基于GPS/GIS/VHF的航标遥控遥测系统的研究与实现

摘要

该文阐述了航标遥测遥控系统的设计指导思想、功能、组成以及现实意义,并针对系统研制过程中所产生的技术难题进行了研究、探讨,提出一套适合该系统特点的解决方案.由于测绘、航海领域技术涉及国家安全,目前所有的地理信息平台如MapInfo、ArcGIS等均不支持S-57数据格式,如何将S-57海图转换成MapInfo支持的地图成为该系统设计开发的首要难题.为此该文分析了两种电子地图的数据格式,提出了一种确实可行的解决方案.此方案不但成功地实现了由S-57海图向MapInfo地图的自动转换和后期处理,显示结果符合《S-52》显示标准,同时分离、剔除了S-57海图的冗余数据,提高了系统的工作效率.另外还对空间地理数据存储方式做了研究,针对系统的特殊要求,提出了分置数据库+FTP的组合解决方案,被认为是一种解决中小型GIS系统空间数据存储难题的较好解决办法.针对海上航标工作环境恶劣,通讯的可靠性、及时性要求高的特点,系统采用了组合通讯方案:GSM传输结合VHF传输+PSTN传输方式,以VHF+PSTN为主,以保证最佳传输效果,减少信号中断的威胁.实验证明该方案确实可行,具有工作可靠、节约成本、覆盖面广的优点.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.1.1数字海洋

1.1.2地理信息系统(GIS)

1.2国内外发展现状

1.3课题背景

1.3.1课题来源

1.3.2课题目标

1.3.3研究意义

1.3.4系统开发环境

1.4本章小结

第二章系统设计与实现

2.1 GIS开发方式选择

2.1.1 GIS实现方式分析与比较

2.1.2组件式GIS与MapX

2.2系统分析

2.3系统设计

2.3.1概述

2.3.2数据设计

2.3.3体系结构设计

2.3.4过程设计

2.4系统开发

2.4.1软件构建

2.4.2效率优化

2.5本章小结

第三章空间地理数据处理

3.1引言

3.2空间地理数据的获取

3.2.1 S-57海图

3.2.2 Maplnfo数据格式

3.2.3数据转换实现

3.3空间地理数据的存储

3.3.1常用方法研究

3.3.2改进方案

3.4数据库设计

3.4.1数据关联方式

3.4.2数据库设计原则

3.4.3关联属性数据的方法

3.4.4数据库设计方案

3.5本章小结

第四章组合通讯方案

4.1通讯技术简介

4.1.1全球卫星定位技术(GPS)

4.1.2全球移动通讯技术(GSM)

4.1.3公共交换电话网络技术(PSTN)

4.1.4甚高频通讯技术(VHF)

4.2航标通讯方式研究

4.2.1航标数据采集原理

4.2.2通讯方案选择

4.2.3通讯分布方法

4.2.4通讯职能概述

4.3系统通讯设计与实现

4.3.1数据通讯、数据处理子系统

4.3.2子系统工作流程

4.3.3 PSTN通讯模块

4.3.4 GPS通讯模块

4.3.5 GSM通讯模块

4.3.6 Socket通讯模块

4.4本章小结

第五章系统运行实例

5.1系统主界面

5.2系统功能简介

5.3系统效益分析

5.3.1概述

5.3.2费用支出

5.3.3收益计算

5.3.4效益评价

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