航海雷达数据高速采集回放系统设计与实现

船舶航行数据采集与分析随着科技的发展和全球贸易的不断增长，船舶航行数据的采集和分析变得尤为重要。

船舶航行数据不仅可以提供船舶的实时位置和速度等信息，还可以帮助船舶公司实现更高的效益和更安全的航行。

本文将介绍船舶航行数据的采集方法以及如何利用数据进行分析。

一、船舶航行数据的采集船舶航行数据的采集主要通过以下几种方式来实现：1. 载有航行数据的黑匣子类似于飞机上的黑匣子，船舶上也会装有载有航行数据的黑匣子。

这些数据包括船舶的位置、速度、航向以及雷达和声呐的返回数据等。

黑匣子通常由船舶自身的导航系统和传感器生成并记录。

2. 卫星导航系统许多船舶配备了全球卫星导航系统（GNSS），如GPS、GLONASS 和北斗系统等。

这些卫星导航系统可以提供船舶的精确位置、速度和时间信息。

3. 自动识别系统（AIS）AIS是一种用于船舶间自动交换信息的系统。

船舶在航行过程中会发送包含其识别信息、位置、速度和航向等数据的信号。

地面基站和其他船舶可以通过接收这些信号来实时获取船舶的位置和状态信息。

4. 船舶传感器船舶还配备各种传感器来采集温度、湿度、风速等环境参数，以及船舶自身的状态信息，如船舶倾斜、载重状态等。

二、船舶航行数据的分析船舶航行数据可以通过以下几种方式进行分析：1. 航线优化通过分析历史航行数据，可以了解船舶在不同航线上的速度、燃油消耗等情况。

基于这些数据，船舶公司可以优化航线规划，选择更短、更经济、更安全的航线，从而降低运营成本。

2. 航行安全监控船舶航行数据可以用于实时监控船舶的安全状态。

通过分析船舶的位置、航向和速度等信息，可以及时发现船舶是否存在偏航、超速等情况，并采取相应措施保障船舶和乘员的安全。

3. 船舶维修和保养船舶航行数据可以用于监测船舶设备的工作状况和耗损程度。

通过分析这些数据，船舶公司可以制定更合理的维修和保养计划，确保船舶设备的正常运行和延长使用寿命。

4. 能源效率改进航行数据分析还可以帮助船舶公司实现能源效率的改进。

雷达通信一体化的设计与实现摘要：雷达通信一体化是一种新型的雷达技术，它将雷达和通信系统进行了有机的结合，实现了雷达和通信的共享资源和信息交互。

本文主要介绍了雷达通信一体化的设计和实现，包括雷达通信一体化的基本原理、系统结构、关键技术和实现方法等方面。

通过对雷达通信一体化的研究，可以为未来雷达技术的发展和应用提供有益的参考。

关键词：雷达通信；一体化；关键技术；实现方法1引言基于IT行业的飞速发展，雷达技术已经被广泛应用于航海、航空等多个领域，发挥着重要的作用。

然而，由于雷达之间缺乏有效的信息交流，使得它们的性能无法满足人类日益增长的需求，从而限制了其在各种领域的应用。

雷达通信一体化是一种新型的雷达技术，它将雷达和通信系统进行了有机的结合，实现了雷达和通信的共享资源和信息交互。

雷达通信一体化技术的出现，不仅可以提高雷达的探测能力和通信的传输速率，还可以减少系统的成本和复杂度，具有广泛的应用前景。

本文主要介绍了雷达通信一体化的设计和实现，包括雷达通信一体化的基本原理、系统结构、关键技术和实现方法等方面。

2研究背景雷达通信一体化系统的基本原理是将雷达和通信系统有机地结合在一起，共享它们的资源和信息。

这种结合可以实现雷达探测信号的同时传输通信信息，也可以通过通信信号来实现雷达的目标探测。

具体来说，雷达通信一体化系统可以通过雷达的探测信号来传输通信信息，从而提高通信的传输速率；同时，它也可以通过通信信号来实现雷达的目标探测，从而提高雷达的探测能力。

