水深数据质量等级评定方法研究

针对电子航海图中CATZOC/QoBD属性如何赋值这一问题,在详细介绍国际海道测量组织(IHO)相关标准开发情况和深入分析其在我国适用性的基础上,提出了符合我国国情的水深数据质量等级评定方法。对标国际并结合国内实际,从基本赋值原则、降级因素、测算程序和步骤等3个方面,提出了具体可行的国内CATZOC/QoBD属性赋值思路和建议,可为我国水深数据质量等级的评定和电子航海图中水深数据置信度等级设置提供参考。

基于Faster R-CNN的电子海图和雷达图像的数据融合

船载导航雷达和电子海图(electronic navigational chart,ENC)是船舶重要的导航仪器,雷达图像和ENC图像的融合能够给出更加丰富的航行和避碰信息。为此,提出了一种基于深度学习理论的提取雷达图像中鲁棒特征的数据融合算法,实现了ENC和雷达图像较高层次的数据融合。首先,利用深度学习算法对雷达图像进行目标检测,识别船舶雷达的特征目标。其次,对检测到的特征区域执行图像处理,并确定用于ENC和船舶雷达图像配准的参考点。最后,根据参考点进行仿射变换,实现融合算法。利用连续时间段的狭窄水域中的真实船舶雷达图像数据对融合算法进行验证,结果显示船舶雷达图像和ENC的海岸线边缘信息匹配良好且满足实时性要求。该算法与简单的像素级图像融合算法相比鲁棒性更强,实现了ENC与雷达图像的特征级融合。

面向服务的海洋测绘信息分发技术研究

按照网络化服务方式,构建面向服务的海洋测绘信息分发平台,遵循面向服务体系架构解决了海洋测绘数据发布难题,向各类用户提供专业信息推送和技术服务,保证了海洋测绘信息的现势性,提升了海洋测绘信息化网络化保障能力。

国际内河电子航道图标准及其应用

内河航行船舶需要比电子海图更大比例尺和更详细的导航信息,国际内河电子航道图协调组(IEHG)基于电子海图标准发布了内河电子航道图标准,将国际内河电子航道图标准与IHO ENC标准间的差异,在产品规范与要素目录、编码指南等方面进行详细的分析比较,并归纳分析其生产与应用情况,展望其标准在我国应用前景,指出我国规范的缺失和需要改进的问题。

内河航道制图与电子航道图一体化生产

内河航道制图与S-57标准电子航道图数据一体化生产技术可以避免空间数据的重复建设,提升内河航道测量数据的应用价值。在剖析了制图数据和S-57标准电子航道图数据差异性的基础上,设计了内河航道制图与S-57标准电子航道图数据一体化生产流程,制定了空间数据生产规范,并采用北京清华山维公司的EPS平台,实现了内河航道制图与S-57标准电子航道图数据一体化生产技术。实践结果表明,该技术合理、实用、高效,可广泛应用于我国内河数字航道建设。

《内河电子航道图技术规范》制定的相关技术问题探讨

电子航道图是各类航道地理信息应用系统的核心内容和数据基础,制定统一的技术规范是实现内河航道信息系统之间数据共享和资源整合的前提。介绍《内河电子航道图技术规范》主要内容,讨论规范制定过程中物标、属性的选取与扩展、要素编码与物标及属性对应关系建立问题,并提出解决思路。

IHO S63数据保护策略在电子海图系统中的应用

为了提高电子海图使用的安全性,国际海道测量组织颁发了S63数据保护策略,该策略建立电子海图制作、分发和使用的框架,通过对电子海图加密提高数据的保密性,通过报文摘要校验保证数据的完整性,通过数字签名和验证保证数据来源的可靠性和权威性。文章介绍了S63数据保护策略的框架结构和工作流程,分析该策略采用的算法及其安全性,并讨论该策略在电子海图系统中的具体实施方法,通过实例分析表明,文章提出的方法是切实有效的。

IHO S-63数据保护方案潜在风险

针对IHO 2012年4月颁布的S-63电子海图数据保护方案及其策略结构与工作流程,从3个方面分析该方案的潜在风险,即:设备制造商开发的软件可能跳过S-63标准规定的数字签名验证环节;数据服务商提供的海图许可文件的权威性无法保证;设备制造商可解密出符合S-57标准的电子海图数据,从而非授权传播。这些潜在风险直接威胁到海图数据的完整性和权威性,会给导航安全带来极大的隐患。对此,提出相应的风险控制方案改进建议并给出改进后的实现流程。试验结果证明,改进方案可行,为完善S-63数据保护方案提供了科学参考。

符合国际标准的电子海图显示和信息系统(ECDIS)

