电子海图

摘要： 目前,嵌入式电子海图导航系统已经成为电子海图导航领域的主流发展趋势,该系统具有造价低、功能强大、性能稳定等特点,适用于大部分船舶。在电子海图系统开发中,硬件设计是重中之重,尤其是电子海图的显示模块,必须对此予以高度重视。同时在硬件系统设计中,还要充分考虑到杂波的干扰,以免对海图的显示效果造成不利影响。

摘要： 针对水上安全通航监管服务类系统界面信息展示繁杂、使用繁琐,后台信息共享不畅的问题,进行基于电子海(江)图的水上安全通航监管服务平台的研究。提出采用图层叠加、分层分级展示以及面向服务的架构(SOA)的理念,创新设计基于一张图的业务视图模型和共享数据库总体架构,将成熟的电子海(江)技术与水上安全通航监管和服务业务深度融合,打通后台数据壁垒,为实现跨区域、跨部门的数据共享与协同,提升水上安全通航监管效率及服务水平提供技术手段。

摘要： 以实现安全精确舰船导航为目的,设计无线网络的舰船智慧导航系统。卫星和GPS接收器获取舰船位置等信息,并使用纸质海图导入功能获取电子海图,将电子海图和舰船位置信息发送到电子海图管理模块、查询统计模块和航行管理模块内,利用舰船导航模块实现舰船导航,使用电子海图管理模块和查询统计模块实现舰船运动轨迹显示、海图导出以及舰船当前位置显示等功能,采用坐标转换和墨卡托投影转换算法实现舰船导航。实验结果表明,该系统具备较好的信息接收功能,且其无线网络传输能力较好,在导航舰船时直角空间坐标转换差值较小,导航功能强。

摘要： “雪龙”号科考综合管理系统以国家极地战略需求为导向,按照科考破冰船的航行与科考作业要求,针对极地浮冰区调查作业问题进行设计和应用研究,切实提高我国极地科考保障能力水平。总结和分析极地科考任务特点,提出解决考察现场保障的核心需求,并在此基础上提出建立综合管理系统,最终实现极地科考破冰船科考任务系统监控和管理。

摘要： 为保证船舶安全平稳航行并顺利完成既定出海任务,设计基于人工智能技术的复杂环境船舶自动导航系统。该系统利用信息接收模块获取当前船舶海上位置信息和海域地图信息,使用无线通信模块将所得信息传送到电子海图管理模块,该模块依据接收到的信息,通过海图数据加载和纸质海图转换单元生成电子海图,在此基础上,航线设计与航路监视模块运用基于人工智能技术的复杂环境船舶航线规划方法,得出障碍物多布的复杂环境下的船舶航行最优路径,实现复杂环境船舶自动导航。实验结果表明:该系统能准确检测出船舶航行海域内的全部障碍物,规划的复杂环境船舶航线总航程较短,且对于静态和动态碍航物均具有较强的避障能力,自动导航效果优势显著。

摘要： 无人艇作为一种性能高、体型小、能够执行各种危险任务的水上智能移动平台备受各国关注。本文在考虑无人艇的航行水深环境和其运动性能的基础上对无人艇全局路径规划展开研究,提出一种多约束的路径规划方法。首先基于Voronoi Field算法的原理构建安全距离约束模型,利用安全距离约束模型对A-star算法进行改进,保证全局路径与障碍物之间存在可控的安全距离。在此基础上,对规划路径提出一种减少转折点及冗余节点的路径平滑优化方法。实验证明改进后的A-star算法规划出的航行路径能够与障碍物保持可控的安全距离,平滑优化后的路径在路径长度、平滑度和节点数上较优化前其优势明显。

摘要： 针对复杂海洋环境下水面舰艇航路规划时出现的大地图寻路速度慢、航路安全性差、航路不平滑等难题,结合电子海图提出了一种改进A^(*)算法的航路规划方法。提出一种自适应的改进启发函数,在搜索节点时加入目标节点的方位信息,加快了A^(*)算法搜索路径的速度;加入迫使航路远离障碍物的安全距离,解决了传统A^(*)算法沿障碍物边缘寻路导致航路安全性差的问题;对原始航路进行二次优化,在对原始路径提取转折点后,通过判断任意两个转折节点的直线可达性,将转折节点之间的实际距离转化为距离矩阵,使用Dijkstra算法优选出航路长度更短的关键转折点,最终使用二阶贝塞尔曲线对航路转折处进行平滑处理,以满足航路平滑且易跟随的要求。仿真实验表明,相对于传统A^(*)算法,改进算法规划的路径具有寻路速度更快、航路距离更短、航路安全性更高的特点。

摘要： 无人水面船(USV)是一种新型的智能水面艇,全局路径规划是USV研究的关键技术.为了降低USV的航行成本,缩短全局路径总里程,改善路线中的波折抖动问题,提出了一种改进A*算法.改进算法中首先对启发函数结合了分区距离信息和角度变量的加权,然后使用了路径曲线平滑方法.对S-57电子海图进行解析、栅格化处理后得到仿真环境模型,在上述环境模型下验证改进后A*算法的有效性.仿真结果表明,环境模型构建方法和改进的A*算法能够生成安全合理、总里程更少,路线平滑流畅的全局路径.