这种结合不仅可以提高系统的性能，还可以减少系统的成本和复杂度。

因此，雷达通信一体化系统在军事、民用等领域都有广泛的应用前景。

3现状分析3.1问题现状采用雷达通信一体化技术，可以构建一个完整的系统，以便将不同的雷达之间的数据进行有效的交互，使其具备最佳的结构，从而获取更准确的目标信息，并且可以有效地克服单个雷达的性能限制。

但是，在雷达通信技术的发展过程中，仍然面临一些问题：（1）雷达通信一体化系统的集成难度较大，这是因为该系统需要整合多个技术领域的知识和技能，包括雷达技术、通信技术、信号处理技术等。

SAR高速海量数据存储与回放系统设计陶君;袁著;张可;张伟【期刊名称】《电子技术应用》【年(卷),期】2011(37)3【摘要】为了解决SAR匹配成像数据以及合成孔径雷达中频采样后高速海量数据的存储问题,介绍了一种基于FPGA控制的NAND Flash数据存储及回放系统设计方案.实验证明,该系统能以3 Gb/s码流实时存储数据具有强实时性,且性能稳定,有很好的工程使用价值.%The design of NAND flash storage and playback system based on FPGA is presented in this paper to implement the super high-speed storage of SAR image and mass sampling data. Experimental results confirm the control system can realize the real-time storage up to 3 Gb/s. The system possesses some value in engineering applications and the feature of strong real-time, stable.【总页数】4页(P126-129)【作者】陶君;袁著;张可;张伟【作者单位】电子科技大学,电子科学技术研究院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子科学技术研究院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子科学技术研究院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子科学技术研究院,四川,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】TP211【相关文献】1.航海雷达数据高速采集回放系统设计与实现 [J], 罗来金;曾连荪;夏念2.SAR高速实时信号处理系统设计 [J], 韩涛;孙娟;于巍巍;雷珺琳3.大容量高速回放系统设计与实现 [J], 黄刚4.多路高速信号采集、记录与回放系统设计 [J], 曾峦; 王元钦; 杨文革5.基于Kubernetes的云原生海量数据存储系统设计与实现 [J], 刘福鑫; 李劲巍; 王熠弘; 李琳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第1篇一、实验背景随着航海技术的不断发展，航海雷达作为一种重要的航海辅助设备，在船舶航行中扮演着至关重要的角色。

为了提高航海人员的实际操作能力，了解航海雷达的工作原理和应用，我们进行了航海雷达实验。

二、实验目的1. 了解航海雷达的基本原理和组成。

2. 掌握航海雷达的操作方法。

3. 熟悉航海雷达在航海中的应用。

4. 培养航海人员的实际操作能力。

三、实验内容1. 航海雷达的基本原理和组成2. 航海雷达的操作方法3. 航海雷达在航海中的应用4. 实际操作训练四、实验过程1. 实验准备（1）实验设备：航海雷达、计算机、实验指导书等。

