基于电子海图无人艇人机交互系统设计与实现

发布时间：2021-06-29 08:54

　　随着无人艇技术的快速发展,无人艇人机交互系统不可或缺。本文开展了基于电子海图无人艇人机交互系统设计与开发工作。通过引入电子海图,解决了普通地图在海洋区域信息缺失的问题,从而使无人艇获得静态已知的海上风险,以提升无人艇的安全性。内容主要分为以下方面:（1）针对无人艇人机交互系统提出了设计方案。首先通过分析该系统的功能及性能需求,设计了系统整体架构;其次将无人艇人机交互系统分为几个功能模块;最后针对每个模块完成相关设计。（2）基于S-57海图数据标准实现了海图数据的读取。首先利用GDAL/OGR读取S-57海图数据的基础上,进行海图物标的匹配;其次从查找表中获取匹配到的符号描述指令,进行解析;最后在绘制海图符号过程中,利用墨卡托投影坐标转换和屏幕坐标转换,完成海图符号的绘制中的坐标转换。（3）基于VS2017平台,利用C#和WPF框架完成了无人艇人机交互系统的开发。首先在系统界面上添加自定义控件、导航区以及显示区,完成系统界面的开发;其次在后台逻辑层,给界面控件添加路由事件,完成控制命令的下发和反馈信息的解析;最后通过TCP/IP的通信协议,完成了通信的连接。通过无人艇实地下海测试,验证了... 

【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

汽车人机交互界面

海南大学硕士学位论文3图2人机交互控制Fig.2HumanComputerInteractionControl2019年，法国海事学院设计并实现了一个基于网页的无人艇交互系统，用户通过本地网络的计算机上的网页连接到系统，登录页面控制用户的访问，连接后，将从用户数据库中检索角色，登录后，系统首先显示的视图是电子海图的简化版本，可以手动控制、设置预定路线等功能，但是基于网页的方式对于无人艇的控制有比较大的不可控制的隐患。该系统的交互界面如图3所示。图3网页版人机交互界面Fig.3WebpageHumanComputerInterface葛荣等人在安卓平台上规划了具有路径设置、地图定位与显示、数据回传等功能模块的无人艇地面站控制和监控的一个人机交互系统，图4为该系统的交互界面（葛荣，2018）。此界面未能将控件与地图进行很好的融合，另外在需要手动控制无人艇航行姿态时，没有给到用户一个良好的操作感受。

海南大学硕士学位论文3图2人机交互控制Fig.2HumanComputerInteractionControl2019年，法国海事学院设计并实现了一个基于网页的无人艇交互系统，用户通过本地网络的计算机上的网页连接到系统，登录页面控制用户的访问，连接后，将从用户数据库中检索角色，登录后，系统首先显示的视图是电子海图的简化版本，可以手动控制、设置预定路线等功能，但是基于网页的方式对于无人艇的控制有比较大的不可控制的隐患。该系统的交互界面如图3所示。图3网页版人机交互界面Fig.3WebpageHumanComputerInterface葛荣等人在安卓平台上规划了具有路径设置、地图定位与显示、数据回传等功能模块的无人艇地面站控制和监控的一个人机交互系统，图4为该系统的交互界面（葛荣，2018）。此界面未能将控件与地图进行很好的融合，另外在需要手动控制无人艇航行姿态时，没有给到用户一个良好的操作感受。


本文编号：3256145