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实时监控挖泥船施工作业过程对提高疏浚工程的质量和效率有着重要的意义。本论文结合国内外挖泥船作业监控系统的现状及发展趋势,利用计算机图形、GIS和实时通信等主要技术,通过集成船体平面导航和定位、挖槽断面监控和水深测量等主要监控环节,实现了一套操作方式简单、综合化程度高、功能较齐全的实时监控系统,使挖泥船作业监控手段得到了有效的提高。 第一章 概述国内外挖泥船的发展状况,并对挖泥船进行了分类和比较。进而对挖泥船施工作业的监控现状进行了分析。最后介绍了课题的研究背景、意义和主要内容。 第二章 分析挖泥船施工作业的整个过程,确定了挖泥船作业过程的主要监控环节,进而对该监控系统的硬件整体结构进行设计。通过对各个需要监控的参数及它们之间的相互关系建立数学模型,并进行分析,为软件的设计奠定基础,并论述了各监控环节的硬件工作原理。 第三章 分析研究GPS定位原理及其主要定位技术,并结合挖泥船施工定位的特点,利用RBN—DGPS系统对挖泥船进行实时差分定位。由此,挖泥船的定位精度得到了保证并使定位过程大为简化。 第四章 研究了不同坐标系统之间常用的坐标变换模型,结合工程的实际应用情况和GPS动态定位的特点,给出了一种行之有效的转换模型——基准点二维坐标转换模型。应用表明,该模型简单可靠,使用方便,能较好满足工程要求。 第五章 采用模块化方法,合理划分软件各功能模块,运用UML对系统软件进行建模分析与设计。采用多串口多线程异步通信技术,解决了系统的实时性要求和有效避免实时接收大量数据时所引发的程序阻塞问题。通过对采集数据的软件抗干扰处理,增强了系统的稳定性和易维护性。最后,通过集成计算机图形技术、GIS技术和实时通信技术等,用VC++实现了系统软件,达到了较好的监控效果。 第六章 归纳总结本课题,并对相关工作进行了展望。