5 電子海圖顯示的多功能實(shí)現(xiàn)44-49
• 3.5.1 電子海圖多背景功能實(shí)現(xiàn)44-47
• 3.5.2 電子海圖測量功能實(shí)現(xiàn)47
• 3.5.3 電子海圖漫游功能實(shí)現(xiàn)47-48
• 3.5.4 電子海圖縮放功能實(shí)現(xiàn)48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 雷達(dá)視頻圖像顯示實(shí)現(xiàn)50-75
• 4.1 雷達(dá)原始視頻的采集及處理50-53
• 4.2 雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)的壓縮53-63
• 4.2.1 傳統(tǒng)的雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)壓縮方案54-58
• 4.2.2 針對雷達(dá)數(shù)據(jù)特性的數(shù)據(jù)壓縮方案58-63
• 4.3 雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸63-71
• 4.3.1 數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)63-66
• 4.3.2 多線程的程序設(shè)計(jì)66-69
• 4.3.3 數(shù)據(jù)讀取的實(shí)現(xiàn)69-71
• 4.4 雷達(dá)極坐標(biāo)到屏幕顯示坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換71-72
• 4.5 雷達(dá)視頻圖像的顯示72-74
• 4.5.1 無閃爍顯示程序設(shè)計(jì)72-73
• 4.5.2 實(shí)時(shí)性的保證73-74
• 4.5.3 雷達(dá)視頻圖像顯示控制74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 第5章 疊加顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)75-86
• 5.1 疊加顯示的前提條件75
• 5.2 疊加顯示的軟件實(shí)現(xiàn)75-78
• 5.3 系統(tǒng)測試結(jié)果分析78-84
• 5.3.1 雷達(dá)視頻圖像與電子海圖的疊加功能實(shí)現(xiàn)78-82
• 5.3.2 雷達(dá)視頻圖像隨電子海圖的漫游功能實(shí)現(xiàn)82
• 5.3.3 雷達(dá)視頻圖像隨電子海圖的縮放功能實(shí)現(xiàn)82-84
• 5.4 系統(tǒng)有效性驗(yàn)證84-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 結(jié)論86-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 致謝92-93
• 作者簡介93

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