CN109064878A - 航海标绘作业辅助方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航海标绘作业辅助方法及装置，所述辅助装置包括标绘桌、信号生成单元和投影装置，所述标绘桌用于放置标绘图纸；所述方法包括：初始化所述辅助装置，设置投影画面的设置参数；控制信号生成单元根据投影画面的设置参数和从外部获取的外部数据生成包含有辅助信息的投影画面并发送至所述投影装置；控制所述投影装置将所述投影画面投影至放置于所述辅助装置中的标绘桌上的标绘图纸的上表面。应用本发明，能够解决现有航海标绘辅助作业中存在的实现复杂、辅助信息有限等问题。

Description

航海标绘作业辅助方法及装置

技术领域

本发明属于航海标绘技术领域，具体地说，是涉及一种航海标绘作业辅助方法及装置。

背景技术

舰船在航行过程中，航海作业人员需要进行一系列航海标绘作业，如用于获取推算或观测舰位的海图作业，军事航海中的舰艇机动绘算、鱼攻绘算等。人工航海标绘作业流程一般为：作业人员使用平行尺、量角器、分轨等绘图工具，结合图上已有信息，将待绘算数据以简单几何图元的形式绘制在图纸上，然后对图纸上已有图元按照图解法程序进行绘算，如果绘算信息不足或有新的绘图信息，则重复此过程直至绘算结束。在绘算过程中，图纸逐渐呈现出作业人员可理解的态势图，作业人员也可以按需用绘图工具量取一些定量的航海要素数据。以方位距离定位为例，作业人员首先根据测得的物标方位在海图上绘制出物标为起点的射线，再根据测得的物标的距离在海图上绘制以物标为圆心的距离圆，然后选择靠近推算舰位的交点作为观测舰位。观测舰位的经纬度、与计划航线的偏差等数据便可以用绘图工具量出。更加复杂的舰艇机动绘算或战斗航海作业往往需要持续十几分钟甚至几十分钟。显然，人工航海标绘的精度与速度由作业人员的熟练程度所决定，在数据量大或者图解程序复杂时，存在工作量巨大、繁琐、耗时较长、作业误差不可避免等缺点。

随着航海领域科技的发展，电子海图显示与信息系统（ECDIS）等导航设备、助航仪器越来先进，其导航定位功能越来越全面，在导航定位方面体现了人工标绘作业无可替代的优势与趋势。因此，针对人工航海标绘作业，利用各类设备进行辅助越来越受到关注。目前，航海标绘作业大致包括三种辅助方式：方式A，在海图上动态的指示或绘制导航设备发送的参数，多为当前位置信息；方式B，利用装置实现纸质海图上点的坐标的快速计算，并通过与电子海图等设备的互联获取该点相关信息；方式C，改进现有作图工具，加速一些特定图元的标绘或量测。

前两种辅助方式由海图作业标绘台（航迹仪）实现，也是目前应用较为广泛的辅助方式。海图作业标绘台作为现代舰船中重要的航海作业设备，主要配合纸质海图使用，其代表性的分层结构大致如图1所示：数字化板101由透明玻璃中间夹杂分布均匀的铜丝网格线组成，利用电磁感应建立层面与平面坐标空间的一一对应关系；用于标绘作业的上层海图102放置于数字化板101之上；上层海图102之上的定标器103用于拾取上层海图102上任一点的位置并利用定标器触摸屏进行交互；数字化板101下设置有光点定标器（单点激光笔）104，光点定标器104连通绘笔一同由传动机构105带动。

光点定标器104实现了上述辅助方式A。

海图作业标绘台根据接收到的导航信息，利用上层海图102下方的传动机构105控制光点定标器104移动至某一特定坐标位置进行光点投放。在日常航行中，光点通常表示舰船的当前位置，在投放位置信息的同时，绘笔在标绘台内放置的下层海图106中绘出航迹并标注一些简单的航海标志。

