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1、GPS航海导航系统人机界面设计 华中科技大学 硕士学位论文 姓名：李远 申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：胡修林 20050401 摘 要连续的人机界面是导航系统的重要组成部分 其设计的优劣将影响到用户 的满意率和工作效率 以及系统的组成接着介绍了人机交互技术的发展历程 然后提出了本系统中航海导航系统人机界面的总体设计方案和面向 对象的分析方法 导航界面系统的分析和设计把界面设计得更合理 象的理论和方法人机界面的详细设计 工具实现了主界面 制 利用的讨论了人机界面设计中的容错机利用面向对 系统建模 全球定位系统 原型法 II Abstract GPS(Global Positio
2、n System) is the most advanced satellite position system which provide the automatic, continuous, global coverage, all-weather, high precision position, so it has enormous advantage and potential in navigate. With GPS wide application and human-computer interaction technology development, human-comp
3、uter interface is the important composition of navigation system. The interface design decides user satisfaction and the work efficiency. Firstly, the paper presents the history and actuality of GPS navigation technology, and the composition, position principium, characteristic of GPS; secondly intr
4、oduce human-computer interaction technology development course, and the concept, design principium, method of graph user interface; Thirdly, presents the interface collectivity design in our system, and the analysis method of facing object; lately presents the realization of the system design and th
5、e key technology. The paper include the following kernel work: 1 Human-computer interface design. Discuss the way of the GPS navigation interface system. and in VC+6.0 realize these function modules: main_interface, line_edit, line_view, navigation_show. 3 III 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的
6、研究成果除文中已经标明引用的内容外均已在文中以明确方式标明 学位论文作者签名使用学位论文的规定 允许论文被查阅和借阅可以采用影印 在 年解密后适用本授权书 年 月 日 日期 前言 全球定位系统 全天候和连续的精密三维定位能力 的实现 我们深入研究技术 验 I并通过测试检 综述 航海导航技术的历史与现状将航行载体从起始点引导到目的地的技术或方法称为导航导航由导航系统完成 导航系统可分为陆基导航系统和星基导航系统 能使自己到达遥远目的地的导航方法 后来出现了磁罗经 所有这些普通导航装置和天文导航装置只在地面和天空能见度良好的情况下或不 存在磁乱的情况下才可以适用 随着无线电技 术的发展 导航（）和
7、奥米加（） 等导航系统 年 它开辟了导航新技术和能力的新纪元 观测解算导航参数时间长 促使美国海军和空军研究更先进 的卫星导航系统美国国防部决定发展全球定位系统 以向全球用户提供连续 三维速度和时间信息 在军事上 舰队调动与会合 航空母舰的导航和对舰载飞机的导引等 1远程无线电（ 可 海洋测量 石油勘探交通管理等 球卫星导航系统能提供自动的 海中的应用管道铺设海港领航和水上 由于全 使其在航 从而节省时间和燃料 减少海洋事故横摇角 磁罗经精度较低的问题由于采用精确导航技术而缩短航线由此可见还可进行航向测量解决了传统各国不仅在的应用研究与信息资源开发中倾注了巨大的人力和物力发射了自己的全球导航系
8、统均匀分布在个轨道平面上 颗高椭圆轨道 由颗同步卫星实现平面位置的定位和导航 和 空中和陆地运载工具的高精度导航和定位要求而建立的 它不仅具有全球性 2 能力 技术发展的结晶 大量用户设备已应用于舰艇 是现代科学 应用于战术 应用于各种卫星测控等几乎所有的军事领域 已经广泛地渗透到经济建设和科学实验的各个领域 经成功地应用于大地测量和城市控制网 交通管理 应用于航测与卫星遥感等 大地测量学 展示了巨大的优势和潜力 探险 可以相信 范围和更深的层次迅速发展 地理信息 应用必将朝着更宽广的比如应用于车辆跟踪 它已 即空间卫星星座部分 用户接收机 轨道平面相对于地球赤道面的倾角为 度 相邻轨道之间的
9、卫星要彼此叉开 运行周期为小时 分每天出现的卫星分布图形 相同随时间和地点的不同而 相异 3 地面监控系统由一个主控站 它的作用是收集处理自己和监控站收到的全部资料 纠正卫星轨道偏离 监控站主要 是为主控站提供卫星的观测数据并跟踪这些卫星的运行 出信号从卫星到接收机天线的传播时间甚至三维速度和时间 构成完整的用户设备接收机的种类虽很多 定位原理 利用导航电文中得到的位置参数 计算出用户接收机的当前位置 以便测量从而 ( X?Xi)2+(Y?Yi)2+(Z?Zi)2+CT/=Ri 为待求用户位置 C 为光速 求解上面的方程 4 电文提供的参数就可以计算出卫星在WGSD? ?YD?D? 1 ?Da
10、? 2 ? 3 ?1?|? ?| ? ?D?o?1? ?o?C/A?a20-40? ? o? Da?2?GPS?DD?o? ?GPS?P? ?C/A? ?yo?o?o? ? ?GPS? ?D?GPS? 21y2a? ?2?D? 2 5 局使用户在应用系统的过程中不仅感到功能操作方便主要考虑的是开发的技术难度 可以保证所开发的软件具有更好的稳定性 第二章将着重阐述相关内容实现 6的研究成果容错技术和导航显示等关键技术的 界面系统分析与设计 人机交互技术 人机界面人机接口 交换信息的媒介由于系统的运行速度慢用户必须调整自己的行为去适应机器的要求如今 任何计算机应用系统都是通过用户界面与 用户交互的
11、 随着计算机应用系统的发展 用户界面设计的优劣已经成为决定应用系统能否成功的关键因素 之一 随着人机关系基本观点的变化由来 人机交互技术经历了巨大的变化已久： 媒体多通道用户界面和虚拟现实系统 （文本）菜单到多 经历了以文本为主的字符用户界面（） 图形用户界 面以视觉感知为主的 7 形状如早期电传式终端） 但显示技术仍利用二维平面为主）和多维信息（多通道的多维信息）空间 虽然离不开视觉的参与 在视觉阶段借助计算机图形学技术 提高了信息传递的效率 经历了一维信息（主要指文本流如早期电传式终端） 三维信息（主要是 三维图形技术人机交互发展的趋势体现了对人的因素的不断重视 不须经过特别的努力和学习这种 图形用户界面 用户对应用系统的 操作就是对图形对象的操作 窗口模型和用户模型 8 硬件平台和操作系统是图形用户界面系统的基础 图形用户界面模型决定了图
