船舶运动态势监测与分析系统是综合船桥系统的一个重要组成部分,该系统将船舶上分散的各种传感器和不同导航设备上的信息集成到一个平台上,使船舶驾驶和管理人员了解船舶在航行中的状态,并对操纵船舶起辅助作用。耙吸式挖泥船一种是具有自航能力并在航行过程中进行疏浚作业的大型工程船舶。耙吸式挖泥船利用航行时产生的拖拽力与耙头的耙齿对河床的疏松作用而达到疏浚的目的。在此过程中,挖泥船的航行与疏浚作业相互影响,因此耙吸式挖泥船的航行态势和疏浚作业态势的监测与分析对挖泥船安全航行和高效作业具有十分重要的作用。本课题设计并研究了耙吸式挖泥船的运动态势监测与分析系统,并对航行态势监测与疏浚作业态势监测做了重点研究。本文首先分析了耙吸式挖泥船的重要疏浚设备及其疏浚作业过程,在此基础上设计了运动态势监测与分析系统的基本功能与系统的网络结构。根据耙吸挖泥船航行态势与疏浚作业态势监测信息量大且采集方式复杂的特点,设计了服务器的数据采集接口。其次,本文详细分析了耙吸挖泥船航行态势监测的内容及其监测信息的来源,在此基础上设计了航行态势报警监测。结合GPS在挖泥船上的应用,本文对GPS数据格式进行了解析并研究了不同坐标系之间的坐标变换模型,采用了一个行之有效的坐标转换流程并应用到实际工程中。再次,针对之前耙吸挖泥船施工作业过程中的问题,本文设计了三维疏浚作业态势监测。该监测方法将GIS、计算机图形学与疏浚作业相结合建立了规则格网的三维河床模型和河床深度的等值线追踪,同时利用GPS定位数据建立疏浚设备在作业过程运动的向量模型,利用OpenGL技术实现了三维监测。最后,根据系统数据传输量大和实时性要求高的特点,设计了客户端与服务器的通信方式并实现了客户端的各个功能模块。本系统在VC6.0平台上开发,实船应用表明该系统具有一应用价值。