光点定标器104限于传动机构105的机械导轨式结构，其移动速度较慢，噪声大且故障率高，并且显示光点数、颜色有限（唯一），难以实现多批目标的快速转换跟踪和展示更复杂的信息。将光点定标器104与传动机构105这一组合升级为激光投影装置可以一定程度上增加信息展示的种类与速度。比如中国发明专利申请CN107680474A中公开了一种基于高亮度激光投影结构的海图标绘系统，该系统包括激光投影装置和纸海图放置平台，激光投影装置放置于纸海图放置平台下方，通过高亮度激光投影技术向纸海图投出更多种类、更多颜色的图案；中国发明专利申请CN107037669A中公开了一种面向战斗航海标绘的舰操图投影系统，该系统在海图作业标绘台下方的机械导轨上安装可以投放与纸质海图比例尺一致的舰操图图案的装置。以上两种系统虽然能够提供比光点定标器更多的投影信息，但仍存在以下不足：1）投影装置在标绘图纸下方，利用透过图纸的影像作为辅助信息使用，因此对投影设备亮度要求较高，为了避免影像模糊不清，投影图形为以点、线为主的简单图元；2）投影内容是导航设备信息的图元化再现，不包含航海业务逻辑，因此其展现内容限于预定义的信息种类，不能与绘图人员进行交互以辅助较为复杂的标绘作业；3）装置复杂，精度要求较高，在海图作业标绘台上实现时，需要避免各部件的安装与标绘台现有设计相冲突。

定标器103实现了上述辅助方式B。

定标器103由作业人员在上层海图102上方操作，利用标点周围的电磁线圈与数字化板101产生的感应电流，实现对标点的坐标的量测，因此可以用于拾取海图上任一点的位置，实现定位本舰、目标或航路点，还可以在上层海图102上指示出位置信息并上传，辅助生成数字计划航线，同时可以利用定标器触摸屏进行交互，获取与标点位置相关的信息。比如在哈尔滨工程大学2013级硕士论文《海图作业标绘台关键技术研究与设计实现》中提及，定标器附带的液晶屏可以查询显示目标舰船在不同时刻的位置、航行参数和与本船的方位距离等。

定标器103实现了基于海图上一点位置与电子海图进行交互，但限于其硬件实现与工作原理，其交互信息有限，而且只能在定标器液晶屏或电子海图中观看信息，不能直接用于辅助海图标绘。拾取标点位置坐标的反向操作，即利用已知坐标去寻找海图上对应点则复杂的多，这也由其硬件局限性所决定的，即定标器103难以直接展示标点之外的点与坐标空间的对应关系。另外，定标器103还存在硬件遮挡海图信息、移动速度较慢、多目标跟踪切换不方便的不足。

通过在现有作图工具上增加光、电元件，一些工具实现了上述辅助方式C。

如中国实用新型专利CN204924249U中公开了一种海图作业激光游标定位尺，中国实用新型专利CN205879179U中公开了一种用于海图作业的智能向位尺，中国实用新型专利CN206201777U中公开了一种海图平行尺。这些工具虽然能加速部分辅助图元的绘制或部分航海要素数据的量测，但使得原先简单、可靠的绘图工具过于复杂、昂贵，且不能从整体上改进航海标绘作业方式，因此并未得到推广使用。

以上各种技术方案均能一定程度上辅助航海标绘作业，但均存在信息表现能力和人机交互有限的缺点，特别是不能辅助较长时间的复杂航海标绘作业，因此不能灵活满足各类标绘作业的丰富需求，难以更好地辅助现代化海战军事航海保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种航海标绘作业辅助方法及装置，解决现有航海标绘辅助作业中存在的实现复杂、辅助信息有限等问题。

为实现上述发明目的，本发明提供的辅助装置采用下述技术方案予以实现：

一种航海标绘作业辅助装置，所述辅助装置包括标绘桌、信号生成单元和投影装置，所述标绘桌用于放置标绘图纸，所述信号生成单元至少用于根据投影画面的设置参数和从外部获取的外部数据生成包含有辅助信息的投影画面并发送至所述投影装置，所述投影装置用于将所述投影画面投影至所述标绘图纸的上表面。

进一步的，所述信号生成单元还用于设置所述投影画面的设置参数。

如上所述的辅助装置，所述辅助装置还包括交互单元和主控单元，所述交互单元用于将作业人员的交互操作转换为交互信号并发送至所述主控单元，所述主控单元至少用于根据所述交互信号得出交互处理结果并发送至所述信号生成单元，所述信号生成单元还用于将所述交互处理结果作为所述辅助信息的一部分加入到所述投影画面中。

进一步的，所述主控单元包括有交互处理模块和业务逻辑模块；所述交互处理模块用于初始化和更新所述交互单元，并将所述交互单元发送的交互信号转换为指令和参数，根据所述指令和参数调用所述业务逻辑模块；所述业务逻辑模块用于存储业务算法模型、根据所述业务算法模型和从外部获取的相关数据得出所述交互处理结果并发送至所述信号生成单元。