（2）实验人员：航海雷达实验小组，共5人。

（3）实验时间：2022年X月X日。

2. 实验步骤（1）学习航海雷达的基本原理和组成，了解雷达的发射、接收、处理等过程。

（2）熟悉航海雷达的操作方法，包括开关机、调整雷达参数、显示雷达图像等。

（3）学习航海雷达在航海中的应用，如定位、导航、避碰等。

（4）进行实际操作训练，包括雷达的调试、图像分析、船舶识别等。

3. 实验结果（1）实验小组成员掌握了航海雷达的基本原理和组成。

（2）实验小组成员熟悉了航海雷达的操作方法，能够熟练地进行开关机、调整雷达参数、显示雷达图像等操作。

（3）实验小组成员了解了航海雷达在航海中的应用，能够根据实际情况进行定位、导航、避碰等操作。

（4）实验小组成员通过实际操作训练，提高了航海雷达的操作能力。

五、实验总结1. 通过本次实验，我们深入了解了航海雷达的基本原理和组成，掌握了航海雷达的操作方法，熟悉了航海雷达在航海中的应用。

2. 实验过程中，我们发现了航海雷达在实际操作中存在的一些问题，如图像不稳定、船舶识别困难等，这些问题需要进一步研究和解决。

3. 通过实际操作训练，我们提高了航海雷达的操作能力，为今后在航海工作中使用航海雷达打下了坚实基础。

六、实验建议1. 在航海雷达实验过程中，应注重理论与实践相结合，提高实验效果。

基于ArcGIS Engine的高速公路车辆轨迹查询与回放系统的设计顾倩文;曾献辉;沈振一【摘要】针对高速公路全程监控系统中车辆流水数据的多源异构特点,提出了采用同步复制技术将各监控子系统的车辆流水数据汇总至监控中心,利用数据同步复制技术形成车辆完整轨迹数据库.采用C#开发语言,结合ArcGIS Engine技术,开发出基于VS 2012平台的车辆轨迹查询与回放系统,实现了实时查询车辆的行车路线,并在地图上动态回放各个时段的车辆运行轨迹.经实际项目测试验证了该系统在交通管理中有很好的实用性.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(042)006【总页数】6页(P863-868)【关键词】车辆;多源异构;ArcGIS Engine;同步复制;轨迹回放【作者】顾倩文;曾献辉;沈振一【作者单位】东华大学信息科学与技术学院,上海201620;东华大学数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,上海201620;东华大学信息科学与技术学院,上海201620;东华大学数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,上海201620;东华大学信息科学与技术学院,上海201620;东华大学数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TN311随着社会经济的高速发展和城市化水平的不断提高，机动车数量也迎来了飞速的增长.在社会公共交通管理中，因交通拥堵、交通事故频频发生，对机动车辆进行合理的监控管理已经成了极为重要的部分，高速公路作为一种现代化的公路运输通道，在交通管理中发挥着越来越重要的作用.目前高速公路全程监控系统正在不断完善，高速公路的全程安装了数量巨大的视频监控设施，基本实现了对高速公路全线无盲点监控，建设了全程视频监控系统和辅助交通检测系统.随着全程监控各系统不断地上线投入运营，各高速公路公司的管理人员也逐步体验新监控系统带来的便捷服务.在全程监控系统中，可以通过获取各断面所经过车辆的车牌、时间、车型等车辆的流水数据，利用这些端口采集的数据进行深入的分析，规划整理出有效的车辆信息，实现对过往车辆行驶路径的全程检测，为高速公路的交通管理提供更加有效的手段.本文针对高速公路全程监控系统中的车辆流水数据，实现了将各监控子系统的车辆流水数据汇总至监控中心，利用数据融合技术形成车辆完整轨迹数据库，结合ArcGIS Engine技术，实现了实时查询车辆的行车路线，并在地图上动态回放各个时段的车辆运行轨迹.