基于多船雷达信息的目标跟踪和危险判断方法研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jansan77
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随着经济的发展,海上船舶数量逐年增多,世界重要水道也愈发拥挤。繁忙水域如果船舶间能够雷达信息共享将会提高目标跟踪性能和船舶间避让的协调性。目标跟踪分为航迹起始、航迹维持、航迹删除三个阶段。在初始跟踪阶段由于跟踪滤波器计算的目标航向、航速等参数误差较大,目标预测位置不准,因而预测位置和测量位置关联成功率低,致使跟踪起始失败。针对此问题本文研究了利用他船跟踪信息的航迹起始算法。利用其它船舶发送的跟踪目标信息辅助本船的目标起始跟踪,提高跟踪初始阶段目标航向航速和预测位置的精度、提高预测位置和测量位置相关的成功率。仿真实验表明,起始环境较差情况下该算法能大大提高目标航迹起始性能。此外航迹维持过程中,由于起伏、目标机动或遮挡等原因导致的目标丢失问题也可以利用他船跟踪信息进行处理。在危险判断和避让方面,针对目前船舶导航雷达危险判断信息不足,无法保障避让协调性的问题,本文研究了基于多船雷达融合的统一危险判断及避让策略。将一定范围内多艘船舶的雷达信息整合在一起形成全面、完整的信息。每艘本船雷达导航系统基于此完整信息在判断本船与周围目标船之间危险关系的同时,也计算目标船与目标船之间的危险关系。当目标船与本船之间存在碰撞危险时分析判断目标船可能选择的避让措施,综合本船雷达导航系统给出的避碰建议和站在目标船角度预计其可能采取的避让措施,计算选择使多船间协调避让的最佳方案。仿真实验表明,通过该算法雷达导航系统能够在多船会遇且存在碰撞危险的复杂局面下给出使船舶间协调避让的有效方案。仿真实验需要一个产生多个本船雷达目标数据的程序。本文在原有的单本船雷达目标模拟程序的基础上改进研究了多本船雷达目标数据模拟方法,在VC++6.0环境下完成。该程序可在一台PC机上模拟出多个本船雷达数据及多个本船自身位置(经度纬度)、航向和航速数据,为本文所研究的目标跟踪起始算法和多船统一避让算法提供仿真平台。
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