摘要： 在信息化技术呈爆发式发展的今天,海洋测绘信息技术的应用也发生了极大的改变,通过将海图技术与船只相结合,能够极大地丰富服务的样式,使其呈现出标准化的形式.本研究将采用网格化服务以及面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)为基础,设计制作海洋测绘信息电子分发服务平台,该平台具有集成自主版权的电子海图产品库、数据库管理以及分发服务等功能特性.利用该服务平台预期成果为节省社会资源、降低信息数据的复杂程度,为海洋测绘提供更广阔的服务方式,极大程度地满足从业人员对海洋环境的了解、标示绘制海图以及二次开发等,并向具有不同需求的用户提供更加专业性的信息及技术服务支持,确保海洋测绘信息数据的现势性、增强海洋测绘信息化对于用户的保障性.

摘要： 针对传统大型三维视景模拟训练系统存在的真实感差、成本高、人工干预程度大等问题,构建了一种基于星载自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息的船舶模拟训练平台.该平台引入星载AIS数据提取实船静动态消息,经数据清洗、插值和融合后生成完整航线,能够用AIS真实数据驱动二维电子海图显示,生成三维视景.平台集成多元电子海图数据源,提供融合AIS和雷达目标信息的二次开发接口.在保证航行安全的前提下,船舶态势形成追越、会遇局面时,模拟船能够自动完成车舵操作并给出相应的灯光音响信号.该平台能够为复杂条件下航行与编队运动训练课目提供基础支撑.

摘要： 随着移动技术的迅猛发展,传统的纸质海图开始走向移动平台.然而,移动环境下使用环境的改变以及使用场景的多样性给电子海图的显示带来了新的挑战:在尽量减少用户交互的前提下自动调整地图显示,最大限度满足用户需求.论文基于上下文的地图感知模型从上下文因素选取、模型建立以及触发机制等方面对电子海图的数据组织与显示进行了研究,优化了移动海图的调度与显示,为基于上下文的智能化电子海图研究提供了理论和方法上的借鉴.

摘要： 基于电子海图的作战数据回放软件能够为部队指挥员提供事后的作战数据回放与作战态势重演,本文从软件需求分析、软件结构建模、软件行为建模几个方面对软件设计进行了说明,为软件开发人员后续各功能模块的详细设计和代码编写工作奠定基础.

摘要： 以S-63标准为基础,建立了一种基于网络的电子海图加密发行模式,给出了构建电子海图网络发行平台的方法,研究了基于WMTS的人机交互自动选图、图幅授权文件在线自动生成、主动式更新服务等关键技术,为今后构建高效的电子海图发行系统提供了技术支持.

摘要： 通过对海图分幅设计进行研究和分析,构建了电子海图瓦片金字塔模型,基于切片缓存技术实现了电子海图的网络发布、无缝漫游与多尺度显示,具有良好的显示效果和响应速度.

摘要： 通过分析现有电子海图的多尺度表示方法,通过减少海图的绘制量来优化海图的检索算法、改进海图重叠区域的绘制以及对海图线要素进行适当压缩,来提高电子海图多尺度表达的显示速度.实验结果表明,在海图变化过程中并不会感到海图图幅的变化,海图要素的变化由概略详细过渡自然,达到了电子海图多尺度表达的效果.

摘要： 近年来随着海上油气建设开发力度的不断加大,对作业海域实行有效管理,保证海上生产安全成为海上油田面临的巨大课题.本文对船舶动态监控、海上平台、海底管道、电缆等生产设施进行了详细分析研究,并结合其实际需求,通过AIS、GPS等设备的数据,构建电子海图,使海上油田的生产运行、安全监控运行有一个更高的平台,在此基础上,使生产安全管理逐步实现信息化,精细化.

摘要： ECDIS(电子海图与信息显示系统)目前已在船舶上逐步得到强制配备使用.事实上早在20世纪80年代初,部分船舶上就已经开始配备使用ECDIS,只是当时缺乏IMO认可的统一标准(直到1995年11月23日,IMO才正式采用海安会的MSC.637通函作为性能标准),大部分船舶没有安装.现今船舶驾驶员大多刚刚开始接触使用ECDIS,在操作、管理上还不熟练,应对港口国检查也存在担心、无把握的心理.如果不能正确使用ECDIS,将会对航行安全带来隐患.我司大部分船舶目前已经配备ECDIS设备,有的使用另外一台ECDIS设备作为备份,有的使用纸质海图作为备份.针对船舶使用ECDIS中出现的问题进行整理,希望能为船舶驾驶员、公司海务管理人员提供借鉴,也为船舶安全航行及应对港口国检查提供参考.