本文的车辆轨迹查询与回放系统由3部分组成，即数据层、技术服务层、应用层.数据层用来存放所需要的系统数据，包括监控中心数据库、地图数据库；技术服务层提供各种服务组件来访问数据层和响应系统界面所发送的请求；应用层则提供给管理人员数据查询并发送请求，实现电子地图的浏览、车辆轨迹的回放.其系统框架如图1所示.在VS 2012开发环境中，采用C#开发语言，通过连接与访问数据库，采用Geo database管理ArcGIS地图数据库，调用ArcGIS Engine提供的接口实现访问和操作电子地图[1].在高速公路监控系统中，收费站、服务区以及其他众多断面节点基本实现了无盲点监控，各地的子系统卡口采集了所经车辆的车牌、时间、车型等信息.高速公路监控系统将各地采集的车辆流水数据解析后实时传输到监控中心服务器上，其监控网络结构如图2所示.利用数据融合技术形成车辆完整轨迹数据库，用户通过系统的界面窗口查询，结合ArcGIS技术就能精确地显示车辆行驶轨迹，从而实现对车辆位置和状态的查询.车辆轨迹查询系统主要实现管理人员对车辆行驶轨迹的可视化查询管理，除了在正常的监控管理中起到监管作用并防止交通事故的发生，还能对法治车辆的监护、犯罪嫌疑车辆的监控[2-3]以及配合警务人员侦查案件起到很好的作用，该系统的功能从以下3方面进行详细阐述.2.1 多源异构数据的同步复制由于车辆的信息分散在各地的子系统中，一般高速公路的数据源分为3个类别，即收费站、主线卡口、服务区，其特点如下：(1) 各地子系统所选用的数据库类型是多种多样的，例如存在的数据库管理系统有SQL Server 2000、SQL Server 2008、Mysql、Oracle等[4].(2) 数据存放的方式也是不固定的，包括单一表、生成表、按日生成表等.(3) 有些表结构可修改，例如增加sendok字段；有些表结构不能修改，比如按月生成表的情况，因为无法获得生成表的源代码.针对车辆流水数据的多源异构特点，高速公路车辆数据采集模块需要对全线各个站点的子系统中的车辆流水数据实现实时采集，即将各个数据源的数据实时地同步复制到上级监控中心数据库中.由地方数据库将动态产生数据中的关键信息同步到监控中心数据库，其同步复制结构如图3所示.监控中心根据地方子系统，动态地按日或按月生成一张表，表名为“tra ffic_年月日”，traffic表的字段定义如表1所示.同时考虑到数据存放模式的多样性，需灵活地处理数据源，将来自不同数据库类型的数据进行分析处理，并以XML格式配置数据源，将各地的车辆流水数据融合后同步到监控中心的数据库服务器.2.2 电子地图浏览在C#开发环境下建立GIS(geographic information system)的基本应用框架，地图浏览模块利用ArcGIS Engine地图引擎实现图层的加载、关闭、移除，以及地图随机放大、缩小、平移、全屏实现、比例尺等基本功能[1,5].在VS的编译器中添加“ESRI MapControl”控件，ESRI MapControl 是ArcGIS Engine 的一个控件，也是电子地图主视图区的构成控件.在ArcGIS Engine基本应用框架中使用MapControl 和 ToolbarControl 两个控件.MapControl控件主要负责从固定目录中加载地图的mxd文件、管理控件的数据层，并通过监听事件实现与地图的交互.通过调用MapControl控件中的AddLayer、 DeleteLayer、 MoveLayer方法来添加、删除、移动图层[5].修改MapControl控件的Extent 属性值来实现地图的缩放功能，对不同的矩形范围可以实现不同比例的缩放，地图的移动可以通过调用Pan方法来实现.2.3 空间最短路径查询在空间查询中着重介绍两点间最短路径查询，计算最短路径的算法有Dijkstra算法、Floyd 算法、Moore 算法等，但是在ArcGIS Engine 中，对象库已经将最短路径算法封装，在使用时只需调用PathFinder模块，即可实现最短路径分析. PathFinder模块主要是由SolvePath 函数和一些辅助函数(包括OpenFeatureDatasetNetwork函数和PathPolyLine函数)等组成.SolvePath函数主要执行过程如下：程序在开始计算最短路径时，首先调用一个循环，该循环中有两个函数，即GetNearestEdge 和QueryIDs.GetNearestEdge主要是查找输入点的最近边线, QueryIDs是以GetNearestEdge 找到的点为基础，将这些查找到的点变成下一次搜索的起点，通过这两个函数在循环中交替进行计算，查询出最短路径的两点间的所有路径，并保存查询路径的所有节点[6].