基于分布式Web Chart的船舶导航系统

为了提高目前WebChart信息传输与交互的效率,分析了WebChart作为船舶导航系统需要解决的海图数据网络传输、实时获取本地导航设备数据、客户端之间信息交互等问题,提出并构建了一种基于分布式WebChart的船舶导航系统。该系统采用数字签名和Java本机接口方法解决了WebChart对本地资源的访问,实现了通过客户端串口对本地传感器信息的读取,并且系统采用了分布式体系结构,船舶用户不仅可以通过网络浏览器浏览海图数据,而且可以在海图平台上相互可见和交互,从而使船舶用户能够方便地通过网络实时、准确地分析和了解其周围的动静态航行环境,获取全面的导航服务。

标准化电子航海图数据保护方案关键技术研究

为确保电子航海图在传输过程中的安全性和完整性,提出一种基于现代加密技术、数字签名、数字证书技术的电子海图数据保护方案。方案在数据提供商、设备制造商和数据用户三方相互鉴别、相互认证的条件下实施,通过用户权证文件和海图单元权证文件来鉴别用户身份和传递密钥,并给出了用户权证文件和海图单元权证文件的数据格式。ENC数据由数据提供商进行加密和签名,在用户端采用DSA作为签名验证算法,利用CRC32、Blowfish和ZIP算法设计了完整性验证、解密及解压缩流程,最后给出了算法中重要参数的具体值。应用结果表明,该方案能有效保护电子海图数据在分布和使用中的安全性和完整性。

基于电子江图的安全水域生成算法

针对内河水位的多变所引起的可航区域的变化问题,结合我国内河(长江)电子航道图的特点,对安全水域自动生成所涉及到离散的水深点、中断的扫测线、交叉的扫测线的处理问题给出了解决方法,研究了扫测线的确定方法和相邻扫测线间可航区域的确定方法,提出了基于电子江图的安全水域生成算法,并进行了算法分析。

种子扫描线填充算法在电子海图制作中的应用

为提高电子海图制作的效率和准确度,提出一种新的纸质海图数字化方法,在给出数字化的具体流程,对扫描后的光栅图采用种子扫描线填充算法来确定线物标和面物标,实验结果表明该方法准确、有效。

航海技术专业课程SPOC混合教学模式研究

航海技术专业是应用性强的工科专业,对学生的团队合作能力和应变能力有较高要求,传统的教学模式难以满足该专业的要求。文章提出一种适用于航海技术专业课程的SPOC混合教学模式,将线上、线下教学模式贯穿于教学准备、课前、课中、课后4个教学阶段,并以航海仪器课程为例,探讨该课程SPOC混合教学模式的框架设计、构建和实施。这个教学模式可提高教师的管理效率以及学生的自主学习能力、团队合作能力和实践应变能力。

基于故障树的船舶导航雷达发射系统故障诊断与应急处理研究

在航行中船舶导航雷达发生故障,只能通过雷达操作和回波观测对故障做出初步诊断,维修雷达存在极大困难。文章基于故障树分析方法构建了船舶导航雷达发射系统故障树,通过定性分析得出最小割集和底事件结构重要度排序,并通过定量分析得出发射系统故障树顶事件发生概率和底事件重要度系数。最终制定了船舶导航雷达发射系统无发射脉冲的诊断检查方案,并提出了异常雷达运行状态,回波及显示对雷达故障判断的最佳识别方法及应急措施。研究结果可为船舶导航雷达发射系统故障的诊断和应急处理提供理论依据。

航海气象信息图形可视化研究

气象图形显示是一种现代化的天气预报手段,为了提高航海气象信息在海上安全与环境保护方面的指导作用,在分析气象图形投影与坐标转换关键问题的基础上,提出气象图形与电子海图图形可视化叠加方法,研究气象信息图形可视化算法,研究表明该处理方法能有效提高航海气象信息的分析和决策能力,具有一定的参考价值。

长江电子航道图制作的关键技术

为使长江(内河)电子航道图的生产、发布和社会服务符合国际标准,根据长江(内河)数据源特点,结合国际标准电子海图的发展模式,提出长江电子航道图的标准体系、制作机制,解决长江电子航道图制作过程中涉及的关键技术,确保长江电子航道图的生产和应用遵循国际相关标准,同时体现中国内河的地域特色以及行业特征.实践结果表明:该研究可有效解决中国内河电子航道图生产所涉及的技术问题,有效推动江海联运.

内河航道三维动态监控系统架构

为提升内河航道管理水平,结合内河航道场景以及航道维护业务特点,运用虚拟现实技术,提出一种基于三维的内河航道动态监控系统架构,并研究一种4D数据与动态3D航道业务模型数据相结合的三维航道场景更新维护机制,在确保三维场景稳定前提下实时立体展现航道中船舶、航标动态以及水位变化对航道、河床的影响.实践证明,该架构以及相应的更新维护机制确实可行.

