CN108061572A - 一种海洋核动力平台综合态势显控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋核动力平台综合态势显控系统及方法,涉及海洋核动力平台领域,包括:第一单元,用于对海洋核动力平台以及海洋核动力平台周围的探测目标进行监测;第二单元,用于接收第一单元获得的监测数据,并获得显示数据;数据库,用于存储显示数据;显示屏,接收显示数据进行显示,显示屏的显示区域包括图形显示区,图形显示区分为多个区域。本发明利用分区域显示的工作方式,方便工作人员快捷地获取需要的信息,简单明了地对海洋核动力平台周围的态势进行了解。
Description
技术领域
本发明涉及海洋核动力平台领域,具体涉及一种海洋核动力平台综合态势显控系统及方法。
背景技术
海洋核动力平台在海洋资源开发、极地科考、深海空间站建设和偏远岛屿建设方面提供安全、可靠、经济、便利的能源供应,具有广阔的市场应用前景。
在海洋核动力平台的日常工作中,海洋核动力平台除了要配备普通船舶导航信息相关设备外,为了对海洋核动力平台近区三维空间进行反入侵预警,还会配备多种监测设备;目前显示方式多为每个监测设备配备专有的显示操作台,导航信息则以仪表的形式嵌在指挥台面,传统的分散显控方式占用的位置空间大,存在大量的冗余信息,不利于操作人员对设备进行操控,无法对核动力平台周边综合态势进行简单明了的掌握,可能对指挥决策产生负面影响,且分散的控制需要消耗大量的位置空间和人员站位,会增加大量的运营成本。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种海洋核动力平台综合态势显控系统及方法,利用分区域显示的工作方式,方便工作人员快捷地获取需要的信息,简单明了地对海洋核动力平台周围的态势进行了解。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种海洋核动力平台综合态势显控系统,所述综合态势显控系统包括:
第一单元,用于对海洋核动力平台以及海洋核动力平台周围的探测目标进行监测,所述第一单元包括多种不同的监测设备,所述监测设备包括GPS定位设备、航姿监测设备、光纤罗经、气象监测设备、船舶自动识别系统、S波段雷达、X波段小目标雷达、红外光电探测设备以及声纳设备;
第二单元,用于接收所述第一单元获得的监测数据,并获得显示数据;
数据库,用于存储所述显示数据;
显示屏,接收所述显示数据进行显示,所述显示屏的显示区域包括图形显示区,所述图形显示区分为多个区域,多个所述区域包括:
综合态势显示区,用于在GIS地图上显示探测目标信息,所述探测目标信息包括雷达探测区域、声纳探测区域、探测目标位置、探测目标航迹、探测目标来源以及探测目标威胁程度;
导航信息显示区,用于显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息;
探测视频显示区,用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
在上述技术方案的基础上,所述数据库将与所述探测目标有关的所述显示数据进行分类,每个所述探测目标对应建立一个属性集合,所述属性集合包括:探测目标航速、探测目标航迹、探测目标方位、探测目标大小、探测目标类型、探测时间、探测目标来源、探测目标威胁程度以及探测数据来源;所述探测目标信息为所述属性集合中根据优先级选取的一种或多种。
在上述技术方案的基础上,所述显示屏的显示区域还包括数字显示区,所述第二单元在处理所述S波段雷达、X波段小目标雷达、声纳设备传来的探测数据时,获取所述探测目标的数量、各个所述探测目标的航速、各个所述探测目标的经纬度并显示于所述数字显示区。
在上述技术方案的基础上,所述第二单元还用于对监测数据进行筛选后获得显示数据。
在上述技术方案的基础上,若多个所述监测设备中的两种或两种以上的监测设备采集同一种监测数据,则所述第二单元根据当前状态下不同监测设备对该种监测数据的探测精度,进行筛选,并得到所述显示数据。