查询所有路径的部分代码如下：for (int i = 0; i < intCount; i++){INetFlag ipNetFlag = new EdgeFlagClass() as INetFlag;IPoint ipEdgePoint = m_ipPoints.get_Point(i);//查找输入点的最近边线m_ipPointToEID.GetNearestEdge(ipEdgePoint, out intEdgeID, out ipFoundEdgePoint, out dblEdgePercent);ipNetElements.QueryIDs(intEdgeID, esriElementType.esriETEdge, out intEdgeUserClassID, out intEdgeUserID, out intEdgeUserSubID); erClassID = intEdgeUserClassID;erID = intEdgeUserID;erSubID = intEdgeUserSubID;IEdgeFlag pTemp = (IEdgeFlag)(ipNetFlag as IEdgeFlag); pEdgeFlagList[i] = pTemp;}在循环查询后，所查询得到的由各个节点组成的路径并不都是最短路径，因此要进行更深入的分析，通过调用ipNetSchema.WeightByName(WeightName)设置边的权重，可以将边关系中的任何字段作为权重，通过findpath得到边线和交汇点的集合，并根据权重来选出哪些节点组成的路径是最短路径.2.4 ArcMap电子地图的展示电子地图是本文系统的基础，GIS的图层是通过读取Geo database数据库中的数据来显示的.在车辆轨迹查询系统中，为了方便数据的管理，将性质类似的数据放在同一层，并将不同的图层叠加.在本文系统中，地图区域以某省的4个市级区域为主，将地图划分为不同的图层，例如，道路、行政区域、监控点(卡口采集点)等部分，以便于地图的展示和车辆数据的管理，展示出更直观的可视化效果.系统中地图以市级区域矢量图为主，添加图层形成后的展示如图4所示.本文系统要实现车辆轨迹的回放，需要获取所经过路段的监控点信息，通过发送车牌号信息的查询请求，调用GetMinitorPoints函数得到车辆所经过的监控点，调用IgraphicsContainer获取的线元素中包含了车辆经过的监控点的位置信息.遍历所有point名称取得point的信息，调用最佳路径查询算法PathFinder 模块，得到穿越point的线，将这些线合并，调用GetCrossLine函数将合并的线路集成一条线路，将线集合中线的Geometry存入几何集合中，在得出最佳路径后，调用PathPolyLine 函数将最佳路径显示在电子地图上.本文系统以VS 2012为开发工具，ArcGIS Engine为GIS的支撑平台，中心数据库采用SQL Server 2008.车辆轨迹查询系统主要从以下几个方面来实现：数据同步传输、车辆行驶数据查询、车辆轨迹回放.3.1 数据同步传输在本文系统中，监控中心实时获取各地的车辆流水数据，并将获取数据的时间记录保存在监控中心数据库中的track表(同步追踪表)中，track表的定义如表2所示.track表中详细地记录各地获取最新数据的时间点，包括最近一个同步开始时间、最近一次上传结束时间，通过设定时间间隔，保证数据同步的实时性，上传的时间间隔越短，实时性越好.