船用雷达显示系统关键技术的研究与设计

发布时间：2017-04-08 21:17

  本文关键词：船用雷达显示系统关键技术的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数字化船用雷达显示系统在目标识别定位、避碰导航等方面有着不可忽视的作用。相对于传统雷达显示系统，它不仅具有性能好、功能全、操作方便等优势，而且体积小，可以实现雷达图像的高分辨率的显示。 论文研究重点为船用雷达的航迹融合技术与信息显示控制技术，设计并实现了AIS与ARPA航迹融合算法与嵌入式船用雷达显示系统软件。主要内容为： 1、详细论述了船载雷达相关技术的发展状况，对论文的研究内容、研究目的与意义进行了说明。 2、研究了嵌入式船载雷达的功能需求，同时对系统在设计过程中所涉及到的技术与原理进行细致地描述。在此基础上，提出了船用雷达系统的方案设计，并对相关模块进行了分析，引出了论文研究的关键技术。 3、研究了多源传感器信息融合技术，对AIS与ARPA的航迹融合算法进行了研究与设计。首先提出了AIS与ARPA的目标方位信息进行预处理算法，进行时空配准；然后利用模糊数学的相关原理，对航迹信息进行一系列的算法处理，进行航迹关联；最后，，在AIS航迹与ARPA航迹一一配对关联的基础上，利用加权法，对航迹进行融合。算法不仅在matlab平台上进行了仿真与验证，并在项目工程中进行了实现。 4、分析雷达显示系统的功能需求，研究显示相关设备驱动，突破嵌入式平台上雷达回波显示的关键技术，解决了软件设计中遇到图形绘制难题。根据系统要求，在研究双核通信机制的基础上，设计并实现了基于QT的满足功能需求、可靠的雷达显示终端软件系统与相关软件，主要包括人机交互软件模块、中间通信模块以及信息处理模块。 针对船载雷达的显示系统的功能，对系统的软件进行了多方面的功能与性能的测试，并对测试结果进行了分析，证明软件系统能够稳定运行，完成了预期的目标。
【关键词】：船用雷达 航迹融合 AIS与ARPA 雷达显控软件
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U665.22
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 论文背景11
• 1.2 船用雷达显示系统的发展状况11-18
• 1.2.1 雷达信息技术的发展12-16
• 1.2.2 雷达显示技术的发展16-18
• 1.3 研究目的与意义18
• 1.3.1 数据融合的意义18
• 1.3.2 显示控制的意义18
• 1.4 研究内容18-19
• 1.5 论文的结构安排19-20
• 第二章 船用雷达显示系统20-30
• 2.1 系统的功能分析20-21
• 2.2 系统的方案设计21-24
• 2.2.1 传感器模块22
• 2.2.2 处理单元模块22-23
• 2.2.3 显示器模块23
• 2.2.4 键盘与鼠标模块23-24
• 2.3 显示系统的关键技术24-29
• 2.3.1 雷达数据传输24-25
• 2.3.2 数据处理技术25-28
• 2.3.3 雷达综合信息显示28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 航迹融合算法的设计与实现30-49
• 3.1 模型的建立30-31
• 3.2 融合算法的设计31-41
• 3.2.1 数据预处理31-33
• 3.2.3 航迹关联33-38
• 3.2.4 航迹融合38-41
• 3.3 算法仿真与验证41-47
• 3.4 航迹融合算法的实现47-48
• 3.4.1 算法总体设计47
• 3.4.2 算法实现47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 显控软件的设计与实现49-80
• 4.1 软件设计方案49-51
• 4.2 显示驱动的研究51-54
• 4.3 Codec Engine 框架的研究54-58
• 4.4 系统软件的设计58-72
• 4.4.1 人机交互模块的设计58-66
• 4.4.2 中间通信模块的设计66-71
• 4.4.3 信息处理模块的设计71-72
• 4.5 系统软件的实现72-79
• 4.5.1 人机交互模块72-77
• 4.5.2 中间通信模块77-78
• 4.5.3 信息处理模块78-79
• 4.6 本章小结79-80
• 第五章 显示系统的测试80-88
• 5.1 雷达回波数据显示测试80-83
• 5.1.1 测试内容80-81
• 5.1.2 测试效果81-83
• 5.2 雷达系统软件控制功能测试83-85
• 5.2.1 测试内容83
• 5.2.2 测试效果83-85
• 5.3 航迹融合算法的软件测试85-87
• 5.3.1 测试内容85
• 5.3.2 测试效果85-87
• 5.4 本章小结87-88
• 第六章 总结与展望88-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-93
• 硕士期间取得的研究成果93-94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 崔红亮;;一种基于通用计算机的雷达显控终端软件设计[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年10期

2 王凤朝;黄树采;韩朝超;;多传感器信息融合及其新技术研究[J];航空计算技术;2009年01期

3 孙辉;赵峰;张峰云;;多传感器信息融合技术及其应用[J];海洋测绘;2009年05期

4 丁锋;姜秋喜;;分布式系统模糊航迹关联算法分析[J];计算机仿真;2008年02期

5 罗素云,谭箭;AIS与雷达目标航迹相关算法[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2003年01期

6 王晨熙;王晓博;朱靖;王国宏;;雷达与AIS信息融合综述[J];指挥控制与仿真;2009年02期

7 李维运;;VTS中雷达和AIS信息融合算法探讨[J];中国水运(学术版);2006年07期

8 陈汝军;;中国企业进入船舶电子及导航设备产业之形势分析[J];中国水运(学术版);2006年11期

9 韩剑辉;许镇琳;赵承利;舒东亮;;船舶综合导航系统应用技术[J];天津大学学报;2010年02期

10 邓术章;李光正;鲁慧民;周兆欣;;船用ARPA雷达与AIS信息融合的实现[J];船海工程;2009年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 索继东;柳晓鸣;刘人杰;刘玉民;;AIS的信息融合与雷达目标跟踪[A];中国航海学会2001年度学术交流会论文集[C];2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 项凌云;船舶导航雷达显示与控制终端的研究与设计[D];华东师范大学;2011年

2 周详;数字船用导航雷达显控系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年

3 蒋聪;AIS与导航雷达信息融合仿真平台设计与应用[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 雷琴;数字化船载雷达——嵌入式系统软件设计[D];浙江大学;2003年

5 甘星;AIS与雷达信息融合在VTS中应用的研究[D];大连海事大学;2003年

6 罗素云;AIS与雷达目标位置数据融合方法的研究[D];武汉理工大学;2003年

7 于海霞;AIS与雷达数据融合方法的研究[D];大连海事大学;2006年

8 于川;雷达数字化显示系统设计及实现[D];大连海事大学;2007年

9 李维运;VTS中雷达和AIS信息融合算法研究[D];大连海事大学;2007年

10 周英博;AIS辅助避碰决策系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

  本文关键词：船用雷达显示系统关键技术的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：293720