在上述技术方案的基础上,所述第二单元在处理所述船舶自动识别系统、所述S波段雷达以及所述X波段小目标雷达对同一监测目标监测所传来的数据时,结合精度因素、天气因素,筛选出兼顾精度以及天气影响因素的优化数据存储于所述数据库内。
在上述技术方案的基础上,所述第一单元还包括:无人机探测器;
所述第二单元在处理所述X波段小目标雷达以及所述无人机探测器对同一监测目标监测所传来的数据时,当所述同一监测目标的距离大于无人机探测精准距离时,以所述X波段小目标雷达的监测结果为准,当所述同一监测目标的距离小于无人机探测精准距离时,则采用加权平均的计算方式将所述X波段小目标雷达以及所述无人机探测器监测得到的数据进行整合并存储于所述数据库内。
一种海洋核动力平台综合态势显控方法,其用于监测并显示海洋核动力平台的综合信息,其特征在于,所述综合态势显控方法包括以下步骤:
S1:利用第一单元对海洋核动力平台以及海洋核动力平台周围的探测目标进行监测,所述第一单元包括多种不同的监测设备,所述监测设备包括GPS定位设备、航姿监测设备、光纤罗经、气象监测设备、红外光电探测器、船舶自动识别系统、S波段雷达、X波段小目标雷达、红外光电探测设备以及声纳设备;
S2:利用第二单元对所述第一单元获得的监测数据,获得显示数据;
S3:建立数据库,所述数据库用于存储所述显示数据;
S4:利用显示屏,接收所述显示数据进行显示;
所述显示屏的显示区域包括图形显示区,所述图形显示区分为多个区域,多个所述区域包括:
综合态势显示区,用于在GIS地图上显示探测目标信息,所述探测目标信息包括雷达探测范围、声纳探测范围、探测目标位置、探测目标来源以及探测目标威胁程度;
导航信息显示区,用于显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息;
探测视频显示区,用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
在上述技术方案的基础上,所述S3中,建立所述数据库时,所述数据库将与所述探测目标有关的所述显示数据进行分类,每个所述探测目标对应建立一个属性集合,所述属性集合包括:探测目标航速、探测目标航迹、探测目标方位、探测目标大小、探测目标类型、探测时间、探测目标来源、探测目标威胁程度以及探测数据来源;所述探测目标信息为所述属性集合中根据优先级选取的一种或多种。
在上述技术方案的基础上,所述S4中的所述显示屏的显示区域还包括数字显示区,所述第二单元在处理所述S波段雷达、X波段小目标雷达、声纳设备传来的探测数据时,获取所述探测目标的数量、各个所述探测目标的航速、各个所述探测目标的经纬度等属性并显示于所述数字显示区。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明利用分区域显示的工作方式,方便工作人员快捷地获取需要的信息,简单明了地对海洋核动力平台周围的态势进行了解。
(2)本发明的数字显示区用于显示优先级较低的数据,便于指挥人员进一步对于海洋核动力平台周围的情况进行掌控。
(3)本发明对前端探测设备的原始数据进行了处理,避免显示数据过多,给工作人员的数据查看造成麻烦。
(4)本发明采用了集中输出的形式,信息高度集成化且满足平台综合态势监测需求的,减少了显控台的数量,减少了指挥人员站位,具有一定经济效益。
(5)本发明建立了一种目标威胁指标体系递阶模型,用于对目标威胁等级自动评价,帮助指挥人员辅助决策。
附图说明
图1为本发明实施例1中海洋核动力平台综合态势显控系统的结构框图;
图2为本发明实施例1中第一单元的结构框图;
图3为本发明实施例1中显示屏的结构框图;
图4为本发明实施例2中第一单元的结构框图;
图5为本发明实施例2中目标威胁指标体系递阶模型的结构框图;
图中:1、第一单元;10、GPS定位设备;11、航姿监测设备;12、光纤罗经;13、气象监测设备;14、船舶自动识别系统;15、S波段雷达;16、X波段小目标雷达;17、红外光电探测设备;18、声纳设备;19、无人机探测器;2、第二单元;3、数据库;4、显示屏;40、综合态势显示区;41、导航信息显示区;42、探测视频显示区。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