进一步的，所述主控单元包括有投影设置模块，用于设置所述投影画面的设置参数并发送至所述信号生成单元。

优选的，所述交互单元包括触控感测模块和所述投影画面中的触控交互界面，所述触控感测模块检测所述触控交互界面上的触控操作，将所述触控操作作为所述交互信号发送至所述主控单元。

优选的，所述交互单元包括输入设备和显示于显示器的显示交互界面，所述输入设备在所述显示交互界面上产生所述交互信号并将所述交互信号发送至所述主控单元。

为实现前述发明目的，本发明提供的辅助装置采用下述技术方案予以实现：

一种采用航海标绘作业辅助装置实现航海标绘作业的辅助方法，所述方法包括：

初始化所述辅助装置，设置投影画面的设置参数；

控制所述辅助装置中的信号生成单元，根据投影画面的设置参数和从外部获取的外部数据生成包含有辅助信息的投影画面并发送至所述辅助装置中的投影装置；

控制所述投影装置将所述投影画面投影至放置于所述辅助装置中的标绘桌上的标绘图纸的上表面。

进一步的，所述方法还包括：

在所述初始化所述辅助装置时，选择所述辅助信息的类型；

判断是否需要辅助交互作业；

如果需要辅助交互作业，利用辅助交互作业生成交互处理结果，控制所述信号生成单元将所述交互处理结果作为所述辅助信息的一部分加入到所述投影画面中；否则，控制所述信号生成单元生成包含有所选择的辅助信息的类型的辅助信息的投影画面。

进一步的，所述辅助交互作业生成交互处理结果，具体包括：

作业人员依据作业内容确定所需的辅助业务，通过所述辅助装置中的交互单元发送包含有所述所需的辅助业务的交互信号至所述辅助装置中的主控单元，所述主控单元将接收的所述交互信号转换为指令和参数，根据所述指令和参数调用相应的业务算法模型，根据所述业务算法模型和从外部获取的相关数据得出所述交互处理结果。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的航海标绘作业辅助装置及辅助方法，通过设置标绘桌、信号生成单元及投影装置，利用信号生成单元生成包含有辅助信息的投影画面，利用投影装置将投影画面投影到位于标绘桌上的标绘图纸的上表面，一方面，通过信号生成单元以软件的方式生成包含有辅助信息的投影画面，与现有技术利用硬件去投射和移动图像的单电激光笔、激光发射器等方式相比，能丰富辅助信息的形式，使其从基本的点、线、圆、矩形等图元，扩展到了文字、图像、动画、视频等任意平面可视化技术可以表现的形式，且绘制位置、绘制数量、绘制色彩等易于通过软件进行控制，使得信息绘制的速度大大加快；另一方面，利用标绘图纸上表面的投影画面来展示辅助信息，对投影装置的亮度要求不高，能够有低成本的投影装置获得清晰的展示画面；此外，整个辅助装置结构极其简单，对各组成部件的性能要求不高，方便嵌入到现有设备中，且利用软、硬件升级等可以更方便灵活的改进投影画面的尺寸、分辨率等，极大地便利了现有航海标绘辅助作业。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有技术中海图作业标绘台的结构示意图；

图2是基于本发明航海标绘作业辅助装置一个实施例的结构示意图；

图3是基于本发明航海标绘作业辅助装置另一个实施例的结构示意图；

图4是图3中主控单元一个实施例结构示意图；

图5是图3中主控单元另一个实施例的结构示意图；

图6是图3中交互单元一个实施例的结构示意图；

图7是图6中触控感测模块一个实施例的结构示意图；

图8是图3中交互单元另一个实施例的结构示意图；

图9是基于本发明航海标绘作业辅助方法一个实施例的流程图；

图10是基于本发明航海标绘作业辅助方法另一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

请参见图2，该图所示为基于本发明航海标绘作业辅助装置一个实施例的结构示意图。在该实施例中，航海标绘作业辅助装置包括标绘桌13、信号生成单元11和投影装置12。其中，标绘桌13用于放置标绘图纸14。信号生成单元11，用于根据投影画面的设置参数S1和从外部获取的外部数据S2生成投影画面21，并将投影画面21发送至投影装置12，投影画面21中包含有辅助信息22。投影装置12位于标绘桌13上方，用于将投影画面21投影到标绘图纸14的上表面。而且，投影画面21完全覆盖或部分覆盖标绘图纸14。