摘要： 为了有效提升水面无人艇(USV)全局航迹规划算法的性能,从多目标优化的角度就USV的全局航迹规划问题展开研究.以电子海图为基础构建了栅格化环境模型,提出了USV全程航迹规划的多目标约束优化数学模型,采用距离函数和双惩罚函数对约束条件进行处理,并引入Pareto强度和最小代沟模型,设计了一种基于多目标遗传算法的全局航迹规划算法.实验结果表明算法能够有效兼顾多个优化目标,为USV规划出性能更优的全局航迹.

摘要： 本文的目的是通过ArcMap平台把不同比例尺的S-57格式海图等深线数据转换为在同一比例尺下显示的Shape格式,实现S-57格式数据与地理信息系统的资源共享.以中国海区501幅不同比例尺的电子海图等深线转换为例,利用esri-s57-viewer插件将S-57格式转换为Shape格式,然后通过ArcMap平台将不同比例尺等深线批处理合并,使不同比例尺等深线能够在固定比例尺下显示;对融合后的等深线进行检查,发现等深线主要存在交叉、错位两类错误和一类冗余现象;然后在先验知识的参与下分别对这些情况制定不同的处理原则,实现不同比例尺S-57格式的等深线图层向Shape格式的转换.以等深线图层转换为例,并在其辅助下,完成其他图层格式转换的综合处理过程.这不仅实现了电子海图由专用格式向通用格式的转换,而且使得不同比例尺海图数据能够在同一比例尺下显示.

摘要： 随着航海技术的高速发展，电子海图系统舶中的使用越来越广泛，同时，IMO也在不断的推动电子海图系统的使用，并列出了电子海图系统装备船舶的时间表，2018年7月1日以后，各类船舶基本上都必须配备电子海图系统。了解掌握的S-100中对注册表的管理和物标注册方式，对于开展S-100标准的研究工作和前期准备工作具有重要意义，本文初步分析介绍了5-100注册表管理及注册的流程、方式，为研究S-100物标注册提供参考。

摘要： 提供一种电子海图信息显示装置，使操作者能够不受高密度且大量的海事信息的显示扰乱而有效率地对海事信息进行访问。ECDIS具备电子海图信息存储部、AIO存储部、AIO变更管理部和显示部。电子海图信息存储部存储电子海图信息。AIO存储部存储与电子海图信息建立了关联的AIO。AIO变更管理部管理AIO的更新日。显示部显示电子海图信息，并基于AIO的更新日而使AIO的显示形态不同。具体而言，显示部仅对被更新且满足规定的条件的AIO以附记有“已更新”的显示(32a)的状态显示。

摘要： 本发明提供了一种电子海图数据转换装置和一种电子海图数据转换方法，其中，电子海图数据转换装置包括：数据读取单元，用于读取源文件中的原始电子海图数据；数据转换单元，用于对所述原始电子海图数据进行重构和投影处理；数据存储单元，将经过重构和投影处理后的电子海图数据存储为自定义格式的电子海图数据；显示单元，读取所述自定义格式的电子海图数据，并根据读取的电子海图数据进行海图绘制和显示。根据本发明的技术方案，可将重构和投影这两个消耗CPU的过程简化，从而减低了CPU占用和存储空间的使用，在最大程度保证海图数据的精度的基础上，海图显示稳定并且显示速度快。

摘要： 本发明涉及一种基于电子海图的多张海图显示方法及系统，方法，包括：S1、获取多张电子海图，并确定每一张电子海图的级别；S2、针对每一级别的一张或多张电子海图建立R‑tree索引；S3、确定查询级别和查询范围；S4、在R‑tree索引中确定与查询级别和查询范围对应的电子海图，并将对应的电子海图存储到内存中；S5、显示与查询级别对应级别的电子海图中与所述查询范围重复的电子海图的范围，并删除内存中除了与查询范围重复的电子海图的范围之外的电子海图的范围；S6、判断电子海图视窗内是否具有空缺区域；若有，则将电子海图视窗内显示的电子海图的级别的上一级别作为新的查询级别，将电子海图视窗内的空缺区域作为新的查询范围，并返回步骤S4。

