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ISAR与AIS航迹融合及基于ISAR图像的船目标长度估计方法研究
| 论文题名： | ISAR与AIS航迹融合及基于ISAR图像的船目标长度估计方法研究 |
| 关键词： | 逆合成孔径雷达;船舶自动识别系统;航迹融合;船长估计;图像噪声;抑制方法;图像预处理 |
| 摘要： | 逆合成孔径雷达（ISAR）作为高分辨成像雷达，不仅能提供目标的方位、距离信息，而且能获得目标的高分辨距离像（HRRP）以及二维像，其中都包含了目标的长度信息，极大地丰富了对目标信息的获取，可以用来辅助海上船舶的安全航行；船舶自动识别系统（AIS）作为一种新型的船舶辅助航行系统，能提供船舶的位置、海上船舶识别码、船舶长度、吃水深度等信息，对于海上船舶的安全航行起到了很大作用。然而，这两种辅助航行手段都有一定缺陷，因此将两种辅助航行方式的信息进行融合，能更好得帮助海上船舶安全航行。本文主要研究内容有三个：一是 ISAR和AIS的航迹融合；二是基于ISAR一维距离像和二维像的目标船长估计，并将得出的结果与已关联AIS中的船长信息进行融合，给出一个定性的船舶类型的判定；三是对上述两种算法用C++语言实现工程化，应用到实际系统中。 首先，本文介绍了AIS系统的工作原理、ISAR对于船舶目标的转台成像原理及距离-多普勒（RD）成像算法以及ISAR像去噪等相关知识。分析了AIS以及ISAR在辅助航行中各自的优点和缺点，ISAR对船舶目标成像过程中图像噪声的产生原因以及抑制方法。 其次，本文提出了一种 ISAR和AIS的航迹融合的算法。包括航迹数据的坐标转换、时间统一、关联判定，关联信息融合，并用仿真数据和实测数据在Matlab和VS2005平台进行了验证，分析融合结果。 再次，本文分别研究了基于ISAR一维距离像和二维像的目标船长估计的算法，包括图像的预处理，长度信息提取算法以及结果的融合准则，并用仿真数据和实测数据进行了验证，分析结果误差。 最后，本文用C++语言在VS2005平台上对上述算法进行实现，应用到实际系统中，并对软件的工程化进行了介绍，包括设计概要、软件模块说明、测试细则等。 |
| 作者： | 谢昭 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 宿富林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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