專(zhuān)利名稱(chēng)：用雷達(dá)圖自動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)航圖的方法及導(dǎo)航儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地文航行所用導(dǎo)航圖的產(chǎn)生方法和顯示導(dǎo)航圖所用的儀器，適宜在各種船舶及游艇上使用的，用雷達(dá)圖自動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)航圖的方法及導(dǎo)航儀。
但電子海圖均源于各國(guó)官方航道組織提供的紙海圖，并涉及到經(jīng)常的航行通告修正問(wèn)題，所以電子海圖還需有一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持，需要具有相當(dāng)數(shù)量的專(zhuān)業(yè)制圖人員來(lái)維持和擴(kuò)展此數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)還牽涉到版權(quán)和國(guó)家法令等問(wèn)題，因此整個(gè)系統(tǒng)的使用費(fèi)用昂貴。
除此外，電子海圖不是每個(gè)船員都能看得懂的，只有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)過(guò)的人才能掌握運(yùn)用、維修。電子海圖使用后還有很多后續(xù)工作、資料還得依賴(lài)銷(xiāo)售公司提供，因此很多行動(dòng)都要受到人家的限制和制約，處于被動(dòng)地位。
電子海圖雖先進(jìn)，但根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，目前我國(guó)還有很大一部分的普通船員，還無(wú)法接受、掌握、操作使用。
專(zhuān)利號(hào)94110321.8“電子海圖顯示與信息系統(tǒng)”雖也提供了一種能使船舶自動(dòng)定位，隨時(shí)能了解、全面綜合衡量船舶周?chē)男畔?，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)及時(shí)避碰而自動(dòng)導(dǎo)航，但它仍然是以電子海圖為依據(jù)，為電子海圖的應(yīng)用。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為導(dǎo)航圖自動(dòng)產(chǎn)生步驟a.由雷達(dá)將船舶在航行過(guò)程中，以所測(cè)得位置周?chē)嘘P(guān)的圖形和數(shù)據(jù)的雷達(dá)圖為文本，并由GPS提供的該位置所在的經(jīng)、緯度，航向、時(shí)間等數(shù)據(jù)，作為文本號(hào)來(lái)標(biāo)定雷達(dá)圖的圖號(hào)。
b.將多個(gè)航次上所有標(biāo)有文本號(hào)的雷達(dá)圖，都輸入導(dǎo)航儀中并存儲(chǔ)，第一個(gè)航次建立為經(jīng)典航線的導(dǎo)航圖，并將其它圖象傳感器、測(cè)深儀、計(jì)程儀等檢測(cè)數(shù)據(jù)也輸入導(dǎo)航儀中存儲(chǔ)。
c.當(dāng)船舶航行在某條航線時(shí)，可隨時(shí)把雷達(dá)測(cè)得的即時(shí)雷達(dá)圖，在導(dǎo)航儀上顯示，同時(shí)將即時(shí)由GPS提供的經(jīng)、緯度、航向、時(shí)間數(shù)據(jù)也輸入導(dǎo)航儀，根據(jù)此數(shù)據(jù)將原有存儲(chǔ)的和此時(shí)經(jīng)、緯度最相接近的雷達(dá)圖調(diào)出，使其與即時(shí)雷達(dá)圖重疊，這時(shí)兩個(gè)主點(diǎn)位置間的差距，就直觀地從顯示屏上顯示出來(lái)，而航向的延伸線就是航行方向，同時(shí)水深度、航速等數(shù)據(jù)也可從導(dǎo)航儀上顯示出，如此不斷定時(shí)輸入、滾動(dòng)顯示進(jìn)行導(dǎo)航直到到達(dá)目的地。
d.若現(xiàn)行航線在原導(dǎo)航圖的左邊用一種顏色線存儲(chǔ)，在右邊用另一種顏色線存儲(chǔ)，兩種顏色線間的空間就是安全航行空間的界定。
導(dǎo)航儀由計(jì)程儀、測(cè)深儀、雷達(dá)、GPS接收機(jī)通過(guò)接口器處理后與主控制器連接成整體組成，所述的主控制器為計(jì)算機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于因其選用了一般船舶上原都具有的雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、GPS接收機(jī)為主要設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航，不需添置任何其它新設(shè)備。也不需要電子海圖，因此不受其它條件的限制和約束就能使用。