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ECDIS模拟器中雷达图像仿真研究与实现
| 论文题名： | ECDIS模拟器中雷达图像仿真研究与实现 |
| 关键词： | ECDIS模拟器;雷达图像;多图层模式;模块化设计;仿真验证 |
| 摘要： | 航海雷达模拟器不仅是船舶操纵模拟器的重要组成部分，目前也已成为ECDIS模拟器的重要组成和补充。ECDIS可将雷达检测到的静态和动态信息叠加到电子海图上，从而减少了过分依赖电子海图可能带来的风险。《STCW公约》马尼拉修正案中关于ECDIS的培训、考试及发证的要求中要求了ECDIS与雷达/ARPA相连的操作使用，我国最新海船船员适任考试大纲中关于“ECDIS的培训内容和要求”中在系统显示方面就要求了雷达设备信息的显示，在航行监控方面也要求正确使用雷达，包括雷达图像叠加、定位等内容。目前众多航海类院校和科研单位已引进ECDIS真机和模拟器用以开展ECDIS培训和评估。对于无限航区，ECDIS模拟器应至少具有设计中国沿海港口至北美西海岸、澳大利亚、欧洲地中海国家港口航线的海图。这也就要求了雷达图像的仿真应能匹配电子海图，覆盖这些区域。传统的雷达模拟器图像生成多是以扫描线求交算法实现的，需要通过数字化仪从纸质海图中采样获取岸线数据，所以很难应用到配备雷达仿真的ECDIS模拟器中。本文研究并实现了适合ECDIS模拟器的雷达图像的仿真，主要工作如下: (1)应用双缓存技术和多线程技术等对雷达图像的生成进行了多图层模式设计，在实现雷达仿真软件时对系统进行了模块化设计，方便了软件的开发与代码的维护。 (2)提出了基于电子海图数据的雷达回波生成算法，基于SENC建立了新的雷达数据结构RENC。该算法能够实现全球任意海区的雷达回波的模拟，可较好地应用到ECDIS模拟器中。 (3)阐述了雷达图像仿真中船舶回波和ARPA符号的生成算法，雷达图像的多图层设计和系统的模块化设计使得ARPA符号的绘制更为简单。 (4)设计了ECDIS模拟器中雷达仿真软件，并以大连港附近海区为例对不同显示模式下的雷达图像进行了仿真，分别对北美西海岸、澳大利亚和地中海等不同海区的雷达图像进行了仿真，验证了ECDIS模拟器中雷达回波、ARPA符号等生成算法的可行性。 |
| 作者： | 张亚臣 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 史国友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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