电子海图与海事雷达
3页1、电子海图与海事雷达邓康全(国家海洋局南海工程勘察中心广州)摘要:电子海图和海事雷达是航海的重要助航设备。为提高船舶在航行中的避碰能力,文章提出了电子海图图像与雷达信号的叠加方法。雷达的模拟视频信号、方位信号和触发脉冲,通过数模转换,利用极坐标与直角坐标变换模型和图像匹配,可以在电子海图底图上实时显示雷达捕获到的目标,以提高对船舶周围环境的监控能力。关键词:电子海图;海事雷达;雷达图像在航海中,无线电通信称为 “顺风耳”,而电子海图和雷达等助航设备即称为 “千里眼 ”。电子海图系统可显示来自电子导航海图的选定信息和导航传感器的导航信息,以辅助驾驶员进行航线设计和航行监视。以电子海图为航行信息核心,实现与雷达、计程仪、测深仪和 等各种设备的信息融合,是电子海图信息系统的发展趋势。海事雷达可以测量水上目标及运动目标的距离和方位,并可以预测和判断运动目标下一步的运动态势,对本船与周围运动目标会遇态势下可能发生的碰撞危险进行判断和评估,辅助拟定本船的最佳避让策略,从而增强避碰决策能力。电子海图与雷达的匹配定位导航,可在航行水域海图信息的基础上提供本船、本船周围的静态目标与动态目标三者之间的位置关
2、系。实现了雷达视频数据的共享以及综合航行态势图的实时生成和显示,允许操作人员在同一个显示器上观察本船周围的全部态势,能集中精力判断并采取适当的行动,可以提高船舶避碰能力,这对船舶的航行,尤其是大雾天气中的近海航行和繁忙港道航行具有重要意义。目前国外部分产品已经实现了雷达和电子海图图像叠加的功能,而国内在这方面的研究比较少。笔者提出了一种雷达模拟视频和电子海图图像叠加方法,采集雷达的模拟视频信号、触发脉冲和方位信号,通过数模转换、坐标系转换和图像处理,实现雷达和电子海图图像的匹配,完成雷达和电子海图的叠加。电子海图与雷达模拟信号图像叠加雷达应获取的种信号是: 雷达模拟视频信号是目标的回波信号和触发脉冲; 雷达模拟视频信号是以目标的回波信号为模拟信号; 方位信号是雷达天线扫描的方位信息,为模拟信号。触发脉冲是雷达的周期频率脉冲,用来实现图像处理与雷达发射冲周期的同步,通过数模转换模块,把采集到的模拟信号数字化,按照方位信息对雷达目标进行标绘,并与雷达的触发脉冲同步,形成极坐标形式的数字化视频信息,将其传递给图像处理模块。在图像处理模块中,极坐标形式的数字化视频信息转换为屏幕直角坐标形式的数
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