电子海图与雷达图像叠加显示的实现

摘要

本文利用计算机强大的数据处理和显示功能，以电子海图为显示底层，以雷达图像为动态叠加层，实现了雷达视频数据信息实时、快速、精确的叠加显示，做到雷达静态目标与海图中的相应目标相互吻合，雷达动态目标在海图上实时、准确的加以定位显示。 本文依据电子海图和船用导航雷达的研究现状和发展趋势，首先，从整体上分析了电子海图与雷达图像叠加显示系统的结构、功能，提出了基于模块化的系统软件设计方案，将整个设计分为电子海图显示、雷达图像显示和叠加匹配三个模块。然后，把各个模块分别展开研究，电子海图模块参照IHO S-57国际标准，读取、转换和保存满足IHO S-52要求显示的海图数据结构，采用多种提高海图显示速度的技术，完成了海图子系统的显示；雷达图像显示模块运用高精度的坐标变换及快速刷新的显示技术，达到了雷达终端显示实时性的要求，并有效的抑制了显示盲区和显示死地址现象：叠加匹配模块分析并修正了电子海图、雷达图像及二次目标分层显示存在的误差，提出了基于XOR的实时匹配算法并用多种技术加快匹配的速度，实现了实时叠加显示和雷达目标模拟两种显示方式。最后，总结了本文的主要研究成果及存在的不足。 本文根据海上交管人机界面的设计原则，设计出了良好的人机交互界面，实现了基本的功能操作，可以对海图比例尺和雷达量程进行匹配调整。本系统实现了较高精度的电子海图与雷达图像实时匹配定位，具备较高的实际应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2课题研究的背景及意义

1.3电子海图系统的现状及其发展趋势

1.3.1电子海图系统的研究现状

1.3.2电子海图系统的发展趋势

1.4船用雷达的现状及其发展趋势

1.4.1船用雷达的研究现状

1.4.2船用雷达的发展趋势

1.5本文的研究内容和结构安排

1.5.1本文的主要研究内容

1.5.2论文的结构安排

1.6本章小结

第2章电子海图与雷达图像叠加显示系统的总体方案设计

2.1引言

2.2电子海图与雷达图像叠加显示系统的设计原则

2.3电子海图与雷达图像叠加显示系统的总体设计

2.3.1系统的基本功能

2.3.2系统设计方案的提出

2.3.3电子海图与雷达图像叠加显示的关键技术

2.4本章小结

第3章电子海图的显示

3.1引言

3.2海图投影方式的比较与选择

3.2.1海图投影理论与性质

3.2.2海图投影方式的选择

3.3电子海图的数据结构

3.3.1数据类型

3.3.2 S-57的逻辑结构和物理结构

3.4电子海图快速显示技术

3.4.1内存缓存技术

3.4.2内存位图技术

3.4.3 GDI+技术

3.4.4坐标变换

3.5电子海图显示

3.6本章小结

第4章雷达图像的显示

4.1引言

4.2雷达图像数据分析

4.3雷达图像显示技术

4.3.1坐标变换

4.3.2图像绘制与刷新

4.3.3显示盲区和死地址问题

4.4雷达图像显示

4.5本章小结

第5章电子海图与雷达图像的叠加显示

5.1引言

5.2误差分析

5.3误差配准

5.3.1电子海图长度变形的修正

5.3.2雷达图像的叠加

5.4电子海图与雷达图像的实时匹配算法

5.5电子海图与雷达图像的叠加显示

5.6本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致 谢

研究生履历