综合船载电子导航显示系统研究

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1、’而＊爲狎ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩＩ论文题目综合船载电子导航显示系统研究专业学位类别工程硕±ｉ３＞！学号２０１２２２２４０Ｓ２３作者姓名张击宗指导教师田忠妍究员．二＊．．．独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加

2、标注和致谢的地方外，也不包含，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：恭吊日期：心Ｉ又年６月家日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保

3、存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）封心壬乐导师签名作者签名：；６日期；年月片日分类号密级注1UDC学位论文综合船载电子导航显示系统研究（题名和副题名）张士宗（作者姓名）指导教师田忠研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015.4.7论文答辩日期2015.5.27学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONINTEGRATEDNAVIGATIO

4、NINFORMATIONDISPLAYSYSTEMFORSHIPSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ZhangShizongAdvisor:Prof.TianZhongResearchInstituteElectronicScienceandSchool:TechnologyofUESTC摘要摘要综合船载电子导航显示系统拥有集中式、网络化、多层次的特点，它通过表格框对有效信息分

5、类管理，通过图形清晰直观地反映状态，通过算法对各种传感器数据进行处理提供给驾驶人员做出综合判断。随着综合船桥系统的发展，三单元显示系统结构逐渐流行，它由电子海图、雷达和Conning（船舶综合数据处理系统）三个标准组件构成，工作在一个或者多个工作站。三个显示单元对软件和硬件平台的要求大致相同，因此多功能显示系统(MultifunctionDisplaySystem,MFD)开始出现。连接在系统网络上的每一个显示单元都可以显示多重信息，可以在三个组成单元中切换显示，这不仅大大减少了硬件成本也可以高效应对某一个专用显示器出现故障的突发状况。本文参考三单元

6、显示系统结构，利用现有实验设备搭建了半实物仿真平台；引入组播机制制定了显示网络的通信协议；通过软件编程实现了多功能显示；并针对AIS与雷达两种重要导航设备的目标信息进行了融合处理。具体工作如下：1、分析了综合船载信息显示系统的特点及优势，对相关导航设备的发展概况作了介绍，说明了对AIS与雷达导航信息做融合处理在显示系统中的必要性。2、与一般船舶显示系统相比较，突出了三单元显示系统具有的数据共享优势。分析对于复合显示（即可以在组成单元中切换）和多屏显示（多个显示单元都可以同时显示任一设备信息）的功能需求，引入了IP组播传输机制。制定了对应组播地址以及定

7、义了报文的数据结构，并通过网络编程实现了相应功能。3、以一台PC作为显示平台模拟MFD显示器接收处理网络上的数据信息，并依据用户习惯规划了UI界面。针对雷达信息数据量大、坐标转换资源占用率高的问题，提出了一种三维优化查找表算法改善了显示效果；完成了磁罗经、GPS等一般传感器的分类显示；借助开源资源，搭建了电子海图显示平台，并尝试完成了AIS图形化信息叠加显示在海图以及在雷达界面上，实现了综合显示效果。4、对AIS与雷达航迹融合处理中的关键技术进行了探索。采用了一种改进的模糊综合因素航迹关联算法以及基于最小均方误差的统计加权融合算法。仿真实际应用环境，

8、利用matlab工具进行验证，并通过c++编程完成了初步工程实现。最后对搭建的综合船载电子导航显示系统半实物