基于改进离散粒子群算法的索星卡选星仿真系统研究

发布时间：2020-06-12 10:06

【摘要】：天文航海是航海学中重要的一个分支,利用天文航海技术进行船舶定位在航海实践中是必不可少的一部分。天文航海主要研究的是船舶在航行过程中利用天体位置进行导航,主要涉及有选星和计算船位等。天文航海在选星和计算船位过程中都需要人工操作,在利用索星卡选星过程中往往是根据经验进行选择,易出现偏差,同时需查取各项天文计算表册并计算船舶位置,计算过程繁琐并且精度较小,效率低且容易出现错误。天文航海虽然存在很多不足之处,但是它不受任何其他声波或者电磁波的干扰,具有一定的隐蔽性和抗干扰性,目前为止一直都在沿用,尤其是船舶驾驶员在考取适任资格证书时将天文航海列为主要的课程进行学习。天文航海为人类的文明做出了巨大的贡献,它所具有的优势是其他航海导航设备所不能取代的。针对现有的天文航海技术存在的不足之处,本文设计了基于改进离散粒子群算法的索星卡选星仿真系统,可以快速精确的选取一组合适的星体进行船舶定位。首先在Microsoft Visual C++平台下运用OpenGL对索星卡可视化,利用MySQL数据库管理系统依据2016年的《The Nautical Almanac》进行后台数据库搭建存储数据;其次根据船舶在航行过程中对星体选择的要求建立选星数学模型,通过改进的离散粒子群算法求解优化模型得出最优的三颗恒星;最后利用Microsoft Visual C++将各部分进行整合建立索星卡选星仿真系统软件,该软件能够实现自动选星并将选择的星体显示在索星卡界面上,并且可以显示恒星视位置表以及计算出所选星体的高度和方位。通过利用仿真系统软件进行验证,其最终结果说明所建立的选星模型具有可行性和有效性,因此该系统在天文航海中具有一定的应用价值。
【图文】：

索星卡的组成

射方式：其中纹理映射又被形象的称为纹理贴图。在 O或者曲面原始的颜色可以根据下面的两种方式：a)根据据将纹理图像自身的颜色和多边形甚至曲面自身的颜色这里需要将星图底板和地平坐标网片两个纹理图像中的合，在这种情况下利用调节纹理的映射方式，也就是说利GL_MODULATE 就可以把纹理图像按照透明的方式，将面。理坐标：纹理的使用是依据既定原则把系统内存中存放在几何四边形表面上。另外，还需要注意的一点是，定纹理坐标，这次过程中几何坐标的设定决定着四边形在标可以决定纹理图像中的任何元素映射到四边形的在顶：根据认星的一般步骤选择合适的星图底板和地平坐标网片相互融合在一起。依据春分点地方时角法定星空的的位置，从而可以确定星空中的星名。在本设计中地平式融合到星图底板上，不遮挡底板上的信息，，方便海员个二维纹理图像相互融合在一起时，需要利用 glBlendF
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U666.13;U675.11

【参考文献】

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1 彭赐龙;王国林;陈希真;罗从文;文明;;航海天文定位绘算系统设计[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2013年04期

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3 聂斐;殷兴辉;;基于MFC的实时数据动态显示界面设计[J];电子设计工程;2013年10期

4 王任大;任鸿翔;尹勇;丁勇;陈丽宁;;仿真型索星卡软件的设计与实现[J];大连海事大学学报;2013年02期

5 金一丞;尹勇;;STCW公约马尼拉修正案下的航海模拟器发展战略[J];中国航海;2012年03期

6 崔广海;唐岩;窦洪林;郑明伟;;航海书表数据库设计思路探讨[J];天津航海;2012年02期

7 徐璇;姜明新;黄静;徐晶;李敏;;基于MFC的工程软件界面设计[J];电子设计工程;2011年21期

8 张凯选;武文波;韩兆涛;;The establishment of the 3D landscape of the mine underground roadway[J];Journal of Coal Science & Engineering(China);2008年04期

9 马壮;;用球面三角解算测星定位[J];航海技术;2008年05期

10 李云龙;唐六丁;邓四二;韩宝财;;基于VC~(++)与MATLAB混合程序设计与应用[J];河南科技大学学报(自然科学版);2008年04期

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2 徐竹涛;基于MATLAB GUI的温室滴灌系统优化设计方法研究[D];西北农林科技大学;2016年

3 李刚;舰船远洋航行集成应用系统设计与实现[D];中国海洋大学;2015年

4 孙业友;船用天文定位计算器的研制[D];天津理工大学;2015年

5 熊欣;基于航海模拟器的船舶交通仿真系统的研究[D];大连海事大学;2015年

6 陈曦;离散粒子群算法的改进及其应用研究[D];安徽大学;2014年

7 贾海红;计算机辅助天文船位算法与六分仪改进研究[D];天津理工大学;2010年

8 乔文明;天文航海模拟教学系统研究[D];大连海事大学;2009年

9 梁军;粒子群算法在最优化问题中的研究[D];广西师范大学;2008年

10 江杰;基于OpenGL的航海模拟器中天体运动仿真[D];大连海事大学;2008年

本文编号：2709376