按照ECDIS的国际标准要求，给出了ECDIS系统的一种设计方案，并分析了此系统的组成和功能。

航海雷达目标快速识别方法研究

以大连海事大学校船“育鲲”轮航行过程采集的雷达图像为数据基础,首先采用Prewitt算子、图像卷积、鲁棒自适应阈值法和线性内插,对雷达图像进行降噪处理;之后,在雷达警戒区范围内,采用多级阈值与面积阈值的双阈值法,提取对本船航行安全可能产生影响的目标;再利用船舶GPS信息与船首向信息,基于空间变换,将其映射到电子海图数据中。2种数据的融合不仅可以提供电子海图所需的基础信息,而且能显示本船、目标船以及其他物标的位置关系,从而在一定程度上提高雷达的避碰能力。这种多传感器数据的融合能够使驾驶员观察到更全面的航行信息,进一步提高航海安全水平。

S-63加密电子海图发行管理系统的设计与实现

介绍了国内电子海图发行管理体系的现状,指出了我国电子海图发行管理中面临的问题。通过对IHOS-63电子海图数据保护方案的研究,建立了一套安全、高效的电子海图发行管理系统,保证了发布数据的保密性、完整性和唯一可鉴别性。

基于组件式GIS的机载航图辅助导航系统

地理信息系统(GIS)技术、导航技术和机载硬件设备技术的发展为实现融合飞行动态实时信息的机载数字化航图辅助导航系统提供了坚实的技术基础。通过将机载导航系统提供的飞机动态导航信息实时加载到基于SuperMap Object组件式GIS的机载数字化航图中,研制出了基于GIS的机载航图辅助导航系统,系统实现了机载航图信息的数字化显示、飞机位置的实时更新、航路规划、航迹显示、偏航提示、距离量算等导航功能,为领航员提供了直观、动态、实时的空中航行情报信息,从一定程度上减轻了机组人员的工作量。系统整体结构合理、运行稳定可靠,具有很强的机载导航实用价值。

电子航海图二进制数据格式转换的实现

研究了最新数据标准IHOS-57 (第3版) (数字化海道测量数据传输标准) 电子航海图转换为能够有效支持电子海图显示、存储和数据操纵的系统电子航海图的方法; 提出除要建立海图数据主文件外, 还要建立要素索引表、要素类索引表、要素类显示优先级索引表以及分层索引表的系统电子海图的设计方案, 并通过VisualC++ 6.0编程实现了此方案.

一种新型的船舶航行试验系统

船舶航行实验是船舶完工以后,验收时按规定进行交船试验的重要部分。传统的试验方法是通过GPS定位、人工测量和记录,再进行分析,耗费许多人力、物力。本试验方法是在GPS定位技术、电子海图技术、计算机处理技术基础上设计的新型试验系统。在航行试验时由GPS获取实时的位置信息,将位置信息显示到电子海图上,另外由数据库存储试验数据,试验结束时由计算机自动处理得出试验结果并可打印。使用情况表明该系统可以准确、方便地完成航行试验,试验结束后还可以离线分析,为未来的船舶设计积累相关的资料。

基于电子海(江)图的水上安全通航监管服务平台设计与开发

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。

一种新型的电子海图显示系统开发方案

在分析国外一些成熟的ECDIS系统和先进的GIS系统基础上 ,提出了一种新的开发电子海图显示系统的方案 ,并按照这一方案开发了可以作为舰船导航信息综合显示平台的电子海图显示系统。

无助航标志海面——电子海图系统应用前景展望航海技术

简要介绍了电子海图显示与信息系统(ECDIS)目前的发展情况和应用情况,并结合IMO对航行安全提出的有关法规,推论了ECDIS的应用趋势。针对ECDIS的特点和优势,结合AIS设备的强制使用,提出了未来ECDIS应用的美好前景——“无助航标志海面”。描述了ECDIS将为航道管理部门和航行船舶带来的崭新局面,并论及了无助航标志海面存在的问题和对策。

电子海图矢量数据交换标准研究动态

电子海图系统使用的数据库中的数据,无论在内容、结构及格式等方面都应符合标准化的要求,数据库是电子海图系统的核心,因此,电子海图矢量数据交换标准的研究一直是世界各国开发电子海图应用系统所关注的焦点。通过对军用矢量数字海图格式、S-57交换标准3.1版和未来的S-57交换标准4.0版三个标准的深入研究,从理论数据模型、数据结构以及数据传输的编码规则等多方面进行了全面阐述,指明了今后电子海图矢量数据交换标准的发展方向。

简易电子海图的实现算法研究

介绍简易电子海图海岸线标绘,海图漫游以及海图缩放的基本实现算法。提出通过删除冗于数据和采用适当的换图策略,提高简易电子海图的显示速度的算法,实现海图数据的无缝拼接,满足简易电子海图系统的显示要求。

基于S-57自定义海图数据转换及优化

通过对IHOS-57标准的研究,介绍将电子海图(ENC)转换为系统电子海图(SENC)的方法,实现一种用于海图数据存储结构优化的格式转换器,描述其工作流程,并对自定义格式数据的优化效果进行说明。