具体的，标绘桌13可以为海图作业标绘台。放置于标绘桌13上的标绘图纸14，包括但不限于海图、鱼攻绘算纸、舰操图、空白标绘图纸等。投影画面的设置参数S1可以通过信号生成单元11来设置，S1包括但不局限于投影画面21的尺寸、分辨率、要显示的辅助信息的类型、显示的比例尺、基准坐标等。通过对投影画面设置参数，可以确保投影画面的比例尺、基准坐标等与标绘图纸14保持一致。而信号生成单元11所生成的投影画面21中的辅助信息22的形式多样化，包括但不限于数值、文本、图像、图像、动画等。作为优选实施方式，投影画面21可以同时显示包括当前位置在内的多种辅助信息，例如位置的经纬度数值、最近2个小时的航迹、以当前位置为圆心半径2海里的距离圆、附有推算位置的速度矢量箭头等。投影装置12将投影画面21投影到标绘图纸14上，实现对各类航海标绘作业的辅助，如海图作业、战斗航海作业、舰艇机动作业等。

在该实施例中，为了不影响人工标绘和观看图纸，减小占用空间，投影装置12为放置在标绘桌13上方、自上而下投影的一台或多台投影机。在其他一些实施例中，投影装置12还可以为放置在标绘桌13上、位于作业人员对面或侧面的一台或多台短焦投影机。

应用该实施例的辅助装置，由于辅助装置直接利用标绘图纸上表面的投影画面来展示信息，因此对投影装置的亮度要求不高，普通投影机也可实现清晰展现画面。相对于利用硬件去投射和移动图形的单点激光笔、激光发射器等设备，辅助装置利用软件控制投影画面的生成，一方面能丰富辅助信息的形式，使其从基本的点、线、圆、矩形等图元，扩展到了文字、图像、动画、视频等任意平面可视化技术可以表现的形式，而且将信息绘制速度提高到与投影刷新率一致，绘制位置扩展为投影画面任意位置，绘制数量、绘制色彩也仅受软件的限制；另一方面，其结构十分简单，投影画面分辨率和尺寸的升级也更加方便灵活，只需增加投影装置的数量、提高投影装置分辨率，调整单台投影装置的投影画面尺寸即可。

图3示出了基于本发明航海标绘作业辅助装置另一个实施例的结构示意图。如图3所示意，与图2实施例类似的，该实施例的航海标绘作业辅助装置也包括标绘桌13、信号生成单元11和投影装置12，标绘桌13用于放置标绘图纸14。除此之外，该实施例中，辅助装置还包括有主控单元15和交互单元16。其中，交互单元16用于将作业人员的交互操作S4转换为交互信号S5发送至主控单元15。主控单元15根据交互信号S5和从外部获取的相关数据S2，得出交互处理结果S3并发送至信号生成单元11，并适时发送交互界面更新信息S6至交互单元16。信号生成单元11除了根据投影画面的设置参数S1和从外部获取的外部数据S2生成包含有辅助信息的投影画面之外，还将交互处理结构S3作为辅助信息的一部分加入到投影画面中，最终，信号生成单元11将包含有所有辅助信息22的投影画面21发送至投影装置12，投影装置12将投影画面21投影到标绘图纸14的上表面。

在该实施例中，通过在辅助装置中设置交互单元16和主控单元15，可以与作业人员进行实时交互，完成更加复杂的业务模型计算，并通过展示模型计算结果来辅助较为复杂的航海标绘作业。

图4和图5分别示出了图3中主控单元15的实施例的结构示意图。

在图4示出的一个实施例中，主控单元15包括有交互处理模块151和业务逻辑模块152。其中，交互处理模块151用于初始化和更新交互单元16。具体的，交互处理模块151在装置初始化阶段，负责生成交互单元16的初始交互界面；在装置运行阶段，将交互单元16发送的交互信号S5转换为指令和参数作为模型调用参数S51，进而调用业务逻辑模块152。业务逻辑模块152则存储和实现不同业务算法模型，可以根据调用参数S51和外部获取的相关数据S2得出交互处理结果S3并发送至信号生成单元；同时还将模型调用结果S31返回交互处理模块151，据此发送交互界面更新信息S6来更新交互单元16的状态，如变更显示菜单、提示下一步输入等。在该实施例中，如前所描述，S4为作业人员的交互操作。

