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惯性/重力匹配组合导航系统是各国近几年来重点发展的导航技术之一,其原理是载体航行过程中,通过惯性仪表提供的数据结合重力图、重力异常图、重力数据和计程仪数据,经过信息融合,估计出导航中所需要的参数。电子海图系统是80年代中期发展起来的一种集成式导航信息系统,它是航行信息的核心。本文运用VC+Mapobjects开发惯性/重力匹配组合导航电子海图系统,实现多模式系统仿真。本系统在实现电子海图基本功能的同时,一方面将惯性/重力匹配组合导航算法与电子海图系统完美结合:另一方面将数字地球重力异常数据转化为数字地球重力异常图,使它与电子海图完美结合。具体工作如下:
(1)研究了运用VC+MapObjects开发电子海图系统,搭出一个基本的开发平台。由于开发电子海图系统有多种方式,根据实际需要选择经济、方便、快捷的开发方式,实现对电子海图的调用,实现在电子海图上进行放大、缩小、漫游等基本功能。
(2)深入研究了运用多种软件相结合的技术制作数字地球重力异常图。惯性/重力组合导航系统中,数字地球重力图和重力异常图是非常重要的一部分。能够将数字地球重力异常数据转化为数字地球重力异常图,这能够更直观、形象地研究惯性/重力组合导航系统。在此运用surfer、ArcView GIS、VC和Matlab软件,结合墨卡托坐标和高斯一克吕格坐标转换公式,将数字地球重力异常数据转化为数字地球重力异常图,并且通过前面开发的电子海图系统统一调用。通过把数字地球重力异常图与火山、地震带分布图的对比,可以确定该制作方法完全正确。
(3)为了满足精确性、工程化、实时性的需要,本系统尝试在数字仿真、半实物仿真和实物仿真模式下实现惯性/重力匹配组合导航电子海图系统整合。采用多线程、多媒体定时器、时间同步、串口等技术对分机程序进行编写与对主机程序进行扩充,同时将主机和三个分别装有惯性数据、重力数据、计程仪数据的分机设备组成一个系统。通过响应鼠标点击,对航程和面积计算进行一定的设计。通过演示,基本能够完成数字仿真、半物理仿真和实物仿真的演示,并能够实现导航目标在电子海图系统上随着导航算法进行运动。