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研究生:賴昱廷
研究生(外文):Yu-Ting Lai
論文名稱:基於海圖地理資訊分析之雷達影像模擬
論文名稱(外文):Radar Image Simulation Based on ENC and GIS Analysis
指導教授:張淑淨張淑淨引用關係
指導教授(外文):Shwu-Jing Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:通訊與導航工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:地理資訊系統電子航海圖雷達模擬全球定位系統
外文關鍵詞:GISENCRadar SimulationGPS
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由於港埠物流觀念的興起,造成海運方面需求量大增,且隨著科技累積月累的進步,使得船隻航行速度越來越快,但其伴隨著的風險也相對增加,為了減少海上事故的發生率,需要有一套完善的設備加以輔助,其中包含了電子地圖(陸上)、電子海圖(海上)、雷達系統及AIS系統(避碰用)。
當船隻遇到緊急狀況時,其船員的臨場反應就極為重要,為了提升船員應變決策能力,故開發了此系統(雷達模擬機)。
本系統結合了GPS與地理空間資訊(S-57)之資料,以模擬的方式呈現實際船上雷達波反射之影像,讓船員於擬真的環境進行受訓,使得能夠熟悉操作方式與增加避碰經驗,進而提升整體航海運行的安全性。
本論文之系統乃採用GDAL/ORG、Python等網路開發資源,將其建立架構組合設計而成。本系統可讀取官方S-57格式之電子航海圖(ENC)進而衍生出許多功能,例如:海圖圖層選擇(標杆、浮標、堤防(海岸線、人工海岸線) 、雷達反射器、本船安全等深線);雷達影像呈現;海圖解析度自動識別;此外,也包含雷達的基本功能,如:可變距離圈(VRM)、電子方位線(EBL)、Range的調整以及Head Up (H/U)、North Up (N/U)在不同模式下之工作情形。而GPS部分則採用IEC 61162-1規範標準進行解碼,故只要有IEC規範標準之系統皆可與本系統結合。
As the concept of port logistic caught on, the demand in marine transportation sharply increased. With technical improvement, the ships became faster and larger, which also increased the risk. In order to reduce the rate of marine accident, it is necessary to have a set of equipments to assist in safe navigation, including electronic chart, RADAR and AIS (Automatic Identification System).
When ships encounter emergency, navigator’s reaction is quite important. In order to improve the navigator’s ability for dealing with emergency, this research developed this RADAR simulator system. This system combines GPS positioning and Geographic Information System to simulate the image of real RADAR so that navigators can be trained in a more realistic environment, get familiar with the operation of RADAR, and accumulate the experience of anti-collision to enhance navigation safety.
The Radar Simulator software developed in this thesis consists of many different modules and is designed by using open source software, such as GDAL/OGR, Python, etc. This system can read official S-57 Electronic Navigational Chart (ENC) base cells and their updates. Functions developed include display of selected ENC layers, automatic selection of charts in suitable scales, and the generation of Radar image based on features encoded in ENC, such as shoreline constructions, buildings and radar beacons. Basic radar functions are also implemented, for example, Variable Range Marker (VRM) , Electronic Bearing Line (EBL), Range, and different display orientations, namely Head Up (H / U), and North Up (N/U). Computers running this simulator can be interconnected via Ethernet to form a network of training sites. All the interface sentence formats follows IEC-61162-1 to maximize the system’s usability.
誌謝 I
摘要 II
Abstract IV
目錄 VI
表目錄 XI
圖目錄 XII
第一章 序論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 現有系統技術 6
1.4 研究動機 7
1.5 論文章節架構 9
第二章 系統架構與預期功能簡述 10
2.1 系統概述(System Description) 10
2.2 Work Breakdown Structure(WBS) 11
2.2.1 RSS(1.00)WBS 11
2.2.2 RI(1.30)WBS 12
2.2.3 MM(1.50)WBS 12
2.2.4 UOI(1.40)WBS 13
2.3 功能需求(Functional Requirements) 14
2.4 介面需求(Interface Requirements) 15
2.5 效能需求( Performance Requirements ) 15
2.6 設計與開發環境(Design and build condition) 16
2.7 操作概念 ( Operational Concept ) 16
2.8 雷達模擬機活動流程圖 17
第三章 開發環境與相關技術標準 21
