电子海图快速拼图显示技术研究

摘要

本课题以我校研制的某型电子海图为背景,在深入学习研究电子海图数据格式和调图显示原理的基础上,提出了一种电子海图拼图模式下快速显示方法,并在嵌入式实时操作系统VxWorks上完成了以这一方法为基础的电子海图系统软件设计.论文首先分析了某型电子海图系统数据格式,并研究了电子海图数据源ShapeFile海图文件格式.在深入了解这两种格式的基础上,给出了两种格式间的数据转换方法,从电子海图数据特点上得出电子海图拼图依据.论文接着对嵌入式系统软件开发技术作了详细而深入的研究.介绍了嵌入式系统开发的交叉开发模式、嵌入式开发系统Tornado、VxWorks的GUI框架Zinc、位于高级图形接口层和底层硬件之间的中间图形层UGL和多媒体库WindML.并深入研究了Vxworks下图形开发技术.论文最后提出了电子海图快速拼图显示原理和方法.针对影响海图调图速度的两大瓶颈读文件操作和画图操作提出了相应的解决办法:采用内存缓冲技术减少对硬盘的读写操作,采用内存位图技术减少海图实时更新所需画的要素数目.同时用内存件拷贝的方法,获得了无边界平滑漫游的效果.依据此方法设计的电子海图系统己被运用到船舶导航中.实践证明,该方法较好的解决了电子海图系统快速调显、无边界拼接、自动换图、无级缩放和快速平滑漫游问题,提高了系统的总体性能.

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1课题背景和意义

1.2电子海图系统

1.2.1电子海图及相关术语[4]

1.2.2电子海图系统[5]

1.3嵌入式系统及其软件开发

1.3.1嵌入式系统

1.3.2嵌入式系统下软件开发

1.4论文主要研究内容

第2章电子海图数据结构研究

2.1数据类型

2.2电子海图ShapeFile文件格式

2.2.1 ShapeFile简介

2.2.2 ShapeFile文件格式

2.2.3 ShapeFile海图文件组成

2.3电子海图系统文件结构

2.3.1空间数据文件结构

2.3.2电子海图属性数据文件结构

2.3.3符号库文件结构

2.4转图流程

2.5本章小节

第3章VxWorks及其开发环境深入分析

3.1嵌入式实时操作系统VxWorks

3.1.1 VxWorks操作系统的基本结构

3.1.2 VxWorks任务

3.1.3任务间通信

3.1.4中断处理和定时机制

3.1.5可重入

3.2开发环境Tornado

3.2.1 Tornado的结构

3.2.2 Tornado主机驻留工具

3.2.3 Tornado开发环境的特点

3.3图形开发工具WindML和Zinc

3.3.1 WindML的体系结构

3.3.2 GUI应用程序框架Zinc

3.4本章小节

第4章电子海图快速拼图显示技术研究

4.1电子海图快速拼图方法的文件管理

4.1.1海图文件操作

4.1.2海图文件的管理

4.2电子海图显示原理与过程

4.2.1电子海图显示原理

4.2.2电子海图的缩放

4.3电子海图快速拼图原理

4.3.1电子海图拼图原理

4.3.2内存缓冲技术

4.3.3内存位图技术

4.4本章小结

第5章快速拼图显示系统软件实现

5.1嵌入式软件开发过程[3]

5.2系统功能分析

5.3系统多任务设计

5.3.1系统多任务的划分

5.3.2系统任务间通信

5.4用户交互模块

5.4.1 Zinc事件模型

5.4.2利用Zinc Designer设计用户交互界面

5.5海图显示模块

5.5.1海图显示模块结构

5.5.2 UGL和Zinc下图形编程

5.5.3系统快速拼图方法流程

5.6本章小节

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