在图5示出的另一个实施例中，主控单元15除了包括有交互处理模块151和业务逻辑模块152之外，还包括有投影设置模块153。投影设置模块153用于替代信号生成单元完成设置投影画面的设置参数的功能，并将投影画面的设置参数发送至信号生成单元，从而，达到精简交互的界面数量、实现算法模型的复用等的技术效果。而且，在该实施例中，投影画面的设置参数的设置过程也一并通过交互单元16的交互操作S4进行。交互处理模块151将识别出的投影画面的设置参数S1发送至投影设置模块153，投影设置模块153还将处理后的参数信息S11发送至业务逻辑模块152，其中的比例尺、基准坐标供业务逻辑模块152计算投影画面中各元素坐标时调用，其中的辅助信息种类可以调用业务逻辑模块152来计算，最终交互处理结果S3发送至信号生成单元11，同时发送交互界面更新信息S6来更新交互单元16的状态。该实施例中其他附图标记的名称及用途参见前述其他附图的描述。

图6示出了图3中交互单元一个实施例的结构示意图。如图6所示，在该实施例中，交互单元包括有触控感测模块161和投影画面21中的触控交互界面162，即投影画面21同时包含辅助信息22和触控交互界面162。触控感测模块161检测作业人员在交互界面162上的触控操作S4，并将其转换为交互信号S5发送至主控单元15，从而实现触控交互。由于此时交互界面162包含在投影画21面之中，因此主控单元15将交互界面更新信息S6发送至信号生成单元11，由投影装置12投射出更新了的交互界面162。该实施例中其他附图标记的名称及用途参见前述其他附图的描述。交互单元采用该实施方式，触控交互和人工标绘作业均在标绘图纸上进行，因此交互更加自然，结合友好的交互设计能够大大提高交互效率。

图7所示为图6中触控感测模块161一个实施例的结构示意图。如图7所示意，该实施例的触控感测装置161采用激光触控技术来实现，具体的，包括红外激光发射器1611、红外线摄像头1612、图像处理单元1613。红外激光发射器1611用于在标绘图纸14上方发射一平行于图纸表面的红外激光线面1614，当触控物触控图纸表面时便形成至少一个光点或者光点轨迹。此时利用红外线摄像头1612对该光点或轨迹进行捕捉并由图像处理单元1613进行处理，便可以得到主控单元可识别的交互信号S5。其他附图标记的名称及用途参见前述其他附图的描述。触控感测模块采用该实施方式，优点在于技术相对较为成熟，装置结构简单，通过手指交互的方式更加自然。

在本实施例中，触控坐标计算方法以及图像处理方法可以分别由本领域的任一种触控坐标计算方法以及图像处理方法的步骤来加以实施，该实施例并不加以限制。其详细步骤及实施方式可以由本领域的公知常识获得足够的教导、建议与实施说明，因此不再赘述。

在其他一些优选实施例中，触控感测模块还可以采用电磁感应技术检测交互信息，其技术实现可参照数字化板与定标器，或者是手写板与手写笔。通过进一步定义定标器等电磁感应设备上的按钮功能，实现类似鼠标移动和点击的操作信息。其详细架构及实施方式可以由本领域的公知常识获得足够的教导、建议与实施说明，因此不再赘述。

图8示出了图3中交互单元另一个实施例的结构示意图。如图8所示，在该实施例中，交互单元包括输入设备1632和显示于显示器1631之中的显示交互界面。输入设备1632在显示交互界面上产生交互信号S5并发送至主控单元15。其中，输入设备1632可以是键盘、鼠标等传统输入设备。在其他一些优选实施例中，如果显示器1631的屏幕为触摸屏，则可以直接通过点击显示器1631进行输入。此时，主控单元15直接将将交互界面更新信息S6发送至显示器1631。其他附图标记的名称及用途参见前述其他附图的描述。基于传统输入设备的交互方式更便于作业人员学习和使用，而且可以通过改进现有设备实现设备的精简和功能的集成，比如将主控单元和信号生成单元作为嵌入到电子海图软件中的功能模块，充分复用电子海图的显示器、键盘、鼠标等外设。