实施例1
参见图1、2、3所示,本发明实施例提供一种海洋核动力平台综合态势显控系统,其用于监测并显示海洋核动力平台的综合态势信息,综合态势显控系统包括:
第一单元1,用于对海洋核动力平台以及海洋核动力平台周围的探测目标进行监测,第一单元1包括多种不同的监测设备,监测设备包括GPS定位设备10、航姿监测设备11、光纤罗经12、气象监测设备13、船舶自动识别系统14、S波段雷达15、X波段小目标雷达16、红外光电探测设备17以及声纳设备18;
第二单元2,用于接收第一单元1获得的监测数据,并获得显示数据;
数据库3,用于存储显示数据;
显示屏4,接收显示数据进行显示,显示屏4的显示区域包括图形显示区,图形显示区分为多个区域,多个区域包括:
综合态势显示区40,用于在GIS地图上显示探测目标信息,探测目标信息包括雷达探测区域、声纳探测区域、探测目标位置、探测目标来源以及探测目标威胁程度;
导航信息显示区41,用于显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息;
探测视频显示区42,用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
本发明的GPS定位设备10用于对海洋核动力平台自身的方位进行定位,并结合GIS技术制作成GIS地图;航姿监测设备11、光纤罗经12用于对海洋核动力平台自身的纵摇、横摇、纵倾、横倾等姿态参数进行监测;气象监测设备13用于对海洋核动力平台周围的天气环境进行监测;船舶自动识别系统14用于使得海洋核动力平台能够具备船舶识别功能,而船舶自动识别系统14对探测目标识别的前提是探测目标自身也配备船舶自动识别功能;S波段雷达15、X波段小目标雷达16用于对海洋核动力平台周围的空中或水面目标进行探测;红外光电探测设备17用于对海洋核动力平台周围的情况进行视频图像采集;而声纳设备18用于对海洋核动力平台周围的水下目标进行探测;
第二单元2在接收到第一单元1的多个监测设备的监测数据,并根据各监测数据不做筛选,直接进行转化,获得后期用于在显示屏4显示的显示数据;
数据库3用于存储显示数据以作为数据存储的单元,以便其他设备进行数据提取;
显示屏4,显示屏4根据显示需求分为不同的显示区域,显示屏4的显示区域包括图形显示区,图形显示区用于接收显示数据通过图像形式进行显示,图形显示区分为多个区域,多个区域包括:
综合态势显示区40,综合态势显示区40用于显示主要信息,诸如GIS地图以及在叠加在GIS地图上的探测目标信息,而探测目标信息包括雷达探测区域、声纳探测区域、探测目标位置、探测目标航迹、探测目标来源以及探测目标威胁程度,其中雷达探测范围指的是当前雷达扇扫图像范围,声纳探测范围指的是声纳扇扫图像范围,探测目标位置指的是目标叠加显示在GIS地图上的位置信息,探测目标航迹指的是在GIS地图上叠加的目标航行轨迹,探测目标来源指的是目标在空中或水面或水下,而探测目标威胁程度则为根据显示数据进行评判得到的威胁级别;
导航信息显示区41,则用于显示海洋核动力平台自身的方位信息,即能够显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息等;
探测视频显示区42,用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
本发明利用第一单元1的多个监测设备对海洋核动力平台自身状况以及周围情况进行探测,第二单元2将多个监测设备的监测数据转换为用于后期在显示屏4显示的显示数据,最终在显示屏4进行分区域显示,分区域显示的工作方式,方便工作人员快捷地找寻需要的信息,简单明了地对海洋核动力平台周围的态势进行了解。
实施例2
参见图4、5所示,本发明实施例提供一种海洋核动力平台综合态势显控系统,与实施例1的区别在于,数据库3将与探测目标有关的显示数据进行分类,每个探测目标对应建立一个属性集合,属性集合包括:探测目标航速、探测目标航迹、探测目标方位、探测目标大小、探测目标类型、探测时间、探测目标来源、探测目标威胁程度以及探测数据来源;探测目标信息为属性集合中根据选取的一种或多种;
