网络化航海雷达显控终端的设计与实现

网络化航海雷达显控终端的设计与实现

论文摘要

雷达在航空、航海、军事等领域有着广泛的应用。然而随着计算机技术、网络技术的发展,传统的基于硬件的雷达已越来越不能适应现代航海发展的需求。网络技术已在视频、语音传输方面发挥了重要作用,将其核心概念引入雷达领域,必然会改变雷达结构,加快雷达信息化、软件化和网络化的进程。航海雷达是综合船桥系统的一个重要组成部分。网络化的航海雷达能够对雷达进行远距离的视频传输以及远程遥控。由于采用了软件化的处理,其在功能、性能及可扩展性方面有着更强的适应性,将是未来航海雷达发展的方向。网络化的航海雷达显控终端的设计与实现是航海雷达进行网络化改造的首要环节。本文以网络化的航海雷达显控终端为研究对象,首先分析了综合船桥系统及航海雷达终端的发展现状。概述了网络化航海雷达显控终端的组成、原理,分析了几种无损压缩方法的优缺点。鉴于雷达显控终端的通用性,建议采用deflate的压缩算法。并对显控终端的坐标变换问题进行分析,采用逆向扫描转换和查找表的方法解决显示过程中的盲区和“死点”问题。然后,从显控终端应满足的功能出发,将系统划分为网络功能、实时视频功能、导航工具功能、雷达目标功能、AIS目标功能、避碰辅助功能、报警管理功能和通用功能几个模块,对各个模块的详细功能进行逻辑设计,并根据雷达性能标准(IEC-62388)的建议设计了显控终端的人机交互界面。在功能设计的基础上,使用UML对终端进行建模,设计了系统的三层体系结构,包括数据采集层、核心业务层和应用层。接着,对终端关键模块进行软件设计,并使用VC++2005对系统进行实现。由于,显控终端同时显示雷达目标和AIS目标,所以本课题又对显控终端中的雷达目标与AIS目标的数据融合进行初步研究,提出实际应用过程中存在的问题,并给出初步的融合模型,希望对后人的研究有一定的参考价值。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 综合船桥系统及航海雷达的发展动态概述
  • 1.2.1 综合船桥系统的发展情况概述
  • 1.2.2 航海雷达终端的发展情况概述
  • 1.3 国际标准的最新要求
  • 1.4 选题背景及课题意义
  • 1.5 主要内容及结构
  • 第2章 网络化航海雷达显控终端的总体设计
  • 2.1 显控终端的组成
  • 2.2 显控终端的原理
  • 2.2.1 雷达采样数据压缩方法的研究
  • 2.2.2 终端显示坐标变换的分析
  • 2.3 显控终端的软件体系结构
  • 第3章 功能模块设计
  • 3.1 显控终端功能模块的划分
  • 3.2 功能模块的设计
  • 3.2.1 网络功能模块设计
  • 3.2.2 实时视频显示功能模块设计
  • 3.2.3 导航工具功能模块设计
  • 3.2.4 雷达目标功能模块设计
  • 3.2.5 AIS目标功能模块设计
  • 3.2.6 避碰辅助功能模块设计
  • 第4章 显控终端界面设计
  • 4.1 设计原则
  • 4.2 界面设计
  • 第5章 软件设计与实现
  • 5.1 基于UML的显控终端软件建模
  • 5.1.1 UML简介
  • 5.1.2 建立终端的用例模型
  • 5.2 雷达视频显示模块的设计与实现
  • 5.3 雷达目标显示模块的设计与实现
  • 5.4 AIS目标显示模块的设计与实现
  • 5.5 远程控制模块的设计与实现
  • 第6章 雷达目标与AIS目标数据融合的研究
  • 6.1 问题的提出
  • 6.2 网络化航海雷达显控终端数据融合模型
  • 6.3 雷达目标与AIS目标数据融合步骤
  • 6.3.1 坐标变换和时间校准
  • 6.3.2 航迹关联
  • 6.3.3 点迹合并
  • 第7章 测试与验证
  • 7.1 测试平台搭建
  • 7.2 测试实验
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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