2.3.3 電子海圖系統(tǒng)解析及開(kāi)發(fā) 功能開(kāi)發(fā) - 疊加雷達(dá)圖像

雷達(dá)(Radio Detection And Ranging [Radar]),意思為"無(wú)線(xiàn)電探測(cè)和測(cè)距",即用無(wú)線(xiàn)電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定它們的空間位置汉柒。雷達(dá)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波琅坡,由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、方位等信息亭螟。通過(guò)對(duì)物標(biāo)船的標(biāo)繪挡鞍,可以判斷物標(biāo)船和本船是否存在碰撞危險(xiǎn),更可以求取避讓措施预烙,核實(shí)避讓行動(dòng)的效果墨微。雷達(dá)是獨(dú)立于其他電子設(shè)備的,即當(dāng)本船GPS/AIS損壞或他船(特別是小型船舶)沒(méi)有裝配AIS設(shè)備時(shí)扁掸,雷達(dá)依然也提供具有目標(biāo)(包括陸地翘县、浮標(biāo)、其他船員)的獨(dú)立圖片谴分。

但雷達(dá)也存在以下局限性:在惡劣海況下锈麸,雷達(dá)容易受海浪坞靶、雨雪等干擾產(chǎn)生雜波丰涉;相同頻率的雷達(dá)在距離較近時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同頻雷達(dá)干擾雜波秧了;雷達(dá)存在30—50米的固定盲區(qū)略贮;受船上大桅等的影響會(huì)產(chǎn)生扇形陰影區(qū)等碟摆。因此北秽,船用雷達(dá)需搭配船上其他電子設(shè)備忧饭,通過(guò)信息融合技術(shù)县忌,將雷達(dá)圖像疊加到電子海圖系統(tǒng)中僧凰,從而直觀了解周?chē)皠?dòng)態(tài)探颈。

將雷達(dá)圖像疊加在電子海圖系統(tǒng)中,如果圖像與AIS等設(shè)備數(shù)據(jù)吻合训措,則駕駛員會(huì)更有信心確定自己走到正確的航線(xiàn)上伪节;反之光羞,駕駛員至少知道其中有問(wèn)題(具體是什么設(shè)備的問(wèn)題有待進(jìn)一步的排查)。但雷達(dá)數(shù)據(jù)不像GPS怀大、AIS等有固定且統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)纱兑,各廠家的雷達(dá)二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式并不統(tǒng)一,并且不對(duì)外開(kāi)放化借,使得只有相同廠家的雷達(dá)與電子海圖系統(tǒng)才能完美的整合潜慎。而作為電子海圖系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的獨(dú)立第三方,大都沒(méi)有能力研究各個(gè)廠家的雷達(dá)數(shù)據(jù)蓖康,只能通過(guò)視頻圖像接口把雷達(dá)圖像以圖片的形式簡(jiǎn)單的疊加在電子海圖系統(tǒng)中铐炫。

雷達(dá)圖像
電子海圖疊加雷達(dá)圖像(綠色部分)

值得高興的事是,對(duì)于具有ARPA功能的雷達(dá)而言蒜焊,標(biāo)繪出來(lái)的目標(biāo)是可以通過(guò)NMEA格式進(jìn)行傳輸?shù)牡剐牛湓O(shè)備類(lèi)型標(biāo)識(shí)為RA

疊加ARPA目標(biāo)
  1. TLB 目標(biāo)編號(hào)/標(biāo)簽對(duì)
       1   2    3   4       n   m    5
       |   |    |   |       |   |    |
$--TLB,x.x,c--c,x.x,c--c,...x.x,c--c*hh<CR><LF> 

字段1:目標(biāo)的編號(hào)
字段2:目標(biāo)的標(biāo)簽
字段3泳梆,4:第二個(gè)目錄的編號(hào)和標(biāo)簽
字段5:校驗(yàn)和

  1. TLL 目標(biāo)的經(jīng)緯度
       1  2       3 4        5 6    7         8 9 10
       |  |       | |        | |    |         | | |
$--TLL,xx,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,c--c,hhmmss.ss,a,a*hh<CR><LF> 