3.1 Python程式語言 21
3.2 地理資訊系統(GIS) 23
3.3 S57數值海測資訊交換標準 24
3.4 S57 ENC的資料模型與結構 25
3.5 GDAL/OGR 30
3.6 航法原理介紹 32
3.6 UDP 35
第四章 子系統介紹 36
4.1註冊驗證子系統(RS 1.10) 36
4.1.1 鎖網卡流程圖 37
4.2 GPS訊號解碼子系統(GPSR 1.20) 38
4.2.1 GPS訊號解碼流程圖 40
4.3雷達影像子系統(RI 1.30) 42
4.3.1 陸上、海上海圖圖層(LOCL 1.321) 42
4.3.2 陸上、海上海圖圖層 44
4.3.3 雷達反射軌跡影像(RRII 1.321) 45
4.3.4 雷達反射軌跡影像流程圖 45
4.4數學模型子系統 49
4.4.1 坐標轉換(經緯度 卡氏坐標 極坐標) 49
4.4.2 坐標轉換(經緯度 卡氏(XY)坐標) 50
4.4.3 坐標轉換(卡氏(XY)坐標 經緯度) 51
4.4.4 坐標轉換(卡氏(XY)坐標 極坐標) 52
4.4.5 坐標轉換(極坐標 卡氏(XY)坐標) 53
4.4.6 內插演算法 53
4.4.7 游標旋轉演算法 54
4.4.8 自行設計演算法 55
4.5使用者操作介面子系統 56
4.5.1 CUOI 1.41-選單1功能介紹 56
4.5.2 CUOI 1.41-選單2功能介紹 56
4.5.3 CUOI 1.41-圖例功能介紹 57
4.5.4 CUOI 1.41-標記功能介紹 57
4.5.5 系統操作介面(SUOI 1.42)功能介紹 58
第五章 系統成果及擴充設計 59
5.1系統成果功能介紹 59
5.1.1 圖層選擇介面、雷達影像及圖層顯示 60
5.1.2 Range調整(海圖縮放)、EBL(電子方位線)、VRM(可變距離圈)、滑鼠游標顯示 61
5.1.3 於H/U模式之海圖、刻度相對於HDT旋轉 63
5.1.4 圖港口自動識別 64
5.1.5 圖港口解析度自動識別 67
5.1.6 雷達影像強度調整、圖層高度設定 68
5.1.7 Radar Beacon 70
5.1.8 量測工具 - 麥卡托航法估測 73
5.2系統擴充設計介紹 75
5.3相關系統比較 79
5.3.1 本校航海人員訓練中心之雷達模擬機 79
5.3.2 海研二號雷達影像圖 82
第六章 結論與未來展望 84
6.1 結論 84
6.2 未來展望 86
附錄A –UDP結合執行緒 87
附錄B –執行緒控制執行緒 89
附錄C–MERCATOR航法 91
參考文獻 94
[1] 熊雲嵐,現代海運科技叢書之三-船舶雷達/熊雲嵐編著,臺北市 :
海文出版社
[2] 蔡源二,船員訓練叢書-雷達模擬,臺北市 :幼獅文化事業公司,民
國74
[3] 畢?萊,Python技術參考辭典 / David Beazley, Guido Van Rossum
編著; 張裕益譯,臺北縣汐止市 : 博碩文化, 2001[民90]
[4] Lutz, Mark,Python入門 / Mark Lutz, David Ascher原著; 陳建勳
譯,臺北市 : 歐萊禮發行 [臺南市] : 聯寶總經銷 , 1999
[5] 蕭世文,精通Python / 蕭世文編著,臺北市 : 文魁資訊, 2001[民
90]
[6] 黃書逸,Python 3技術手冊 /黃書逸著,台北市:�眳p資訊有限
公司,2009[民 98]
[7] 張淑淨,2007,海洋特色教科書-電子海圖 整合式導航資訊系統,
國立台灣海洋大學
[8] 薩師洪,航海學. 第一部, 領航與推算 / 薩師洪著,台北市 : 文
笙, 1990[民79]
[9] 徐俊邁,2009,具有多船自主航路與避碰機制之智慧型船舶交通模
擬平台,國立台灣海洋大學通訊與導航工程系碩士論文
[10] http://www.imo.org/,IMO國際海事組織
[11] http://www.hansbuch.dk/2090
[12]http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=Wikipedia:%E9%A6%96%E
9%A1%B5&variant=zh-tw,維基百科
[13] http://www.setech.com.tw/viewthread.php?action=printable&tid=20
[14] http://www.iho-ohi.net/english/home/,IHO國際海測組織
[15] http://cairographics.org/documentation/,PyCairo官方網站
[16] http://www.gdal.org/ogr/,GDAL/OGR官方網站
[17] http://www.python.org/,Python官方網站
[18] http://pygtk.org/,PyGTK官方網站
[19] http://www.pythonware.com/products/pil/,PIL官方網站
[20] http://www.pygame.org/,PyGame官方網站
[21] http://www.java2s.com/Code/Python/Network/CatalogNetwork.htm
[22] http://www.freebsd.org.hk/html/python/tut_tw/tut.html
[23] http://www.amk.ca/python/howto/sockets/
[24] http://www.pardon-sleeuwaegen.be/antoon/python/page0.html
[25] http://pyserial.wiki.sourceforge.net/pySerial
[26] http://docs.python.org/library/index.html
[27] http://blog.chinaunix.net/u/8780/showart_271987.html
[28] http://effbot.org/imagingbook/image.htm
[29] http://blog.chinaunix.net/u1/53950/showart_424361.html
[30] http://www.cppblog.com/oosky/category/109.html
[31] http://twistedmatrix.com/projects/core/documentation/howto/udp
.html
[32] http://hi.baidu.com/patrolsun/blog/item/ed05edf2b7db0614b17ec57
c.html
[33] http://www.cppblog.com/oosky/category/109.html
[34] http://www.ez2learn.com/index.php/python-tutorials/advance-tutors
ial/174-cpython
[35] http://tiger-beach.blogspot.com/2009/03/how-to-get-python25dlib-
and.html
[36] http://linubuntu.blogspot.com/2007/01/python-udp-broadcasting
.html
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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