潛用電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)的研究——航線規(guī)劃與海圖改正模塊.pdf

1、西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文潛用電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)的研究——航線規(guī)劃與海圖改正模塊姓名：姜湧申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)教師：高有行2001.6.1序言序——奠—日海圖是以海洋為描繪對象的地圖，它按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)則，根據(jù)各自的具體用途，經(jīng)過選擇和概括，并用符號將海洋上的各種自然和社會現(xiàn)象的分布狀況縮小表示在平面上。因此，海圖是海洋區(qū)域的模型，也是海洋信息的載體。航海所用的海圖是航海圖。早期的航海圖都是紙制海圖，由船員直接在海

2、圖上進(jìn)行各種海圖作業(yè)。但是紙質(zhì)海圖有著一些難以克服的缺點。例如紙質(zhì)海圖標(biāo)準(zhǔn)化后，就難以修改；紙質(zhì)海圖受印刷機(jī)械、海圖框、海圖桌尺寸以及紙張的大小等限制，給海圖的分幅帶來了困難；紙質(zhì)海圖修改工作量大，做計劃航線和海圖作業(yè)時，繪算工作量大等等。此外隨著近幾個世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代船舶上裝備了越來越來多的電子航海儀器。其中有計程儀、平臺羅經(jīng)、雷達(dá)、GPS等先進(jìn)的航海儀器。這些設(shè)備都為人類進(jìn)一步探索海洋作出了巨大貢獻(xiàn)。由于海圖作業(yè)一直是人

3、工在紙質(zhì)海圖上進(jìn)行，當(dāng)駕駛?cè)藛T離開駕駛室也無法保證對船舶的連續(xù)操縱和避碰；而且，紙質(zhì)海圖不能提供任何報警和全面綜合衡量船舶周圍環(huán)境的信息。所以它己不能適應(yīng)現(xiàn)代航海和海上作戰(zhàn)的需求。為了克服紙質(zhì)海圖的不足，人們一直在尋找一條新的出路。近年來隨著計算機(jī)輔助制圖的發(fā)展，海圖終于可以用數(shù)字形式儲存于某種先進(jìn)的介質(zhì)上(如光盤)，這就產(chǎn)生了電子海圖。電子海圖是以數(shù)字形式表示的，描寫海域地理信息和航海信息的海圖。它的出現(xiàn)，開創(chuàng)了航海史上的新紀(jì)元。現(xiàn)在

4、我們通常所講的電子海圖實際上指的是電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)。電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)最初是作為綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示終端出現(xiàn)的，它的功能簡單，除了顯示海圖外，還可畫上航線。進(jìn)入八十年代以后，各種高速的工作站和微機(jī)大容量存儲設(shè)備，大屏幕高分辨率的彩色顯示器，高速的圖形、圖象處理技術(shù)相繼問世。電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)得到了飛速發(fā)展。國際海道測量組織IHO(IntenationalHydrographicOrganization)所頒布的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)稱為E

5、1％的nicChartDisplayIn鼬m蕊onsv訛m，簡稱ECDlS系統(tǒng)。而把小型的不一定滿足IHO所頒布的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在海圖顯示上等效與紙制海圖的電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)稱為ElectronicChartSystem，簡稱ECS(電子海圖系統(tǒng))。我們可以這樣說ECDIS是由電子海圖顯示裝置和系統(tǒng)電子航海圖兩大部分組成的。電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)自動化水平高，使用簡單，它克服了紙制海圖的缺點，它應(yīng)具有以下主要功能：進(jìn)行定位作業(yè)、航路檢測、綜合顯示、

6、雷達(dá)信息疊加處理、避碰等多種功能。進(jìn)入二十世紀(jì)以來，高新技術(shù)被廣泛用于軍事領(lǐng)域?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭的勝負(fù)取決與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的程度，而不再是依靠人海戰(zhàn)術(shù)。現(xiàn)代海上戰(zhàn)爭對導(dǎo)航系統(tǒng)提出了更高的要求，不但需要非常精確的導(dǎo)航的定位，而且要向各武器系統(tǒng)提供精確的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以及向作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和C3I系統(tǒng)提供豐富的圖形、圖象信息和戰(zhàn)事態(tài)勢信息，以保證艦艇的安全航行和作戰(zhàn)指揮的成功。我國的電子海圖系統(tǒng)研制起步較晚，1988年海軍航保部測繪研究所研制的皿T一10lE