而由此方法制成的導(dǎo)航圖和導(dǎo)航儀，一般的船長(zhǎng)和稍有航行知識(shí)的人都能掌握、操作、并看得懂，只需打開(kāi)計(jì)算機(jī)，運(yùn)用各種不同程序，就可在顯示屏幕上顯示你所要的數(shù)據(jù)和圖形，使用方便、靈活、快捷、資料齊全，所需費(fèi)用低，所以深受船長(zhǎng)的青睞，此導(dǎo)航圖是由眾多的雷達(dá)圖不斷連續(xù)、滾動(dòng)形成，并能自動(dòng)補(bǔ)充，因此多幾幅、少幾幅對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的使用影響不大，并更改航行通告方便，繼續(xù)保存或取消均可由使用者確定。但對(duì)電子海圖來(lái)講，確是一件困難而繁重的事情，同時(shí)也不是一般人能勝任的。
某航線的第一次導(dǎo)航圖可以由港道管理部門(mén)提供，也可用此方法自動(dòng)產(chǎn)生第一次導(dǎo)航圖，作為經(jīng)典導(dǎo)航圖。
導(dǎo)航圖自動(dòng)產(chǎn)生步驟a.由雷達(dá)將船舶在航行過(guò)程中，以所測(cè)得位置周?chē)嘘P(guān)的圖形和數(shù)據(jù)的雷達(dá)圖為文本，并由GPS提供的該位置所在的經(jīng)、緯度，航向、時(shí)間等數(shù)據(jù)作為文本號(hào)來(lái)標(biāo)定雷達(dá)圖的圖號(hào)。每隔一定時(shí)間更換一次圖形，進(jìn)行顯示并存儲(chǔ)。
b.將多個(gè)航次上所有標(biāo)有文本號(hào)的雷達(dá)圖，都輸入導(dǎo)航儀并在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，建立經(jīng)典航線的導(dǎo)航圖，若用黃色顯示稱(chēng)黃圖，并將其它圖象傳感器(包括數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、夜視儀)、測(cè)深儀、計(jì)程儀等檢測(cè)數(shù)據(jù)也輸入導(dǎo)航儀的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)。
c.當(dāng)船舶航行在某條航線時(shí)，就可隨時(shí)把雷達(dá)測(cè)得的即時(shí)雷達(dá)圖，若用蘭色顯示稱(chēng)蘭圖，在導(dǎo)航儀上顯示，同時(shí)將即時(shí)由GPS提供的經(jīng)、緯度、航向、時(shí)間數(shù)據(jù)也輸入導(dǎo)航儀，根據(jù)此數(shù)據(jù)將原有存儲(chǔ)的和此時(shí)經(jīng)、緯度最相接近的雷達(dá)圖調(diào)出，使其黃圖與蘭圖重疊顯示，這時(shí)兩個(gè)主點(diǎn)位置間的差距，就直觀地從計(jì)算機(jī)(即導(dǎo)航儀)顯示屏上顯示出來(lái)，而航向的延伸線就是航行方向，同時(shí)水深度、航速等數(shù)據(jù)也可從計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示出，如此不斷定時(shí)輸入、滾動(dòng)顯示進(jìn)行導(dǎo)航直到到達(dá)目的地。
d.若現(xiàn)行航線在原導(dǎo)航圖黃圖航線左邊，為便于區(qū)分用紅線存儲(chǔ)，在右邊用綠線存儲(chǔ)，紅、綠線間的空間就是安全航行空間的界定。(若蘭圖經(jīng)、緯度數(shù)據(jù)在黃圖上于限定的范圍內(nèi)查不到，蘭圖會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充成黃圖。)定時(shí)滾動(dòng)更換圖象的時(shí)間一般以即時(shí)顯示的主點(diǎn)，位移約為整個(gè)雷達(dá)圖畫(huà)面的十分之一為佳，但此數(shù)據(jù)又與導(dǎo)航儀設(shè)備的型號(hào)和航速有關(guān)。
一般掌握在航速為10節(jié)時(shí)，最大測(cè)距是1/4海里時(shí)大約是6秒，1/2海里大約是12秒，24海里約567秒，其余依次類(lèi)推，(因?yàn)镚PS更換一次數(shù)據(jù)約3秒，雷達(dá)掃描一次約2-3秒)，若時(shí)間超過(guò)太多、太長(zhǎng)，因四周目標(biāo)位置變化過(guò)大，效果不好，若滾動(dòng)更換時(shí)間太短，則圖幅增加，產(chǎn)生閃爍、刺激眼睛也不舒服。
若收到航行通告的修正，這時(shí)仍以其的經(jīng)、緯度、時(shí)間等數(shù)據(jù)作文本號(hào)，輸入計(jì)算機(jī)專(zhuān)用模塊中存儲(chǔ)，當(dāng)船進(jìn)入此經(jīng)、緯度范圍時(shí)，此修改內(nèi)容就會(huì)自動(dòng)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示或報(bào)警，提醒駕駛員注意。
