EIVA多波束测深软件导航显控平台应用浅析

杨景鹏

摘 要：多波束测深硬件不断更新换代，应用软件也随计算机技术的发展而发展。目前国外推出的PDS2000、QINSY、EIVA等几款多波束测深软件，在人机交互方面更智能、功能更完善，应用深度不断深入、广度不断扩大。本文以当前计算机技术的发展，结合EIVA软件分析多波束测深软件核心导航显控功能的实现及应用特点。

关键词：多波束软件 导航 显控平台

中图分类号：TH7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0030-01

导航是多波束测深技术实施及成果表达的基础，也是实现获取海洋地理空间数据的首要前提。多波束测深软件其本质就是获取导航定位数据，同时采集海洋、船舶时空变化要素特征的载体，其导航显控平台是整个载体最为关键的模块。EIVA是一款完全模块化的多波束测量软件，以微软视窗界面为特点，有很高的灵活性和用户可配置性，主要包括NaviPac、NaviScan、NaviEdit等模块，其中，NaviPac模块是实现软件导航显示控制的核心。

1 测深软件显控平台基本功能

测深软件显控平台实质上是一套海洋空间数据处理与呈现的计算机系统，一方面通过各种端口实现空间数据传输、采集，另一方面通过必要的数据处理，真实形象的呈现船舶船位及姿态、航向、偏航距等系统参数，引导船舶按测线航行。对于一套成熟的测深软件，其导航显控平台基本功能应包括[1]以下几点。

（1）完成通信控制，显示控制等人机交互信息的管理。（2）实时接收并存储来自各个系统内部设备的数据。（3）实时显示各设备的测量数据结果。（4）利用软件专家系统，实时完成各类数据的深度解算。（5）实时对系统运行状况进行监视，并显示监视结果。（6）显示回放所有记录的测量数据。

2 EIVA多波束测深软件显控平台特点及功能

Navipac模块是EIVA软件显控功能实现的平台，其利用计算机多线程和网络处理技术，提高系统的并行处理能力；采用GIS开发模式，显控平台可充分利用电子图的信息量，实现各图层之间切换。

2.1 多线程并行处理技术

Windows系统发展到32位之后，系统运行及任务管理方式有了很大的变化。每个程序在独立的进程空间上运行，摆脱了原有的16位段式结构，逻辑上可达4G的线性地址空间，提高了程序的运行效率，另外，独立进程的另一个优越性在于提高了系统的稳定性，一个应用程序的异常错误不会影响其它的应用程序。

2.2 Navipac导航显控平台功能

在Navipac程序设计时，将显控平台功能分为多个模块[2]，即导航控制、显示及图层控制、设备I/O设置、数据处理、测量计划等，每个模块由其下属的若干子程序实现。这样，不同模块下的数据处理不会相互干扰，模块间的耦合度较低，提高了系统的稳定性，Navipac导航显控平台结构如图1所示。

导航控制提供参数设置，利用GPS控制测量船，同时结合罗经实现实时航向导航。测线导航利用GPS导航坐标与在数据库中存储的测线点坐标进行比较，使测量船尽可能沿测线方向航行。报警功能可以对测量船舶偏离测线、水下障碍物等进行报警。

显示控制主要实现当前测量对象的绝对和相对位置、运动轨迹以及地理特征、沿航线和偏离航线信息、实际坐标和计划点位等实时显示。图层控制负责相关图层调入，包括电子图（DXF、DWG等）和以层的形式在电子图上显示的测量对象。

设备I/O设置主要由设备驱动设置、端口测试及通信二个模块实现，负责相关设备数据传输协议、工作参数设置，一般驱动设置允許定义I/O设备驱动，数据通过RS232、局域网或数字接口传输，实现数据从外部通过端口传输到系统当中，系统对数据进行处理分析，实时存储到数据库中。

测量计划模块提供多种创建测区和测线的方法，例如：点击拖拽、输入坐标、偏移等距测线、交叉测线、圆弧线、弧线等。

数据处理模块中实现GPS数据与电子图坐标系之间的转换计算、电子图上两点间距离及区域面积查询等数据计算；存储模块提供系统化的数据管理和存储的方式。

Navipac显控平台自身可与NaviScan建立连接，接收多波束测深仪的测深数据以生成DTM模型，也可以实现记录的数据回放。

3 结语

多波束测深软件导航显控平台通过人机交互，目的是实现海洋空间数据的采集、显示、管理。目前，国内自主开发的测深导航软件，主要以中海达、南方水上测量导航软件等为代表，有一定的适用性，但在导航显控功能方面整体相对较弱，难以满足多波束测深高效率、高精度的要求，而EIVA软件导航显控平台人机交互智能化、结构设计模块化的功能实现特点，值得国内广大软件技术人员借鉴。

参考文献

[1] 魏然.多波束测深系统导航软件的设计与实现[D].哈尔滨工程大学硕士论文，2008（3）.

[2] 丹麦EIVA公司.Navipac-NT Version 3.5 manuals.2013年6月.