工作人员根据需要,能够对属性集合中的数据种类进行优先级的分配,从而按照优先级的排序在属性集合选出优先级较高且达到需要显示的优先级级别的数据;
本实施例中,显示屏4的显示区域还包括数字显示区,第二单元2在处理在处理S波段雷达15、X波段小目标雷达16、声纳设备18传来的探测数据时,获取探测目标的数量、各个探测目标的航速、各个探测目标的经纬度并显示于数字显示区。
相对于图形显示区而言,数字显示区用于显示目标的全面信息,方便工作人员在有需求时进行查阅;图形显示区显示的信息是重要程度即优先级较高的数据,工作人员能够直观的、快速的能够掌握海洋核动力。
需要说明的是,优先级的评判是以观察频率和重要程度为评判依据;例如海洋核动力平台探测目标位置、探测目标航迹、探测目标来源以及探测目标威胁程度,能够直观的反映海洋核动力平台以及周围探测目标的相对位置,故而较为重要,既优先级较高,此类信息在综合态势显示区40直观展示,便于工作人员观察;而探测目标的数量、各个探测目标的航速、各个探测目标的经纬度,不影响指挥人员的直接判断,故而优先级较低,则仅在需要观察时查看数字显示区即可。
本实施例中,第二单元2还用于对监测数据进行筛选后获得显示数据;
从而利用显示屏4对较主要的数据进行显示,一方面节省图形显示区的显示面积,另一方面能够避免显示数据过多,给工作人员的数据查看造成麻烦。
本实施例中,若多个监测设备中的两种或两种以上的监测设备采集同一种监测数据,
则第二单元根据当前状态下不同监测设备对该种监测数据的探测精度,对数据进行数学统计分析,获取最优解,并得到显示数据;
由于多种监测设备可能会对同一监测目标进行监测,因此也可能会获得同一种监测数据,而不同的监测设备在相同的监测环境下可能会获得不同的监测精度,故而第二单元2需要对同一监测数据进行筛选,以获得较精准的数据,最终得到显示数据。
本实施例中,第二单元2在处理船舶自动识别系统14、S波段雷达15以及X波段小目标雷达16对同一监测目标监测所传来的数据时,结合精度因素、天气因素,筛选出兼顾精度以及天气影响因素的数据存储于数据库3内;
船舶自动识别系统14、S波段雷达15以及X波段小目标雷达16均能对水面目标进行探测,从接收到的船舶自动识别系统14、S波段雷达15以及X波段小目标雷达16监测的信息中可以获取水面目标数量、航速、航迹、位置、大小等关键信息,一般舰艇上未对该类信息进行任何处理就直接显示,出现严重的信息冗余,为了提高指挥人员的指挥效率,本发明提出了一种数据优化算法,能够有效对水面信息进行优化,减少冗余信息,提高数据可信度;
首先从探测精度上进行分析,船舶自动识别系统14的探测精度最高,X波段小目标雷达16次之,S波段雷达15最差;但是船舶自动识别系统14探测的目标有限,对于没有配备船舶自动识别系统14的目标不具备探测能力;X波段小目标雷达16和S波段雷达15的探测能力受天气影响,正常气候环境下,X波段小目标雷达16探测精度远优于S波段雷达15;雨天、大雾环境下,S波段雷达15探测能力更强。通过分析可以知道,各设备对目标的探测精度为目标类型、天气因素的函数,以该函数为基础,本发明提出了一种动态权值平均法对水面信息进行优化,具体如下:
记向量x=x1,x2….xn为船舶自动识别系统14探测到的目标数据,向量y=y1,y2….yn为X波段小目标雷达16探测到的目标数据,向量z=z1,z2….zn为S波段雷达15探测到的目标数据,定义矩阵
对于一次性探测数据最有效的优化方法就是加权平均,分析各探测设备性能可以发现,各探测设备数据相对于最优数据的重要性并不相同,假设船舶自动识别系统14、X波段小目标雷达16、S波段雷达15相对于最优解的权重分别为a、b、c,由前述分析可知a、b、c并不是固定值,而是随探测目标类型、天气变化而动态变化,因此权重值a、b、c为目标类型m、天气n的函数,记为a,b,c=fm,n,且a+b+c=1,0<a<1,0<b<1,0<b<1。函数f可以由实验或者仿真确定,目标类型m由探测目标本身决定,天气n可以由导航系统气象设备提供,当目标类型m、天气n确定时,通过计算可以确定对应该条件下权重值a、b、c,权重向量T=a,b,c;然后采用动态权值平均法,计算得到目标的最优数据;
