电子海图与雷达回波叠加显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子海图与雷达回波叠加显示系统，包括电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图服务模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块，电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块分别和电子海图服务模块双向连接，电子海图服务模块是其他模块的中央处理机构，电子海图转换模块负责将S57海图数据转换成自定义SENC海图数据，电子海图操控界面模块提供电子海图操控界面，通过操作电子海图操控界面与其他模块通信。本发明有效提高了航行安全性，增强了舰艇航行或执行搜索任务时对目标进行识别的能力，通过电子海图与雷达回波叠加显示能够非常直观为舰艇航行提供更有力的保障。
【专利说明】电子海图与雷达回波叠加显不系统
【技术领域】
[0001]本发明属于航海导航领域，具体地说，是一种电子海图与雷达回波叠加显示系统。【背景技术】
[0002]目前，各国对电子海图及其应用系统都极为重视，不惜投入大量资金进行研发，与此相关的国际组织从电子海图刚刚兴起时就对它加以规范。国际航道组织(IHO)为此成立了专门委员会研究电子海图及应用系统的标准和规范，他们从电子海图的生产、应用的角度相继开发了 S-52《电子海图内容与显示规范》和S-57《数字海道测量数据传输标准》等。为了促进电子海图技术高效、健康、有序地发展，这三大国际组织还成立了专门的协调组织，就电子海图的软件、硬件、通讯、数据、改正等问题进行统一的处理和解决。
[0003]电子海图在国际产业界进展的非常快，许多发达国家的各类舰船上大都装备了配有这种数据和设备的系统。据有关资料介绍，在15000艘SOLAS公约船中，有约1000艘船装有电子海图显示与信息系统，目前世界上新造SOLAS公约船舶，基本上都安装了电子海图系统。据不完全统计，国际上从事电子海图研发和生产的大公司就有上百家，较有代表性的是挪威的C-Map公司、英国的船商(TRANSAS)公司、德国的ATLAS公司和TCS公司、美国的Sperry公司等。
[0004]我国电子海图的起步源于二十世纪八十年代。近10多年来，国内有关单位也在电子海图应用技术的研究方面取得了可喜的成果，除了军用外，中国远洋运输集团公司、中国海运集团公司以及中国海事局、各港口管理部门等都从自身使用角度研制出了不同的电子海图应用系统。我国与国际上发达国家相比，就电子海图技术与应用而言，虽然仍处于相对落后阶段，在数据和软件方面还没有和国际标准完全接轨。但是由于海图数据的特殊性和保密性，国内研究单位开发的ECDIS产品更适合国内用户，因此在市场上所占份额不断增加而且应用前景越来越好。
[0005]电子海图与雷达回波叠加显示系统是近几十年来新兴起的一门技术，作为重要的导航避碰手段，电子海图与雷达回波叠加显示系统不仅能够动态地显示海图，而且还能将许多传感器信息进行处理后加入到显示中去。电子海图与雷达回波叠加显示系统的出现标志着航海技术的重大进步。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种电子海图与雷达回波叠加显示系统，以有效提高舰船航行的安全性，增强舰艇航行或执行搜索任务时对目标进行识别的能力。
[0007]电子海图与雷达回波叠加显示系统，包括电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图服务模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块，电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块分别和电子海图服务模块双向连接，电子海图服务模块是其他模块的中央处理机构，电子海图转换模块负责将S57海图数据转换成自定义的SENC海图数据，电子海图操控界面模块提供电子海图操控界面，通过操作电子海图操控界面与其他模块进行通信，电子海图数据处理模块响应处理电子海图操控界面模块的请求，将自定义格式的SENC海图数据转换成电子海图矢量数据，电子海图显示模块连接一 PPI绘图模块，电子海图显示模块将电子海图矢量数据转换后存入显示缓冲区，然后将显示缓冲区中的电子海图矢量数据绘制在PPI圆区，显示时再从缓冲区中将电子海图矢量数据取出。
[0008]进一步，电子海图转换模块首先读取S57标准电子海图数据文件列表，接着选择需要转换的文件，然后将S57标准电子海图数据转换成自定义格式的SENC海图数据。
[0009]电子海图与雷达回波叠加显示系统是重要的导航避碰手段，能有效提高航行的安全性，能有效增强舰艇航行或执行搜索任务时对目标进行识别的能力，能够非常直观的为舰艇航行提供更有力的保障。电子海图与雷达回波叠加显示系统是导航技术与地理信息技术相结合的产，它能自动判别当前位置周围情况，并根据航行需要显示与航行有关的地理信息，进行地理信息分层显示，快速查找指定地理要素，自动识别危险地理要素，并提供参考避险措施，辅助航海人员作出避险决策。它不仅要具有接收和处理导航定位信息、水文气象信息、雷达和声纳目标信息等实时设备发送的数据信息，而且要具有提供并处理更多更复杂的航海信息的能力，如水深、底质、助航标志、碍航物、潮汐、海流等等各种形式的航海资料信息，为舰船航行提供全方位的安全信息保障。