请参见图9，该图所示为基于本发明航海标绘作业辅助方法一个实施例的流程图，具体来说，是采用图2实施例的航海标绘作业辅助装置实现航海标绘作业的辅助方法的流程图。

如图9所示，同时结合图2，该实施例实现航海标绘作业的辅助方法包括下述步骤：

步骤901：初始化辅助装置，设置投影画面的设置参数。

如上所述，投影画面的设置参数包括但不局限于投影画面的尺寸、分辨率、要显示的辅助信息的类型、显示的比例尺、基准坐标等，在初始化辅助装置的过程中，设置这些设置参数。

步骤902：控制辅助装置中的信号生成单元，根据投影画面的设置参数和从外部获取的外部数据生成包含有辅助信息的投影画面并发送至辅助装置中的投影装置。

根据投影画面的设置参数和外部数据生成包含有辅助信息的投影画面的具体过程，可以根据需求、结合现有技术来实现。

步骤903：控制投影装置将投影画面投影至放置于辅助装置中的标绘桌上的标绘图纸的上表面。从而，实现辅助航海标绘作业的功能。

在其他一些实施例中，当标绘超出当前标绘图纸范围时，需要更换标绘图纸，换图后如需重新调整投影的比例尺和基准坐标，则重新进行投影画面设置参数的设置。

请参见图10，该图所示为基于本发明航海标绘作业辅助方法另一个实施例的流程图，具体来说，是采用图3实施例的航海标绘作业辅助装置实现航海标绘作业的辅助方法的流程图。

如图10所示，同时结合图3，该实施例实现航海标绘作业的辅助方法包括下述步骤：

步骤1001：初始化辅助装置，设置投影画面的设置参数，选择辅助信息的类型。

选择辅助信息的类型，是指选择无需交互即可生成的、预定义的辅助信息的类型。

步骤1002：判断是否需要辅助交互作业。若是，执行步骤1003；否则，转至步骤1004。

步骤1003：如果需要辅助交互作业，将利用辅助交互作业生成交互处理结果，控制信号生成单元将交互处理结果作为辅助信息的一部分加入到投影画面中。然后，执行步骤1005。

步骤1004：如果不需要辅助交互作业，则控制信号生成单元生成包含有所选择的辅助信息的类型的辅助信息的投影画面。然后，执行步骤1005。

步骤1005：控制信号生成单元将投影画面发送至辅助装置中的投影装置。

步骤1006：控制投影装置将投影画面投影至放置于辅助装置中的标绘桌上的标绘图纸的上表面。

在其他优选实施例中，利用辅助交互作业生成交互处理结果，具体实现过程包括：

作业人员依据作业内容确定所需的辅助业务，通过辅助装置中的交互单元发送包含有所需的辅助业务的交互信号至辅助装置中的主控单元；此后，主控单元将接收的交互信号转换为指令和参数，根据指令和参数调用所需的业务算法模型。而且，业务算法模型的计算通常需要进一步的交互，以提供模型计算所需的各个参数。主控单元根据业务算法模型和从外部获取的相关数据完成计算后，得出交互处理结果，并将交互处理结果发送至信号生成单元。

下面结合上述各实施例的航海标绘作业辅助装置及辅助方法，举例说明采用上述辅助装置及辅助方法实现航海标绘作业的实例。

实例一，利用辅助装置设置一次辅助信息后的过程。其中，辅助信息包括显示附有推算位置的速度矢量箭头、以当前位置为圆心半径2海里的距离圆和最近2个小时的航迹，设置不需进入辅助交互作业的过程。在完成初始设置后，信号生成单元生成投影画面具体包括：