设目标的最优数据位向量e,由上述分析可得:e=w*T。
本实施例中,第一单元1还包括:无人机探测器19;
第二单元2在处理X波段小目标雷达16以及无人机探测器19对同一监测目标监测所传来的数据时,当同一监测目标的距离大于无人机探测精准距离时,以X波段小目标雷达16的监测结果为准,当同一监测目标的距离小于无人机探测精准距离时,则采用加权平均的计算方式将X波段小目标雷达16以及无人机探测器19监测得到的数据进行整合并存储于数据库3内;
无人机探测器19、X波段小目标雷达16均能通过计算获得低空目标二维坐标信息即空中目标的平面投影角度、距离;X波段小目标雷达16和无人机探测器19的探测精度不受天气、目标类型等复杂因素影响,主要是由目标的距离决定的,当目标距离大于无人机探测精准距离时,X波段小目标雷达16的远优于无人机探测器19,一般可以认为X波段小目标雷达16探测数据为真实数据;当目标距离小于无人机探测精准距离时,无人机探测器19精度一般高于X波段小目标雷达16;本发明中采用两种监测设备的监测数据的加权平均方式作为低空中近距离目标的最优解,设无人机探测器19、X波段小目标雷达16的权重分别为a、b,a和b为探测距离x的函数,根据上述分析,该权重函数为;
其中,式中C1、C2为常数,且C1+C2=1。
需要说明的是,就目前技术而言,无人机探测精准距离为5公里,后期随着无人机图像采集精度以及远程控制范围的扩大,无人机探测精准距离会根据具体情况进行适当的扩大。
必要时,本系统还可提出了一种层次分析法对目标威胁评估,通过数据处理服务器的后台运算,自动生成目标的威胁等级,可有效提高决策的效率;
一般海工平台或者舰艇都是凭借指挥人员经验对探测目标威胁程度进行判断,这种判断主观性强,需要消耗的时间多,不利于平台组织防卫、救援,且对指挥人员水平的要求高;
为了帮助指挥人员进行判断、决策,本发明提出了一种层次分析法对目标威胁评估,通过数据处理服务器的后台运算,自动生成目标的威胁等级,可有效提高决策的效率;
层次分析法评估过程中,最关键的点就是效能指标体系的建立和权重的确定,针对此发明,首先需要按照一定的原则把复杂的问题划分为条理清晰、层次分明的目标威胁指标体系递阶模型;效能指标体系中,最高层为目标层,目标层作为支配下一层因素的理想目标只有一个;中间层为准则层,中间层可以包含影响目标实现的多个层次;最底层为指标层,包含影响准则层因素效能的各类指标;
评估的最终目标为海洋核动力平台入侵目标威胁度,根据系统的功能定位和影响关系,可以初步确定目标特征、威胁意图、威胁环境3个准则层因素,对于每个准则层因素又可以确定多个指标层因素;
目标特征这一准则层主要包括:目标类型、尺寸大小以及辐射特性三个指标层;
威胁意图这一准则层主要包括:攻击轨迹、航行速度、航行方向以及机动模式四个指标层;
威胁环境这一准则层主要包括:气象条件、水文条件以及我方支援三个指标层;
层次分析法评估过程主要包括以下步骤:
第一步,层次单排序:
递阶模型划分好后就确定了个准侧层以及其下属的指标层之间的隶属关系,由于指标层之间的重要性是不同的,例如目标类型相较于辐射特性、攻击轨迹相较于航行方向就更为重要,判据矩阵就是据此建立的;设指标q1,q2,…,qn与准则Dk有关联,则指标q1,q2,…,qn关于准则Dk的判据矩阵为:
其中,aij表示求因素q1和q2对准则Dk影响的重要程度,而判据矩阵A应具有以下性质:
已知判据矩阵A指标q1,q2,…,qn与准则Dk求解权重w1,w2,…,wn的过程即为相对权重的计算,这一过程的基本原理是把各指标相对于准则层因素的重要性排序,又叫做层次单排序。权重可以由特征根法计算得到:AW=λmaxW;