本系统设置时间间隔为60 s，考虑到网络负载能力，采用动态缓存机制提高同步的实时性，减轻网络负荷，即将已同步数据的关键字段保存在缓存中，在同步时只需判断缓存中关键字段是否已存在.数据同步机制的效果如图5所示.在保证数据同步效率的基础上，须保证数据同步过程中没有丢失数据. 3.2 车辆行驶数据查询在完成下级系统的数据同步复制到监控中心之后，在系统的车辆轨迹查询界面输入所需查询车辆的相关信息，向监控中心的数据库服务器发送查询请求，根据查询条件返回车牌号码、车辆的行驶时间、经过的高速路段、采集信息的监控点、车辆行驶的方向，其操作流程如图6所示.根据各地数据库的数据生成模式，在监控中心数据库中每天自动生成一张表，表名为“traffic_年月日”，例如“traffic_20150521”，各地数据库将当天的车辆流水数据解析后同步上传到监控中心数据库服务器.在系统查询界面上输入车牌号码，并选择车辆行驶日期，例如输入车牌号码“浙AA5E76”，车辆行驶日期“20150521”，其数据请求返回结果的界面显示如图7所示，其中的字段包括车牌号码、车辆经过时间、经过的高速路段、采集信息的监控点、车辆行驶的方向.ArcGIS Engine通过返回的监控点数据信息，调用点图层，绘制出车行驶轨迹.3.3 车辆轨迹回放轨迹数据是对车辆空间和时间位置序列变化的采集，而车辆行驶轨迹实际上是车辆在一段时间内行走通过的数据所形成的一条曲线，曲线上的每个点都是道路图层上的监控点.在ArcMap中显示的车辆行驶轨迹就是这些监控点所连接成的一条曲线，而每个监控点的位置就是车辆所经过时刻数据采集卡口的车辆位置，将这条曲线描出显示在电子地图上就是车辆的行驶轨迹.输入车牌号码“浙AA5E76”，输入车辆的行驶日期“20150521”，如图7所示，点击查询按钮，在datagridview控件中显示查询返回的结果.通过读取datagridview中监控点的信息，在图层遍历出这些监控点，按照顺序将监控点两两之间查询出空间最短路径，并调用PathPolyLine 函数进行轨迹描绘，得到的曲线集就是车辆行驶的完整轨迹路线.在ArcMap图中，设置ESRI(environmental systems research institute)Arc GIS符号库里的符号来标志车辆行驶的起点和终点，可更方便直观地显示车辆行驶的路线，如图8所示.由图8可以详细地知道车辆行驶路段、行驶方向，同时结合实际的道路状况，在某些监控卡口的采集信息丢失从而导致车辆线路中断的情况下，仍旧能够描绘出车辆的行驶轨迹，保证了数据查询的可靠性、有效性，同时方便管理人员更有力地监控车辆的行踪.本文运用ArcGIS Engine技术，在VS 2012平台上成功开发了车辆轨迹查询与回放系统，该系统有机地结合车辆监控采集系统，动态获取监控点的信息，通过绘制监控点的集合路线，实时监控追踪车辆的行驶路线及方向，为营运管理提供更加有效的管理手段.通过结合高速公路的监控系统的实际项目进行了测试，表明该系统实现方法简单、效率高，能满足用户在实际应用中对车辆监控的需求.【相关文献】[1] 吴建华.基于Arc GIS Engine 的车辆监控GIS 系统开发[J].地球信息科学学报，2011，13(1)：8894.[2] 宋明月，贾远信，王文华，等.基于Arc GIS Engine 的车辆轨迹回放系统的实现[J]. 哈尔滨师范大学自然科学学报，2011，27(3)：5558.[3] 苏子林，韩晓玲.基于GIS/GPS/GSM 的车辆监控系统的设计与实现[J].计算机工程与应用, 2003,39(19):206226.[4] 何超，彭慧，尚文利.利用ArcGIS Silverlight 实现的车辆监控技术[J].自动化仪表，2013，34(7):5457.[5] 张磊.基于GIS和GPS的车辆实时监控系统的设计与实现[D].苏州：苏州大学计算机学院，2013.[6] 李春立，曾致远，徐学军.基于 ArcGIS Engine 的车辆监控系统[J].计算机工程，2006，32(24)：257259.。