读取并存储外部导航信息中的位置、航向、航速信息；

根据比例尺、基准坐标确定当前位置点在投影画面中的坐标；

在坐标处绘制本艇位置标志；

自坐标处绘制速度矢量，矢量长度为半小时航程，方向为航向，将速度矢量平分为6等份，中间各分点处绘制垂直于矢量的小短线；

以坐标处为圆心绘制圆，半径为2海里；

更新航迹，绘出上次刷新时未绘出的最近的位置点，抹去2小时前的位置点。

实例二，利用辅助装置完成一次辅助方位距离定位的过程。该过程需要交互作业辅助。交互作业辅助及生成投影画面的过程具体包括：

作业人员在交互菜单中选择“方位距离定位”模型；

作业人员在交互菜单中选择“构建方位舰位线”；

作业人员点击一个物标；

作业人员输入物标的方位值；

主控单元计算方位舰位线参数，包括射线的起始点坐标和延伸方向；

信号生成单元在投影画面中添加射线；

作业人员在交互菜单中选择“构建距离舰位线”；

作业人员点击一个物标，如不点击则缺省为原物标；

作业人员输入物标距离值，或物标高度与垂直角度；

主控单元计算距离舰位线参数，即圆的圆心坐标和半径，以及两条舰位线交点坐标；

信号生成单元在投影画面中添加舰位线和舰位标示。

实例三，利用交互来修正触控感测模块或触摸屏带来的触控误差。如果交互单元采用触控感测模块或触摸屏，与键盘、鼠标等相比，可能会导出较大的点击误差。这种误差可以通过交互来修正，修改过程如下：

作业人员点击触控交互界面上的待选择目标点；

交互单元探测到触控，计算出触控位置；

主控单元更新交互界面，在坐标处绘制光标，由于触控误差的存在，光标可能与目标点存在偏差；

作业人员在交互菜单中选择“移动光标”；

作业人员拖动光标，直至将其移动到目标点位置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种航海标绘作业辅助装置，其特征在于，所述辅助装置包括标绘桌、信号生成单元和投影装置，所述标绘桌用于放置标绘图纸，所述信号生成单元至少用于根据投影画面的设置参数和从外部获取的外部数据生成包含有辅助信息的投影画面并发送至所述投影装置，所述投影装置用于将所述投影画面投影至所述标绘图纸的上表面。

2.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，所述信号生成单元还用于设置所述投影画面的设置参数。

3.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，所述辅助装置还包括交互单元和主控单元，所述交互单元用于将作业人员的交互操作转换为交互信号并发送至所述主控单元，所述主控单元至少用于根据所述交互信号得出交互处理结果并发送至所述信号生成单元，所述信号生成单元还用于将所述交互处理结果作为所述辅助信息的一部分加入到所述投影画面中。

4.根据权利要求3所述的辅助装置，其特征在于，所述主控单元包括有交互处理模块和业务逻辑模块；所述交互处理模块用于初始化和更新所述交互单元，并将所述交互单元发送的交互信号转换为指令和参数，根据所述指令和参数调用所述业务逻辑模块；所述业务逻辑模块用于存储业务算法模型、根据所述业务算法模型和从外部获取的相关数据得出所述交互处理结果并发送至所述信号生成单元。

5.根据权利要求3所述的辅助装置，其特征在于，所述主控单元包括有投影设置模块，用于设置所述投影画面的设置参数并发送至所述信号生成单元。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的辅助装置，其特征在于，所述交互单元包括触控感测模块和所述投影画面中的触控交互界面，所述触控感测模块检测所述触控交互界面上的触控操作，将所述触控操作作为所述交互信号发送至所述主控单元。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的辅助装置，其特征在于，所述交互单元包括输入设备和显示于显示器的显示交互界面，所述输入设备在所述显示交互界面上产生所述交互信号并将所述交互信号发送至所述主控单元。

8.一种采用上述权利要求1至7中任一项所述的航海标绘作业辅助装置实现航海标绘作业的辅助方法，其特征在于，所述方法包括：

初始化所述辅助装置，设置投影画面的设置参数；

控制所述辅助装置中的信号生成单元，根据投影画面的设置参数和从外部获取的外部数据生成包含有辅助信息的投影画面并发送至所述辅助装置中的投影装置；

控制所述投影装置将所述投影画面投影至放置于所述辅助装置中的标绘桌上的标绘图纸的上表面。

9.根据权利要求8所述的辅助方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述初始化所述辅助装置时，选择所述辅助信息的类型；

判断是否需要辅助交互作业；

如果需要辅助交互作业，利用辅助交互作业生成交互处理结果，控制所述信号生成单元将所述交互处理结果作为所述辅助信息的一部分加入到所述投影画面中；否则，控制所述信号生成单元生成包含有所选择的辅助信息的类型的辅助信息的投影画面。

10.根据权利要求9所述的辅助方法，其特征在于，所述辅助交互作业生成交互处理结果，具体包括：

作业人员依据作业内容确定所需的辅助业务，通过所述辅助装置中的交互单元发送包含有所述所需的辅助业务的交互信号至所述辅助装置中的主控单元，所述主控单元将接收的所述交互信号转换为指令和参数，根据所述指令和参数调用相应的业务算法模型，根据所述业务算法模型和从外部获取的相关数据得出所述交互处理结果。