導(dǎo)航儀由計(jì)程儀、測(cè)深儀、雷達(dá)、GPS接收器通過(guò)接口處理后與主控器(計(jì)算機(jī))連接。即雷達(dá)、其它圖象傳感器、測(cè)深儀、GPS接收器、攝像機(jī)的輸出端接在接口器上經(jīng)處理后，再與計(jì)算機(jī)連接，而計(jì)算機(jī)再與存儲(chǔ)器連接(也可不另接存儲(chǔ)器)。
按上述不斷滾動(dòng)、輸入雷達(dá)圖，制作成的某航線導(dǎo)航圖的方法，由其編制成計(jì)算機(jī)的軟件操作，送入計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)為黃圖，供實(shí)際航行使用時(shí)，不斷定時(shí)將即時(shí)的雷達(dá)圖(蘭圖)輸入計(jì)算機(jī)與原有的黃圖重疊，成為導(dǎo)航圖，并在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出，供駕駛員參考，不斷滾動(dòng)，直到到達(dá)目的地，起到導(dǎo)航作用，而其它有關(guān)航行數(shù)據(jù)也可按需要操作計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)屏幕上得到顯示。
權(quán)利要求
1.一種用雷達(dá)圖自動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)航圖的方法，其特征在于制作步驟a.由雷達(dá)將船舶在航行過(guò)程中，以所測(cè)得位置周?chē)嘘P(guān)的圖形和數(shù)據(jù)的雷達(dá)圖為文本，并由GPS提供的該位置所在的經(jīng)、緯度，航向、時(shí)間等數(shù)據(jù)，作為文本號(hào)來(lái)標(biāo)定雷達(dá)圖的圖號(hào)。b.將多個(gè)航次上所有標(biāo)有文本號(hào)的雷達(dá)圖，都輸入導(dǎo)航儀中并存儲(chǔ)，第一個(gè)航次建立為經(jīng)典航線的導(dǎo)航圖，并將其它圖象傳感器、測(cè)深儀、計(jì)程儀等檢測(cè)數(shù)據(jù)也輸入導(dǎo)航儀中存儲(chǔ)。c.當(dāng)船舶航行在某條航線時(shí)，可隨時(shí)把雷達(dá)測(cè)得的即時(shí)雷達(dá)圖，在導(dǎo)航儀上顯示，同時(shí)將即時(shí)由GPS提供的經(jīng)、緯度、航向、時(shí)間數(shù)據(jù)也輸入導(dǎo)航儀，根據(jù)此數(shù)據(jù)將原有存儲(chǔ)的和此時(shí)經(jīng)、緯度最相接近的雷達(dá)圖調(diào)出，使其與即時(shí)雷達(dá)圖重疊，這時(shí)兩個(gè)主點(diǎn)位置間的差距，就直觀地從顯示屏上顯示出來(lái)，而航向的延伸線就是航行方向，同時(shí)水深度、航速等數(shù)據(jù)也可從導(dǎo)航儀上顯示出，如此不斷定時(shí)輸入、滾動(dòng)顯示進(jìn)行導(dǎo)航直到到達(dá)目的地。d.若現(xiàn)行航線在原導(dǎo)航圖的左邊用一種顏色線存儲(chǔ)，在右邊用另一種顏色線存儲(chǔ)，兩種顏色線間的空間就是安全航行空間的界定。
2.一種專(zhuān)用于權(quán)利要求1所述的方法的導(dǎo)航儀，由計(jì)程儀、測(cè)深儀、雷達(dá)、GPS接收器通過(guò)接口處理后與主控制器連接成整體組成，其特征在于，所述的主控制器為計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航儀，其特征在于計(jì)算機(jī)與存儲(chǔ)器連接。
全文摘要
一種用雷達(dá)圖制作導(dǎo)航圖的方法及導(dǎo)航儀,適宜各種船舶及游艇進(jìn)行地文航行時(shí)使用,以雷達(dá)將航行過(guò)程中測(cè)得的雷達(dá)圖作文本,由全球定位系統(tǒng)GPS提供的該位置所在的經(jīng)、緯度、航向、時(shí)間等數(shù)據(jù),作為文本號(hào)標(biāo)定雷達(dá)圖的圖號(hào),并將其及其它有關(guān)的測(cè)深儀、計(jì)程儀、圖象傳感器數(shù)據(jù)輸入導(dǎo)航儀中存儲(chǔ),建立航線的導(dǎo)航圖,船行駛時(shí),隨時(shí)把雷達(dá)測(cè)得的即時(shí)雷達(dá)圖輸入導(dǎo)航儀中,同時(shí)將此位置存儲(chǔ)的雷達(dá)圖調(diào)出,兩圖重迭,主點(diǎn)位置間的差距,直觀地從顯示屏上顯示出,航向的延伸線就是航行方向。利用原船上的導(dǎo)航設(shè)備,不需添置任何其它新設(shè)備,也不需電子海圖,不受其它條件限制,稍有航行知識(shí)的人都能掌握,并使用方便,能確保航行的安全、可靠。
文檔編號(hào)G01C21/00GK1382959SQ0211115
公開(kāi)日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2002年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月22日
發(fā)明者趙志平, 趙波 申請(qǐng)人:趙志平