[0010]有益效果:本发明的电子海图技术，是随着当代电子计算机技术的飞速发展起来的。相对于静态的纸质海图，电子海图的显示有着其无法比拟的优势。例如，可以迅速转换比例尺，以便详细观察航行中的关键航段；可以放大缩小感兴趣区域；可以快速更换海图，包括更多的使用简单、操作容易的地理和文字信息；将电子海图信息与接收到的导航信息以及雷达信息等叠加，在一个屏幕上显示，从而非常直观地为船舶的安全航行提供有力的保障。
[0011]电子海图与雷达回波叠加显示系统与传统的ARPA导航雷达相比，有着很大的优势。电子海图与雷达回波叠加显示系统能有效提高航行的安全性，能有效增强舰艇航行或执行搜索任务时对目标进行识别的能力，通过电子海图与雷达回波叠加显示能够非常直观的为舰艇航行提供更有力的保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明中叠加显示系统的模块结构示意图。
[0013]图2为本发明中电子海图转换模块的信号传递示意图。
[0014]图3为本发明中电子海图显示模块的信号传递示意图。
[0015]图4为本发明中电子海图转换操控界面示意图。
[0016]图5为本发明中电子海图显示操控界面示意图。
[0017]图6为本发明中电子海图显示界面示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。[0019]实施例:
[0020]参看图1，图中包括电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图服务模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块，电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块分别和电子海图服务模块双向连接，电子海图服务模块是其他模块的中央处理机构，负责各个模块的协调工作。
[0021]电子海图转换模块负责将S57海图数据转换成自定义的SENC海图数据，S57标准的理论模型一般表述为“应将真实世界实体定义为该实体的空间坐标信息和实体性质描述信息的组合”，即用属性信息和空间坐标信息来描述一个地理对象。S57标准将每一实体物抽象为“特征物标”与“空间物标”的组合来描述。特征物标描述了实体的种类、性质、特征等属性信息，而空间物标描述了实体的空间位置特性。特征物标由它与一个或多个空间物标的关系定位，可以不参照空间物标存在，但每个空间物标必须参照一个特征物标。
[0022]电子海图操控界面模块提供电子海图操控界面，通过操作电子海图操控界面与其他模块进行通信。电子海图数据处理模块响应处理电子海图操控界面模块的请求，将自定义格式的SENC海图数据转换成电子海图矢量数据。S57规定电子海图存储、传输时，空间位置必须以地理坐标的形式存储，与地图投影无关。然而在应用系统显示电子海图时，由于显示器屏幕是平面的，必须以某种地图投影的方式把地图椭圆表现在平面才能进行显示和航海作业。所以系统采用墨卡托投影，该投影系等角正圆柱投影(经纬线成正交的直线，且恒向线航线被描写为直线)，无论是规划航行还是沿岸航行都很方便。
[0023]电子海图显示模块将电子海图矢量数据转换后存入显示缓冲区，然后将显示缓冲区中的电子海图矢量数据绘制在PPI圆区，显示时再从缓冲区中将电子海图矢量数据取出。电子海图在显示的过程中，会出现闪屏的现象，归结原因为雷达终端绘图机制问题。因此系统在内存建立一个缓冲区，将转换后电子海图矢量数据先存入缓冲区中，显示时再从缓冲区中将数据取出。
[0024]参见图2，当需要转换电子海图文件时，电子海图转换模块首先读取S57海图数据文件列表，接着选择需要转换的S57海图数据文件，然后将S57海图数据转换成自定义格式的SENC海图数据。
[0025]参见图3，电子海图显示模块连接一 PPI绘图模块，当需要显示电子海图时，利用显示缓冲区数据绘制电子海图，电子海图显示模块将电子海图矢量数据转换后存入显示缓冲区，然后将显示缓冲区中的电子海图数据绘制在PPI圆区。
[0026]参见图4，为本发明中电子海图转换操控界面示意图。
[0027]参见图5，为本发明中电子海图显示操控界面示意图。
[0028]参见图6，为本发明中电子海图显示界面示意图。
[0029]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.电子海图与雷达回波叠加显示系统，其特征在于，包括电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图服务模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块，电子海图显示模块、电子海图转换模块、电子海图操控界面模块、电子海图数据处理模块分别和电子海图服务模块双向连接，电子海图服务模块是其他模块的中央处理机构，电子海图转换模块负责将S57海图数据转换成自定义的SENC海图数据，电子海图操控界面模块提供电子海图操控界面，通过操作电子海图操控界面与其他模块进行通信，电子海图数据处理模块响应处理电子海图操控界面模块的请求，将自定义格式的SENC海图数据转换成电子海图矢量数据，电子海图显示模块连接一 PPI绘图模块，电子海图显示模块将电子海图矢量数据转换后存入显示缓冲区，然后将显示缓冲区中的电子海图矢量数据绘制在PPI圆区，显示时再从缓冲区中将电子海图矢量数据取出。
2.根据权利要求1所述的电子海图与雷达回波叠加显示系统，其特征在于，电子海图转换模块首先读取S57标准电子海图数据文件列表，接着选择需要转换的文件，然后将S57标准电子海图数据转换成自定义格式的SENC海图数据。
【文档编号】G06F3/14GK103645870SQ201310583005
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】李志洋 申请人:上海广电通信技术有限公司