AIS与导航雷达信息融合仿真平台设计与应用

被引量 : 0次 | 上传用户:wareware1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着海上交通日益繁忙,海上交通事故频繁发生,船舶安全导航已经成为急需解决的问题。船舶通常使用AIS和雷达实时获取海上交通信息来实现导航。在船舶安全导航实现的过程中,对AIS和雷达获取信息的处理无疑是一项关键技术。AIS具有在船舶之间进行船舶信息交换与识别的功能,雷达具有自主的对船舶周围环境进行全面探测的功能,两种传感器的功能不能相互替代。因此,将获取的AIS与雷达信息进行融合处理,以实现AIS与雷达的优势互补,从而保证船舶航行的安全,是船舶航行安全技术的发展方向。本课题以船舶安全导航技术研究为背景,对AIS与雷达信息融合问题进行研究,以解决工程中的实际问题。论文的主要工作如下:首先,介绍了AIS与雷达传感器的工作原理,阐述了AIS与雷达传感器的特点及两者在航海中的应用。分析了信息融合的基本原理、方法和结构模型,在此基础上结合AIS与雷达两个传感器特点,选择分布式结构作为信息融合的结构模型。其次,分析了AIS与雷达信息融合的基本步骤,包括:坐标变换、时间配准、航迹相关、信息融合。根据以上基本步骤,重点对每一步应该采取的方法进行深入研究,并给出具体的解决方法。具体方法为:坐标变换采用高斯-克吕格投影与极坐标变换,将观测到的AIS与雷达数据信息转换到统一的坐标系下;时间配准采用分段线性插值方法,将传感器观测到的不同步的观测信息同步到同一时刻;航迹相关采用模糊关联的方法,通过分析模糊双门限航迹关联方法,并对该方法进行改进,从而加速了航迹相关的判定:在信息融合环节,针对传感器精度未知情况,采用最大似然函数估计方法估计方差,推算精度,并导出了一种确定传感器权值分配方法。然后,采用Matlab对AIS与雷达传感器信息进行建模仿真,并利用最小二乘法将融合后的航迹数据进行拟合,得到一条能够更好逼近真实航线的航迹,由融合结果可知,该融合方法具有较好的稳定性。最后,以电子海图显示与信息系统(ECDIS)为基础,设计了一个AIS与雷达的信息融合平台,并将分析得到的信息融合方法应用于平台中,该平台可以更好的为船舶航行提供安全导航服务。本文提出的信息融合方法简便、高效,具有很强的实用价值,可适用于多传感器的信息融合。
其他文献
作为一种新的、有效的教学辅助工具,多媒体已被广泛地应用于课堂教学。近年来,有关多媒体教学和语境理论的研究层出不穷,它们主要研究运用多媒体辅助教学的优势。但是,东西方
共享心智模型是近年来团队研究的一个热点。很多学者研究了共享心智模型对团队绩效、团队决策等的影响。但有关团队过程变量与共享心智模型的关系研究却较少。本研究选取了团
汽车制造业具有强大的区域经济带动效应,世界上许多国家和地区都试图将其建成当地的支柱产业。美国、日本、德国等主要工业国,韩国等新兴工业国,目前已建立起实力雄厚的汽车
目的比较飞秒激光辅助白内障超声乳化手术与传统超声乳化手术后自然状态下高阶像差、调制传递函数值(modulation transfer function,MTF)的变化,为白内障患者术前手术方式方
<正>Gomori网状纤维染色是日常病理工作中最常用的网纤染色法。经典的Gomori染色[1]容易造成背景着色,我们采用改良的Gomori染色[2],用于肝组织网纤染色获得较好效果,现介绍
卵巢浆液性癌以前多认为是起源于卵巢表面上皮或上皮内陷形成的皮质包涵体。近年来,随着分子生物学与分子遗传学技术的不断发展,研究显示卵巢浆液性癌存在二元发病模式,分别
冷战后 ,随着国家软力量在国家力量中地位的突出 ,大国开始看重一种特殊的能力即利用自身软力量的优势来影响它国的能力。国际政治领域中也由此出现了“文化霸权”、“信息霸
DCS控制系统在热电厂的应用日益广泛,是其自动控制系统的神经中枢,它的连续、可靠运行是热电厂安全经济运行的重要保障。本文对DCS系统的日常维护和故障处理方面进行了探讨和
随着营运管理体制改革的不断深化,河南建行现有营运业务流程中的同质业务多头管理、岗位重复设置、相关岗位业务操作不规范等问题造成的管理维度分散、业务效率低、运行成本