《电子海图系统中雷达图像与海图图形叠加技术研究》

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1、电子海图系统中雷达图像与海图图形叠加技术研究刘维亭,马继先,庄肖波(江苏科技大学,江苏镇江212003)摘要:针对电子海图系统中关于雷达视频与海图图形实时叠加,提出了叠加的新方法。电子海图系统综合显示层为8层,其中的4层作为雷达图像显示。运用TMS34020的32位端口像素综合能力,将海图图形4路4位像素信息与雷达图像4路4位像素信息进行叠加,合成4路8位信息送BT458Π9实现最终在显示器上的叠加。关键词:水路运输;电子海图;研究;视频叠加;雷达图像中图分类号:U675.81文献标识码:AResearchonRada

2、rimage&ChartGraphOverlappingTechniqueinECDISLIUWei2ting,MAJi2xian,ZHUANGXiao2bo(JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang,212003,China)Abstract:AimedatrealtimeoverlappingradarvideowithchartgraphofECDISanewmethodandgeneralinterfacecircuitarepresented.Thed

3、isplayofECDISiscomposedofeightlayersinwhichfourlayersareusedtodisplayradarimages,soa4bitsAΠDconverterisselectedtoquantifyradarvideo.Theweakvideoshouldbeproperlyamplifiedbeforequantification.Keywords:Waterwaytransportation;ECDIS(Electronicquantification;Radarimag

4、eChartDisplayandInformationSystem);Research;Video目前导航雷达显示器电子海图综合显示器的大屏幕高分辨率彩色图形显示器均为光栅扫描体迹方式的船位则是在任意位置上。1电子海图系统构成电子海图系统的主要功能组成可以根据图1得知:●主机:PentumⅣ2.5GHzCPU,1GRAM,120G硬盘●图形显示器:1600×1280,0.25mm,20英寸彩色LCD●图形处理器:Tms34020●雷达图像接口板●语音报警卡●雷达接收机、电罗经●海图数字化仪●打印输出设备电子海图系统运行

5、时,主机、海图图形处理板和雷达图像处理板在相互协调、相互联系下工作。由于海图内容十分丰富,蕴藏大量的航海信息,因此电子海图所显示的海图信息是相当丰富的。在显示时将占据大量的显示内存,特别是当海图运动时,即使制1～2。电子海图系统呈现给用户的显示画面是以海图底图为显示底层,以雷达图像为动态层的叠加层。因此在电子海图系统中衡量叠加的技术关键之所在就是坐标变换的准确性和精确度,要使静态目标完全吻合、动态目标的实时准确定位,在选择合理、精度高的坐标变换方式就变得尤为重要了。电子海图综合系统的大屏幕高分辨率彩色显示器一般为128

6、0×1024或1600×1280的分辨率,而目前导航雷达的彩色光栅显示器3～4一般为1024×1024分辨率,这样雷达的扫描区可以完全叠加在电子海图系统的显示器上了,电子海图系统是以位平面方式显示的,且一般为8层,其中的4层给海图图形显示,另外4层给雷达图像层5～7。舰船航行过程中,为了导航的方便,导航雷达的显示可有:船首线方式、真北方式、航迹方式等。因此在电子海图系统中也同样要具有这些方式,而对于每一种显示方式就对应一套坐标变换,其中前2种显示方式的船位(雷达位置)在屏幕的中心,而航灵活的、功能强的图形系统。主要特点

7、是快速、高度可编程性以及具有硬件支持的诸如像素、二维像素矩阵等类型数据的高效力处理能力。利用一内部指令catch,具有同时访问存储器和寄存器的能力;一指令系统,用来增强光栅图形的操作,提供可编程控制的CRT接口及存储器接口(标准DRAM和多口VRAM)。4千兆位(512M字节)物理地址空间完全按位寻址。TMS34020本机存储器接口由1个32位的双向地址Π数据总线、各种控制信号和行Π列地址控制信号。在本机存储周期内,地址和状态信息在本机地址Π数据(LAD)总线上输出,随后数据也在同一LAD线上传输。宽度为16Π32位。

8、存取DRAM和VRAM所必需的行列地址可直接从TMS34020的RCA总线上输出,从而省去了复杂的外部硬件。TMS34020的视频接口是非常灵活的且可编程,通过产生显示刷新所必须的串行寄存器传送,视频接口直接支持VRAM(见图2)。因此,GSP图形加速卡所做的各种工作就是对海图矢量图形的压缩、坐标变换、绘制海图、对海图进行旋转、平