船舶自动化控制系统的设计与实现在现代航海领域，船舶自动化控制系统的发展已经成为提高船舶运行效率、安全性和可靠性的关键因素。

船舶自动化控制系统能够实现对船舶各种设备和系统的自动监测、控制和管理，减轻船员的工作负担，优化船舶的性能，降低运营成本，并确保船舶在各种复杂的海况下能够稳定、安全地航行。

船舶自动化控制系统涵盖了多个方面，包括船舶动力系统、导航系统、通信系统、货物装卸系统等。

其设计和实现需要综合考虑船舶的类型、用途、航行环境以及相关的国际法规和标准。

在动力系统方面，自动化控制主要涉及到主机、辅机的运行控制和监测。

通过传感器采集主机和辅机的运行参数，如转速、油温、油压等，并将这些数据传输到中央控制系统。

中央控制系统根据预设的控制策略和算法，对动力系统进行实时调整和优化，以确保船舶在不同的负载和海况下都能够保持高效、稳定的动力输出。

例如，当船舶遭遇恶劣海况或重载时，控制系统会自动增加主机的输出功率，以维持船舶的航速；而在轻载或良好海况下，则会适当降低功率，以节省燃油消耗。

导航系统是船舶自动化控制系统的另一个重要组成部分。

现代船舶通常配备了卫星导航系统、雷达、电子海图等多种导航设备。

这些设备通过数据接口与中央控制系统相连，实现信息的共享和融合。

控制系统能够根据导航设备提供的信息，自动规划航线，并对船舶的航向、航速进行精确控制，避免船舶偏离航线或发生碰撞事故。

同时，导航系统还能够实时监测周围的船舶和障碍物，并及时发出警报，为船舶的安全航行提供保障。

通信系统在船舶自动化控制中也起着至关重要的作用。

船舶需要与岸基、其他船舶以及卫星进行通信，以获取气象、海况、港口等信息。

自动化控制系统能够实现通信设备的自动切换和优化，确保船舶在任何时候都能够保持畅通的通信。

例如，当船舶进入卫星覆盖区域时，控制系统会自动切换到卫星通信模式；而在靠近港口时，则会切换到岸基通信模式。

货物装卸系统的自动化控制能够提高货物装卸的效率和安全性。

电子海图与雷达图像叠加显示的实现的开题报告一、选题背景随着航海技术不断进步，电子海图的应用也变得越来越普遍。

电子海图能够为船舶提供准确的航线规划、实时的交通信息和安全提示等功能，是现代航行不可缺少的重要工具之一。

而实时显示雷达图像则能够帮助船舶避免潜在的危险，提高航行安全性。

因此，将电子海图与雷达图像进行叠加显示，不仅能够更加直观地呈现船舶的实时位置及周围环境，还能够提高船舶的导航和安全性能。

二、研究内容电子海图与雷达图像叠加显示的实现，需要解决以下几个关键问题：1. 数据源的获取：需要将来自船舶设备的雷达图像和 GPS 位置信息传输到电脑系统上，同时需要获取电子海图数据。

2. 数据处理：将获取的雷达图像和GPS位置信息进行处理，将其转换为图像文件并与电子海图数据进行匹配，以便进行叠加显示。

3. 叠加显示算法：需要设计一种算法，将两个图像进行叠加显示，以便船员能够更加清晰地看到船舶的位置及周边环境。

4. 界面设计：需要开发用户友好的界面，展示电子海图和雷达图像的叠加效果，并提供一些实用的功能，如船舶航线规划、雷达控制等。

三、研究意义通过电子海图与雷达图像叠加显示的实现，可以加强船舶航行的安全性能，提高船员的操作效率和航行质量。

具体来说，该技术可以实时显示船舶的位置及周围环境，让船员能够更加直观地了解周围情况，避免可能的危险和冲突，并规划更加安全和有效的航线。

另外，该技术还可以减少船员的工作量，提高船舶的导航效率，从而节省时间和资源成本。

四、研究方法首先，需要采集船舶设备的雷达图像和GPS位置信息，并获取电子海图数据。

其次，需要根据所采集的数据，设计合适的处理算法，包括图像转换、匹配和叠加显示等步骤。

最后，需要开发用户友好的界面，实现电子海图和雷达图像的叠加显示，并提供一些实用的功能，如航线规划、雷达控制等。

五、预期效果电子海图与雷达图像叠加显示的实现，能够为船舶提供更加安全、高效的航行指导和控制，提高航行的质量和效率。

多模式下高转速船用导航雷达回波显示卫保国;郭妍利;莫红飞【摘要】The echo displaying of the marine navigation radar has different patterns due to the particularity of marine navigation.It is significant to switch on different displaying modes according to the actual circumstances.The real-time echo displaying of high-speed radar is realized with the construction of a two-dimensional transforming data table.There is no need to update the data table dynamically when the moving mode changes or becomes eccentric by establishing a uniform model for different moving patterns.This method reduces the requirement for highperformance of computer.Experiments also show that this method exhibits good real-time performances under radar rotating speed up to 48 r/min,satisfying the needs of practice.%由于船用导航雷达海上导航的特殊性,显控终端有不同的运动显示模式.根据实际情况,在不同运动模式间切换具有重要的现实意义.提出并构建了二维坐标变换数据表,对船用导航雷达的不同运动模式建立统一模型,实现了高转速雷达回波的实时显示.当运动模式发生变化和偏心时,均无需动态更新数据表.此方法降低了雷达实时回波显示对计算机性能的要求,具有很好的实用性.实验证明本方法在雷达转速高达48 r/min情况下,具有很好的实时性,满足工程上的需要.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)017【总页数】6页(P4962-4967)【关键词】船用导航雷达;高转速;统一运动模型;回波显示【作者】卫保国;郭妍利;莫红飞【作者单位】西北工业大学电子信息学院,西安710129;西北工业大学电子信息学院,西安710129;中国电子科技集团第38研究所,合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN959.72;TP391.9船用导航雷达是装在船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的设备，为航海人员提供了必要的观察手段，辅助船舶航行，它的出现是航海技术发展的重大里程碑［1］。