$RATLL,,3647.422,N,01432.592,E,,,,*58

字段1:目標(biāo)編號(hào)
字段2:緯度
字段3:緯度的方向 N 或 S
字段4:經(jīng)度
字段5:經(jīng)度的方向 E 或 W
字段6:目錄的名稱(chēng)
字段7:UTC時(shí)間
字段8:目標(biāo)狀態(tài) L=丟失鳖悠;Q=查詢(xún);T=標(biāo)繪中
字段9:參照目標(biāo) R=作為參照目標(biāo)來(lái)確定本船位置與速度
字段10:校驗(yàn)和

  1. TTM 已標(biāo)繪目標(biāo)的消息
       1  2   3   4 5   6   7 8   9   1011   121314        1516
       |  |   |   | |   |   | |   |   | |    | | |         | |
$--TTM,xx,x.x,x.x,a,x.x,x.x,a,x.x,x.x,a,c--c,a,a,hhmmss.ss,a*hh<CR><LF>

$RATTM,02,1.68,000.6,T,6.7,052.2,T,1.3,-9.4,N,,L,*6D

字段1:目標(biāo)編號(hào)
字段2:目標(biāo)距離
字段3:與本船的方位
字段4:T=真方位优妙;R=相對(duì)方位
字段5:目標(biāo)速度
字段6:目標(biāo)航向
字段7:T=真方位乘综;R=相對(duì)方位
字段8:DCPA
字段9:TCPA
字段10:速度/距離的單位 K=km/h;N=Knots套硼;S=miles/h
字段11:目標(biāo)名稱(chēng)
字段12:目標(biāo)狀態(tài)
字段13:參照目標(biāo)
字段14:UTC時(shí)間
字段15:獲取的類(lèi)型 A=自動(dòng)卡辰;M=手動(dòng);R=據(jù)報(bào)
字段16:校驗(yàn)和

  1. OSD 本船數(shù)據(jù)
       1   2 3   4 5   6 7   8   9 10
       |   | |   | |   | |   |   | |
$--OSD,x.x,A,x.x,a,x.x,a,x.x,x.x,a*hh <CR><LF>

$RAOSD,024.1,A,061.4,P,0.0,P,,,N*42 

字段1:船首向
字段2:船首向狀態(tài) A=數(shù)據(jù)有效 V=數(shù)據(jù)無(wú)效
字段3:航向
字段4:航向的參考系
字段5:速度
字段6:速度參考系
字段7:流向(手動(dòng)輸入)
字段8:流速(手動(dòng)輸入)
字段9:速度單位
字段10:校驗(yàn)和

  1. RSD 雷達(dá)系統(tǒng)信息
       1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11  1213 14
       |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   | | |
$--RSD,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,a,a*hh <CR><LF> 

$RARSD,0.150,233.5,0.177,086.4,,,,,0.150,233.5,0.1 25,N,N*59

字段1:Origin1 距離
字段2:Origin1 方位
字段3:VRM1
字段4:EBL1
字段5:Origin2 距離
字段6:Origin2 方位
字段7:VRM2
字段8:EBL2
字段9:光標(biāo)距離
字段10:光標(biāo)方向
字段11:當(dāng)前量程
字段12:量程的單位 K=千米熟菲;N=海里看政;S=法定里程
字段13:顯示模式 C=航向向上;H=首向上抄罕;N=北向上
字段14:校驗(yàn)和

Origin1和Origin2是指圓點(diǎn)不在本船的點(diǎn)的距標(biāo)圈和方位線(xiàn)

除了船用雷達(dá)外允蚣,還有氣象信息,能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前區(qū)域的氣象信息呆贿。氣象信息的獲取已超過(guò)船舶電子設(shè)備的能力范圍嚷兔,需要聯(lián)網(wǎng)以HTTP的方式獲取。

近海海區(qū)天氣預(yù)報(bào)
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