本發(fā)明屬于航海導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示方法。

背景技術(shù)：

海圖標(biāo)繪臺設(shè)備屬于航海作業(yè)設(shè)備，為海軍提供航海過程中的基本導(dǎo)航、態(tài)勢監(jiān)視和輔助紙海圖標(biāo)繪的功能。目前，我海軍的海圖標(biāo)繪臺設(shè)備采用機(jī)械原理控制標(biāo)繪點(diǎn)，且在同一時刻只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)目標(biāo)的跟蹤和指示，目標(biāo)間的指示切換耗時長，難以完成多目標(biāo)指示，無法滿足現(xiàn)代化海戰(zhàn)的軍事要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、快速準(zhǔn)確且使用方便的面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示方法。

本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示方法，包括以下步驟：

步驟1、定標(biāo)器通過人機(jī)交互界面確定光點(diǎn)指示的位置和顯示方式，然后將其轉(zhuǎn)換為控制指令并發(fā)送給接口機(jī)；

步驟2、接口機(jī)接收定標(biāo)器傳來的控制指令并接收處理數(shù)據(jù)；

步驟3、接口機(jī)對每一個指示光點(diǎn)進(jìn)行激光振鏡的跨區(qū)域指示處理，并將處理后的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存，釋放讀寫信號量；

步驟4：接口機(jī)向激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)；

步驟5：激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)根據(jù)接口機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示功能。

所述步驟1顯示方式包括光點(diǎn)的顏色和閃爍頻率。

所述步驟2的具體方法為：接口機(jī)啟動網(wǎng)絡(luò)接收線程，待接收到定標(biāo)器發(fā)來的控制指令后，通過數(shù)據(jù)讀寫的互斥處理獲取讀寫信號量，然后按照與定標(biāo)器之間的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得到待指示光點(diǎn)的個數(shù)、位置和顯示方式并將這些信息存于內(nèi)存結(jié)構(gòu)體中。

所述步驟3接口機(jī)對每一個指示光點(diǎn)進(jìn)行激光振鏡的跨區(qū)域指示處理的方法包括以下步驟：

(1)創(chuàng)建并初始化兩個光點(diǎn)鏈表，一個用于保存所有光點(diǎn)的當(dāng)前顯示狀態(tài)，另一個用于保存將要顯示的狀態(tài)；

(2)對待顯示的光點(diǎn)位置進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將所有振鏡的整體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為光點(diǎn)所在振鏡的相對坐標(biāo)，同時獲取待顯示光點(diǎn)所在振鏡的起始光點(diǎn)id號；如果坐標(biāo)和id均在合理范圍內(nèi)則繼續(xù)后續(xù)處理，否則處理結(jié)束；

(3)按照待顯示要求創(chuàng)建一個光點(diǎn)，并在當(dāng)前顯示鏈表中判斷是否已經(jīng)具有相同的光點(diǎn)；

(4)若沒有相同光點(diǎn)，則在所在振鏡中尋找未使用的光點(diǎn)id賦給該光點(diǎn)，設(shè)置該光點(diǎn)的位置、顏色和顯示方式，同時設(shè)置使用標(biāo)識和改變標(biāo)識均為true；

(5)若在當(dāng)前顯示鏈表中已包含相同光點(diǎn)，則在新鏈表中判斷原光點(diǎn)對應(yīng)的id是否被占用，如果沒被占用，則直接使用先前id號，同時設(shè)置光點(diǎn)的使用標(biāo)識為true，改變標(biāo)識為false，如果已經(jīng)被占用，則將占用原id的光點(diǎn)移走，為它尋找新的未使用id，再將原光點(diǎn)置為原id，同時設(shè)置光點(diǎn)的使用標(biāo)識為true，改變標(biāo)識為false。

所述步驟4的具體處理方法為包括以下步驟：

(1)創(chuàng)建并初始化串口發(fā)送線程；

(2)如果有控制數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，則在當(dāng)前顯示鏈表中遍歷所有光點(diǎn)，逐個判斷待顯示鏈表中是否繼續(xù)顯示，若不顯示則設(shè)置光點(diǎn)的使用標(biāo)識為true；

(3)在待顯示鏈表中遍歷所有光點(diǎn)，將使用的光點(diǎn)狀態(tài)按照報文格式組合成串口報文，存儲于發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中；

(4)交換當(dāng)前顯示鏈表和待顯示鏈表；

(5)將待顯示鏈表中的數(shù)據(jù)恢復(fù)為初始值；

(6)通過串口向激光振鏡多點(diǎn)指示系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并清空發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