其中:W=(w1,w2,···,wn)T和λmax分别为据矩阵A的特征向量和最大特征根,W归一化处理后即为所求的权重的向量,代表了指标层因素相对于准则层因素的重要程度。通过以上方法可以计算得到目标特征、威胁意图、威胁环境相较于目标威胁程度的权重,以及它们的底层因素的各自权重,为了检验判据矩阵的合理性,需要对矩阵的一致性进行判断,定义一致性比例CR,一致性指标CI:
式中n为判据矩阵阶数,当CI越接近0判据矩阵一致性越好。
第二步,层次总排序:
利用计算得到的指标层中所有因素对准则层的层次单排序结果,就可以计算出针对总目标所有指标因素的权重,这就是层次总排序;层次总排序需要计算每一层对应上一级的权重,方法与单排序类似;为评价总排序的计算结果的一致性,需要计算与单排序类似的一致性检验。
第三步,目标威胁程度评估:
通过层次总排序求出底层指标相对于目标威胁程度的权重b=b1,b2,…,bn,底层指标的实际值定义为a=a1,a2,…,an,定义云向量T=a×bT。定义一个已知威胁状态下云向量T0=a0×bT,a0为底层所有指标在已知威胁状态的值,一般由参考相关标准或者专家评定得到;然后对T和T0进行归一化处理,经过归一化处理后,只有大小而无量纲,方法如下:
为了衡量实际威胁程度偏离已知威胁状态的程度,定义加权偏离度θ:
Wi*其中加权偏离度描述了实际威胁程度与作为评判标准的已知威胁的差距,因此实际目标威胁程度可以定义为E=1-θ,E反映了该目标的威胁程度,E越大则说明目标威胁度越高,当E>1时,说明评价的实际威胁大于作为评判标准的已知威胁。
实施例3
本发明实施例提供一种海洋核动力平台综合态势显控方法,其用于监测并显示海洋核动力平台的综合信息,其特征在于,综合态势显控方法包括以下步骤:
S1:利用第一单元对海洋核动力平台以及海洋核动力平台周围的探测目标进行监测,第一单元包括多种不同的监测设备,监测设备包括GPS定位设备、航姿监测设备、光纤罗经、气象监测设备、红外光电探测器、船舶自动识别系统、S波段雷达、X波段小目标雷达、红外光电探测设备以及声纳设备;
S2:利用第二单元对所述第一单元获得的监测数据,获得显示数据;
S3:建立数据库,数据库用于存储显示数据;
S4:利用显示屏,接收显示数据进行显示;
显示屏的显示区域包括图形显示区,图形显示区分为多个区域,多个区域包括:
综合态势显示区,用于在GIS地图上显示探测目标信息,探测目标信息包括雷达探测范围、声纳探测范围、探测目标位置、探测目标来源以及探测目标威胁程度;
导航信息显示区,用于显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息;
探测视频显示区,用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
本发明的GPS定位设备用于对海洋核动力平台自身的方位进行定位,并结合GIS技术制作成GIS地图;航姿监测设备用于对海洋核动力平台自身的姿态进行监测;航姿监测设备、光纤罗经用于对海洋核动力平台自身的纵摇、横摇、纵倾、横倾等姿态参数进行监测;气象监测设备用于对海洋核动力平台周围的天气环境进行监测;船舶自动识别系统用于使得海洋核动力平台能够具备船舶识别功能,而船舶自动识别系统对探测目标识别的前提是探测目标自身也配备船舶自动识别功能、S波段雷达、X波段小目标雷达用于对海洋核动力平台周围的空中或水面目标进行探测;红外光电探测设备用于对海洋核动力平台周围的情况进行视频图像采集;而声纳设备用于对海洋核动力平台周围的水下目标进行探测;
第二单元在接收到第一单元的多个监测设备的监测数据,并根据各监测数据不做筛选,直接进行转化,获得后期用于在显示屏显示的显示数据;
数据库用于存储显示数据以作为数据存储的单元,以便其他设备进行数据提取;
显示屏,显示屏根据显示需求分为不同的显示区域,其中的图形显示区用于通过图像形式进行显示,而图形显示区中的接收显示数据进行显示,显示屏的显示区域包括图形显示区,图形显示区分为多个区域,多个区域包括:
综合态势显示区,综合态势显示区用于显示主要信息,诸如GIS地图以及在叠加在GIS地图上的探测目标信息,而探测目标信息包括雷达探测区域、声纳探测区域、探测目标位置、探测目标航迹、探测目标来源以及探测目标威胁程度,其中雷达探测范围指的是当前雷达扇扫图像范围,声纳探测范围指的是声纳扇扫图像范围,探测目标位置指的是目标叠加显示在GIS地图上的位置信息,探测目标航迹指的是在GIS地图上叠加的目标航行轨迹,探测目标来源指的是目标在空中或水面或水下,而探测目标威胁程度则为根据显示数据进行评判得到的威胁级别;
导航信息显示区,则用于显示海洋核动力平台自身的方位信息,即能够显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息等;
探测视频显示区,用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
本发明利用第一单元的多个监测设备对海洋核动力平台自身状况以及周围情况进行探测,第二单元将多个监测设备的监测数据转换为用于后期在显示屏显示的显示数据,最终在显示屏进行分区域显示,方便工作人员快捷地找寻需要的信息,简单明了地对海洋核动力平台周围的态势进行了解。
实施例4
本发明实施例提供一种海洋核动力平台综合态势显控方法,与实施例3的区别在于:
S3中,建立数据库时,数据库将与探测目标有关的显示数据进行分类,每个探测目标对应建立一个属性集合,属性集合包括:探测目标航速、探测目标航迹、探测目标方位、探测目标大小、探测目标类型、探测时间、探测目标来源、探测目标威胁程度以及探测数据来源;探测目标信息为属性集合中根据优先级选取的一种或多种;
工作人员根据需要,能够对属性集合中的数据种类进行优先级的分配,从而按照优先级的排序在属性集合选出优先级较高且达到需要显示的优先级级别的数据。
本实施例中,S4中的显示屏的显示区域还包括数字显示区,第二单元在处理在处理S波段雷达、X波段小目标雷达、声纳设备传来的探测数据时,获取探测目标的数量、各个探测目标的航速、各个探测目标的经纬度并显示于数字显示区。
相对于图形显示区而言,数字显示区用于显示目标的全面信息,方便工作人员在有需求时进行查阅;图形显示区显示的信息是重要程度即优先级较高的数据,工作人员能够直观的、快速的能够掌握海洋核动力。
需要说明的是,优先级的评判,为对海洋核动力平台的重要性程度的评级,例如海洋核动力平台自身的方位信息以及探测目标方位图,两者能够直观的观察到海洋核动力平台以及周围探测目标的信息,故而较为重要,既优先级较高;而海洋核动力平台自身的信息以及周围探测目标的信息则仅在需要观察时才需要观察,故而优先级较低。
本发明不仅局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案,均在其保护范围之内。
Claims (10)
1.一种海洋核动力平台综合态势显控系统,其用于监测并显示海洋核动力平台的综合态势信息,其特征在于,所述综合态势显控系统包括:
第一单元(1),用于对海洋核动力平台以及海洋核动力平台周围的探测目标进行监测,所述第一单元(1)包括多种不同的监测设备,所述监测设备包括GPS定位设备(10)、航姿监测设备(11)、光纤罗经(12)、气象监测设备(13)、船舶自动识别系统(14)、S波段雷达(15)、X波段小目标雷达(16)、红外光电探测设备(17)以及声纳设备(18);
第二单元(2),用于接收所述第一单元(1)获得的监测数据,并获得显示数据;
数据库(3),用于存储所述显示数据;
显示屏(4),接收所述显示数据进行显示,所述显示屏(4)的显示区域包括图形显示区,所述图形显示区分为多个区域,多个所述区域包括:
综合态势显示区(40),用于在GIS地图上显示探测目标信息,所述探测目标信息包括雷达探测区域、声纳探测区域、探测目标位置、探测目标航迹、探测目标来源以及探测目标威胁程度;
导航信息显示区(41),用于显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息;
探测视频显示区(42),用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