摘要： 本发明公开了一种电子海图中船舶电子标牌的自动排列方法，特别是一种基于排序算法的将重叠标牌在指定区域对齐的标牌排列方法。本发明选取船舶在电子海图上重叠的信息标牌后，通过分析它们的宽度、高度，以及对应船舶的纬度信息，将这些重叠的标牌在电子海图上指定的空闲区域自动铺展排列的方法，解决了标牌重叠，干扰用户获得有效信息的问题。本发明不同于常规方法使用鼠标逐个拖动来分散重叠在一起的标牌，而是通过鼠标框选聚集在一起的大量标牌，然后在指定位置铺展排列的方法，解决了标牌重叠的问题。相对于手动分散，本方法不仅可以迅速解决大量的标牌重叠问题，而且排列后的标牌更加有序美观。

摘要： 本发明公开了一种电子海图位置点数据简化方法，包括：1.将海图位置点分为三类：点图层离散位置点、线图层连续位置点和面图层连续位置点，分别对3类图层位置点数据进行处理。2.针对点图层离散位置点数据，根据距离或者字节规则将离散位置点连续化，并确定每个位置点的参考位置点，再以相对于参考位置点的相对坐标进行表示每个位置点。3.针对线、面图层数据，根据(2)处理所有线段起始位置点，对每组连续位置点，将相邻两个位置点中点作为参考位置点，并以相对于参考位置点相对坐标表示线、面图层位置点。4.保存相对坐标数据，生成电子海图文件。本发明既保持电子海图精度，又大幅度简化海图文件，减小存储空间，提高处理效率。

摘要： 提供一种电子海图信息显示装置，使操作者能够不受高密度且大量的海事信息的显示扰乱而有效率地对海事信息进行访问。ECDIS具备电子海图信息存储部、AIO存储部、AIO变更管理部和显示部。电子海图信息存储部存储电子海图信息。AIO存储部存储与电子海图信息建立了关联的AIO。AIO变更管理部管理AIO的更新日。显示部显示电子海图信息，并基于AIO的更新日而使AIO的显示形态不同。具体而言，显示部仅对被更新且满足规定的条件的AIO以附记有“已更新”的显示(32a)的状态显示。

摘要： 本发明提供了一种电子海图数据转换装置和一种电子海图数据转换方法，其中，电子海图数据转换装置包括：数据读取单元，用于读取源文件中的原始电子海图数据；数据转换单元，用于对所述原始电子海图数据进行重构和投影处理；数据存储单元，将经过重构和投影处理后的电子海图数据存储为自定义格式的电子海图数据；显示单元，读取所述自定义格式的电子海图数据，并根据读取的电子海图数据进行海图绘制和显示。根据本发明的技术方案，可将重构和投影这两个消耗CPU的过程简化，从而减低了CPU占用和存储空间的使用，在最大程度保证海图数据的精度的基础上，海图显示稳定并且显示速度快。

摘要： 本发明涉及一种基于电子海图的多张海图显示方法及系统，方法，包括：S1、获取多张电子海图，并确定每一张电子海图的级别；S2、针对每一级别的一张或多张电子海图建立R‑tree索引；S3、确定查询级别和查询范围；S4、在R‑tree索引中确定与查询级别和查询范围对应的电子海图，并将对应的电子海图存储到内存中；S5、显示与查询级别对应级别的电子海图中与所述查询范围重复的电子海图的范围，并删除内存中除了与查询范围重复的电子海图的范围之外的电子海图的范围；S6、判断电子海图视窗内是否具有空缺区域；若有，则将电子海图视窗内显示的电子海图的级别的上一级别作为新的查询级别，将电子海图视窗内的空缺区域作为新的查询范围，并返回步骤S4。

摘要： 本发明属于航海导航领域，发明了一种面向船岸分布式电子海图系统及海图数据布置与更新的方法；包括船端电子海图系统和岸端电子海图系统，所述船端电子海图系统内包括船端服务器和多个船上终端，岸端电子海图系统内包括岸端服务器和多个岸上终端，船端服务器和岸端服务器通过网络可实现电子海图系统和岸端电子海图系统数据的双向互通。在上述系统的基础上相应设置一种海图数据布置与更新的方法。

摘要： 本发明公开了一种电子海图中船舶电子标牌的自动排列方法，特别是一种基于排序算法的将重叠标牌在指定区域对齐的标牌排列方法。本发明选取船舶在电子海图上重叠的信息标牌后，通过分析它们的宽度、高度，以及对应船舶的纬度信息，将这些重叠的标牌在电子海图上指定的空闲区域自动铺展排列的方法，解决了标牌重叠，干扰用户获得有效信息的问题。本发明不同于常规方法使用鼠标逐个拖动来分散重叠在一起的标牌，而是通过鼠标框选聚集在一起的大量标牌，然后在指定位置铺展排列的方法，解决了标牌重叠的问题。相对于手动分散，本方法不仅可以迅速解决大量的标牌重叠问题，而且排列后的标牌更加有序美观。