所述激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)由12塊激光振鏡采用4*3的矩陣式排列方式組成，激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)對于給定具體位置、顏色及閃爍頻率的光點(diǎn)，由其位置所在的激光振鏡負(fù)責(zé)控制光點(diǎn)的顯示。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明在海圖標(biāo)繪臺中引入激光振鏡技術(shù)，并通過人機(jī)交互界面確定光點(diǎn)指示的位置和顯示方式，接口機(jī)接收到定標(biāo)器傳來的信息后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后再發(fā)送給激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)的多個激光振鏡的跨區(qū)域指示功能，具有快速準(zhǔn)確、使用方便等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的數(shù)據(jù)接收和處理的數(shù)據(jù)流程圖；

圖2為本發(fā)明的激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明的激光振鏡的跨區(qū)域指示算法處理流程圖；

圖4為本發(fā)明的數(shù)據(jù)讀取與發(fā)送的數(shù)據(jù)流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：

一種面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示方法，是在海圖標(biāo)繪臺設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的。海圖標(biāo)繪臺設(shè)備由定標(biāo)器(顯示界面)、接口機(jī)(用于數(shù)據(jù)傳輸和振鏡控制)和激光振鏡指示系統(tǒng)組成。定標(biāo)器內(nèi)置有定標(biāo)器軟件并通過人機(jī)交互界面確定光點(diǎn)指示的位置和顯示方式(顏色和閃爍頻率)，然后將其編碼為控制指令發(fā)送給接口機(jī)；接口機(jī)接收到定標(biāo)器傳來的信息后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后再發(fā)送給激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)的控制。

本發(fā)明引入激光振鏡技術(shù)，每個激光振鏡通過分時復(fù)用的方法，利用人眼視覺暫留的性質(zhì)，同時標(biāo)繪3個不同位置的光點(diǎn)，通過選取12個振鏡組成振鏡矩陣(4*3)，使光點(diǎn)可指示的范圍擴(kuò)大到1000*700mm，構(gòu)成面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)。

一種面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示方法，包括以下步驟：

步驟1、定標(biāo)器通過人機(jī)交互界面確定光點(diǎn)指示的位置和顯示方式，然后將其轉(zhuǎn)換為控制指令并發(fā)送給接口機(jī)。

在本步驟中，定標(biāo)器內(nèi)置有定標(biāo)器軟件，通過該定標(biāo)器軟件確定光點(diǎn)指示的位置和顯示方式，顯示方式包括顏色和閃爍頻率。

步驟2、接口機(jī)接收定標(biāo)器傳來的控制指令并接收處理數(shù)據(jù)。

如圖1所述，接口機(jī)首先啟動網(wǎng)絡(luò)接收線程，待接收到定標(biāo)器發(fā)來的控制指令后，通過數(shù)據(jù)讀寫的互斥處理獲取讀寫信號量，置新數(shù)據(jù)產(chǎn)生的標(biāo)志位m_Valid為true，然后按照與定標(biāo)器之間的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得到待指示光點(diǎn)的個數(shù)、位置和顯示方式并將這些信息存于內(nèi)存結(jié)構(gòu)體中。

步驟3、接口機(jī)對每一個指示光點(diǎn)進(jìn)行激光振鏡的跨區(qū)域指示處理，并將處理后的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存，釋放讀寫信號量。

如圖2所示，激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)由12塊激光振鏡采用4*3的矩陣式排列方式組成，每一個激光振鏡可控制250*233mm范圍內(nèi)的光點(diǎn)指示。對于給定具體位置、顏色及閃爍頻率的光點(diǎn)，由其位置所在的激光振鏡負(fù)責(zé)控制光點(diǎn)的顯示。

在進(jìn)行激光振鏡的跨區(qū)域指示處理前，需要進(jìn)行如下初始化工作：

(1)創(chuàng)建并初始化兩個光點(diǎn)鏈表，一個用于保存36個光點(diǎn)的當(dāng)前顯示狀態(tài)，另一個用于保存將要顯示的狀態(tài)；

(2)對數(shù)據(jù)產(chǎn)生標(biāo)志位m_bValid進(jìn)行初始化，設(shè)置為false。

在進(jìn)行初始化后，按照圖3進(jìn)行激光振鏡的跨區(qū)域指示處理。具體步驟如下：

(1)對待顯示的光點(diǎn)位置進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將12塊振鏡的整體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為光點(diǎn)所在振鏡的相對坐標(biāo)，同時獲取待顯示光點(diǎn)所在振鏡的起始光點(diǎn)id號。經(jīng)判斷，若坐標(biāo)和id均在合理范圍內(nèi)則繼續(xù)后續(xù)處理，否則結(jié)束算法。