2.如权利要求1所述的海洋核动力平台综合态势显控系统,其特征在于:所述数据库(3)将与所述探测目标有关的所述显示数据进行分类,每个所述探测目标对应建立一个属性集合,所述属性集合包括:探测目标航速、探测目标航迹、探测目标方位、探测目标大小、探测目标类型、探测时间、探测目标来源、探测目标威胁程度以及探测数据来源;所述探测目标信息为所述属性集合中根据优先级选取的一种或多种。
3.如权利要求1所述的海洋核动力平台综合态势显控系统,其特征在于:所述显示屏(4)的显示区域还包括数字显示区,所述第二单元(2)在处理所述S波段雷达(15)、X波段小目标雷达(16)、声纳设备(18)传来的探测数据时,获取所述探测目标的数量、各个所述探测目标的航速、各个所述探测目标的经纬度并显示于所述数字显示区。
4.如权利要求1所述的海洋核动力平台综合态势显控系统,其特征在于:所述第二单元(2)还用于对监测数据进行筛选后获得显示数据。
5.如权利要求4所述的海洋核动力平台综合态势显控系统,其特征在于:若多个所述监测设备中的两种或两种以上的监测设备采集同一种监测数据,则所述第二单元(2)根据当前状态下不同监测设备对该种监测数据的探测精度,进行筛选,并得到所述显示数据。
6.如权利要求5所述的海洋核动力平台综合态势显控系统,其特征在于:所述第二单元(2)在处理所述船舶自动识别系统(14)、所述S波段雷达(15)以及所述X波段小目标雷达(16)对同一监测目标监测所传来的数据时,结合精度因素、天气因素,筛选出兼顾精度以及天气影响因素的优化数据存储于所述数据库(3)内。
7.如权利要求5所述的海洋核动力平台综合态势显控系统,其特征在于:所述第一单元(1)还包括:无人机探测器(19);
所述第二单元(2)在处理所述X波段小目标雷达(16)以及所述无人机探测器(19)对同一监测目标监测所传来的数据时,当所述同一监测目标的距离大于无人机探测精准距离时,以所述X波段小目标雷达(16)的监测结果为准,当所述同一监测目标的距离小于无人机探测精准距离时,则采用加权平均的计算方式将所述X波段小目标雷达(16)以及所述无人机探测器(19)监测得到的数据进行整合并存储于所述数据库(3)内。
8.一种海洋核动力平台综合态势显控方法,其用于监测并显示海洋核动力平台的综合信息,其特征在于,所述综合态势显控方法包括以下步骤:
S1:利用第一单元对海洋核动力平台以及海洋核动力平台周围的探测目标进行监测,所述第一单元包括多种不同的监测设备,所述监测设备包括GPS定位设备、航姿监测设备、光纤罗经、气象监测设备、红外光电探测器、船舶自动识别系统、S波段雷达、X波段小目标雷达、红外光电探测设备以及声纳设备;
S2:利用第二单元对所述第一单元获得的监测数据,获得显示数据;
S3:建立数据库,所述数据库用于存储所述显示数据;
S4:利用显示屏,接收所述显示数据进行显示;
所述显示屏的显示区域包括图形显示区,所述图形显示区分为多个区域,多个所述区域包括:
综合态势显示区,用于在GIS地图上显示探测目标信息,所述探测目标信息包括雷达探测范围、声纳探测范围、探测目标位置、探测目标来源以及探测目标威胁程度;
导航信息显示区,用于显示海洋核动力平台自身的航姿信息、方位信息、气象信息;
探测视频显示区,用于显示红外光电探测设备对目标探测的实时视频。
9.如权利要求8所述的海洋核动力平台综合态势显控方法,其特征在于,所述S3中,建立所述数据库时,所述数据库将与所述探测目标有关的所述显示数据进行分类,每个所述探测目标对应建立一个属性集合,所述属性集合包括:探测目标航速、探测目标航迹、探测目标方位、探测目标大小、探测目标类型、探测时间、探测目标来源、探测目标威胁程度以及探测数据来源;所述探测目标信息为所述属性集合中根据优先级选取的一种或多种。
10.如权利要求8所述的海洋核动力平台综合态势显控方法,其特征在于:所述S4中的所述显示屏的显示区域还包括数字显示区,所述第二单元在处理所述S波段雷达(15)、X波段小目标雷达(16)、声纳设备(18)传来的探测数据时,获取所述探测目标的数量、各个所述探测目标的航速、各个所述探测目标的经纬度等属性并显示于所述数字显示区。
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