国际标准电子海图自动改正系统的设计与实现

为了保证电子海图显示与信息系统平台数据的有效性和可靠性,在详细分析《IHO数字海道测量数据传输标准》(S 57)和《航海通告》中文版、英文版的基础上,结合数据库开发、Internet网络技术,提出了符合国际标准电子海图的自动改正系统的设计和实现方法,构建了改正数据生存系统和web发布系统.这套系统的实现不仅完善了国内电子海图显示与信息系统平台,而且这种数据生产和共享传输的机制可方便、快速、高效、及时地更新ECDIS平台,从而更好地保证船舶航行的安全,同时为中国ECDIS真正走向国际化提供必要的技术支持.

内河电子航道图制作精度控制方法

为提高内河电子航道图制作水平,针对我国内河航道数据源特点,提出基于IHOS-57标准的内河电子航道图数据处理流程,详细分析其制图精度,通过建立可读性CAD图层控制机制、浮点转换模型以及区域性坐标系间转换算法等措施来提高制图精度.实践证明,这些措施可有效控制数据制作精度.

电子海图导航系统的研究进展与未来趋势

综述电子海图导航系统的标准化历程和应用现状,从多维化、一体化、开放化、服务化以及移动化等维度分析电子海图导航系统的进化,介绍多维电子海图、船联网、S-100标准、E-Navigation、智能服务和移动导航APP等相关关键技术.结合智能船舶的发展趋势,分析环境感知、增强现实、VDES和自动驾驶等技术与电子海图导航系统相结合的应用前景.

基于Android的电子海图显示系统研究与实现

利用Android移动操作系统平台,设计并实现了一种移动电子海图显示系统.对系统的组织结构,以及S-57数据的解析与转换、坐标投影与坐标转换、海图的检索与物标显示等关键技术进行重点论述.实现的系统显示海图准确美观,在智能手机和平板上运行快速稳定,在船舶导航、船舶监控等领域具有广阔的推广应用前景.

基于Android的移动AIS数据显示系统

设计并实现了一种基于Android的移动AIS数据显示系统.该系统可通过蓝牙无线连接船载AIS设备,从而在智能移动终端(手机或平台)上接收、解析AIS数据,并将其传递的船舶动态与电子海图进行叠加显示,实现对AIS船舶信息的实时监控和查询.利用操船者的移动设备运行该系统,即可形成一个简易的移动导航系统,满足内河众多小型船舶的航行需求.

AIS拼音船名到汉字的智能翻译技术

针对航海领域中船舶自动识别系统(AIS)无法利用中文给我国使用者带来的识别障碍问题,研究了AIS拼音信息到汉字的智能翻译技术.在建立标准化汉字和拼音船名语料库的基础上,分别搭建了基于Seq2Seq和Transformer框架的智能船名翻译的深度学习模型.通过在同一数据集上的性能对比分析发现,Transformer模型具有更好的效果.为弥补Transformer模型受语料库规模限制而带来的翻译损失,进一步研究了其与隐马尔科夫链(HMM)的联合翻译模型,最终,在测试集上达到了98.92%的准确率,实现了对AIS拼音船名的精准匹配和合理翻译.该模型同样适用于AIS中目的港等拼音信息到汉字的翻译,对于提升AIS信息使用者的体验具有实际应用价值.

基于Web的数字港口一体化应用

在综合性、网络化的内河航运综合服务一体化应用框架下,分析数字港口一体化应用的概念和功能需求,设计并实现一种基于Web的数字港口一体化应用系统.该系统基于三层网络结构,可提供三维港口的浏览漫游,进行空间信息、船舶动态、货物信息的显示查询以及港口业务管理等.

一种新的四叉树检索方法——线索四叉树

为提高空间数据的检索效率,针对普通四叉树的查询方法,提出一种新的索引结构——线索四叉树.从区域检索原理出发,导出线索四叉树的检索方法,并论证了其检索结果与普通四叉树是相同的.实验证明,线索四叉树能够有效减少区域比较操作的次数,提高检索效率.

融合暗通道先验与循环生成对抗网络的航海图像去雾模型

为解决基于视觉的船舶智能感知系统在海雾悬浮颗粒的散射作用下,图像信息可见度与对比度明显下降,目标检测、目标跟踪和语义分割等高层视觉任务受到严重影响,导致无法检测到目标或跟踪目标丢失的问题,创建了Maritime Haze数据集,并结合物理模型和深度学习方法,提出了融合暗通道先验知识的循环生成对抗网络图像去雾模型;利用暗通道先验去雾算法将图像分解输出透射图和去雾图像,再通过循环生成对抗网络的生成器和判别器对暗通道先验输出进行处理和判断,从而生成更好的去雾图像。实验表明,该模型峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSMI)的评价指标分别达24.73和0.943,优于PSD的23.34(PSNR)和0.921(SSMI)以及CycleGAN的19.19(PSNR)和0.584(SSMI),并在视觉效果上展示出最佳的清晰度和色彩真实性,在航海图像去雾领域领先其他方法。