(2)按照待顯示要求(包括位置、顏色和顯示方式)創(chuàng)建一個光點(diǎn)，并在當(dāng)前顯示鏈表中判斷是否已經(jīng)具有相同的光點(diǎn)(位置、顏色和顯示方式均相同)。

(3)若沒有相同光點(diǎn)，則在所在振鏡中尋找未使用的光點(diǎn)id賦給該光點(diǎn)，設(shè)置該光點(diǎn)的位置、顏色和顯示方式，同時設(shè)置使用標(biāo)識和改變標(biāo)識均為true；

(4)若在當(dāng)前顯示鏈表中已包含相同光點(diǎn)，則在新鏈表中判斷原光點(diǎn)對應(yīng)的id是否被占用，如果沒被占用，則直接使用先前id號，同時設(shè)置光點(diǎn)的使用標(biāo)識為true，改變標(biāo)識為false，如果已經(jīng)被占用，則將占用原id的光點(diǎn)移走，為它尋找新的未使用id，再將原光點(diǎn)置為原id，同時設(shè)置光點(diǎn)的使用標(biāo)識為true，改變標(biāo)識為false。

經(jīng)上述幾步處理后，實(shí)現(xiàn)控制指令到內(nèi)存數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

最后，經(jīng)數(shù)據(jù)讀寫的互斥處理，釋放信號量。

步驟4：接口機(jī)向激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。

在步驟1、2、3實(shí)施后，數(shù)據(jù)接收線程向發(fā)送線程發(fā)出數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好信號，發(fā)送線程讀取數(shù)據(jù)并通過串口向激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。具體流程如圖4所示，包括以下步驟：

(1)創(chuàng)建并初始化串口發(fā)送線程；

(2)如果有控制數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，則在當(dāng)前顯示鏈表中遍歷36個光點(diǎn)，逐個判斷待顯示鏈表中是否繼續(xù)顯示，若不顯示則設(shè)置光點(diǎn)的使用標(biāo)識為true、改變標(biāo)識為false；

(3)在待顯示鏈表中遍歷36個光點(diǎn)，將使用的光點(diǎn)狀態(tài)(位置、顏色和顯示方式)按照報文格式組合成串口報文，存儲于發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中；

(4)交換當(dāng)前顯示鏈表和待顯示鏈表；

(5)將待顯示鏈表中的數(shù)據(jù)恢復(fù)為初始值；

通過串口向激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并清空發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

步驟5：激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)根據(jù)接口機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示功能。

本發(fā)明的工作原理為：接口機(jī)接收到定標(biāo)器的控制指令后，按照網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的報文傳輸協(xié)議解析出需要激光振鏡系統(tǒng)指示的光點(diǎn)個數(shù)、位置和顯示方式，這里接收到的位置為12個激光振鏡器經(jīng)矩陣式排列后組成的整體平面坐標(biāo)，接口機(jī)對該位置信息進(jìn)行激光振鏡之間的跨區(qū)域換算后得到針對單個激光振鏡器的控制指令，最后通過串口發(fā)送給激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)。在連續(xù)接收到定標(biāo)器發(fā)來的控制指令時，指示光點(diǎn)的個數(shù)、位置和顯示方式會不斷發(fā)生變化，接口機(jī)需要將新的指示信息和原有的指示信息進(jìn)行不斷對比處理，關(guān)閉一些不再顯示的光點(diǎn)，同時開啟一些新的光點(diǎn)。另外，同一激光振鏡器內(nèi)最多有三個光點(diǎn)同時顯示，需要加以控制。

本發(fā)明在CentOS系統(tǒng)中，以QtCreator為開發(fā)環(huán)境進(jìn)行軟件仿真，成功實(shí)現(xiàn)了與定標(biāo)器之間的網(wǎng)絡(luò)通訊和激光振鏡多光點(diǎn)指示系統(tǒng)的控制。實(shí)現(xiàn)了面向紙海圖作業(yè)的激光振鏡跨區(qū)域指示算法在海圖標(biāo)繪臺中的應(yīng)用。使海圖標(biāo)繪臺達(dá)到了多光點(diǎn)指示的目的，同時提高了目標(biāo)的顯示切換時間，能夠更大化滿足我海軍的應(yīng)用需求。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。