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原文传递 VTS在边防辖区及口岸防控的应用研究

论文题名：	VTS在边防辖区及口岸防控的应用研究
关键词：	海港边检站;船舶交通管理系统;硬件配置;软件开发
摘要：	将VTS系统技术原理应用于海港边检管理是提高边检部门查验监管的重要手段。本文根据边防检查站实际工作需求和基本设备配置情况，实现了实时、高效的AMIS系统雷达数据处理子系统和多传感器综合处理子系统的技术和算法设计，实现了与VTS系统应用点相异的锚地小目标船舶的远程跟踪和监管功能。该系统的实现能够有效促进边防检查站对小目标船舶众多的锚地进行宏观管控，进一步杜绝违法违规船舶和人员从我国口岸锚地非法潜入潜出。　　(1)本文从介绍国内外对于锚地违法违规人员偷渡的信息化监管现状着手，阐明了基于VTS系统原理的AMIS系统对于国内边防检查防控工作的必要性。结合VTS系统构造，设计了便于搭建和维护的AMIS系统分层化设计框架，明确系统所需搭建的八大子系统的各部分功能应用，对雷达与AIS于整个AMIS系统作用的关键点和互补性做出比对。　　(2)为了实现对小目标的准确识别和提取，通过对雷达原始数据信号的模数转换，并进行扇形区掩码过滤、陆地区掩码过滤、SCT滤波、CFAR滤波几种常用的滤波处理杂波滤除与抑制干扰;采用回波点迹凝聚技术将滤波得到的雷达回波数据凝聚成多个Plot，以便轨迹跟踪模块进行轨迹跟踪处理;对雷达探测的信号经处理后输出系统所需雷达数字视频和Plot视频，运用雷达图像扫描线矢量压缩数据通过网络传输到交通显示客户端。　　(3)建立目标运动模型，采用基于卡尔曼滤波方法和图像识别的目标跟踪处理技术，通过调整卡尔曼滤波参数对锚地小目标特殊处理实现小船舶的目标轨迹跟踪。通过轨迹预测算法和轨迹选择算法实现多信源综合处理与目标信息融合，进行最优距离筛选，确定显示目标的最佳对应配对关系。　　(4)根据边防监管标准设置警戒区，并采取CPA/TCPA报警法完成船舶监控报警。通过数据采集，基于Matlab仿真和Visual Studio2008b编程软件，实现了两目标违规搭靠情况报警显示和非违规搭靠报警撤销显示的比对，对本系统设计的有效性做了充分验证。　　综上，本文完成了AIMS系统几个关键技术点的研究和设计，验证了其有效性。但是由于时间和个人能力经验有限，未能尽善尽美，本课题未来还可从以下两点做进一步研究和完善: 　　本文重点对雷达处理子系统和多传感器综合处理子系统进行解析，未对AMIS系统的每个子系统所采用的技术和算法做详细的介绍，整套AMIS系统各个子系统都缺一不可，其中部分系统设备技术的兼容性、完善性、可操作性还需要与边检机关以及海事机关相协调，采取更加有效地技术手段提升系统的集成功能。　　另外，本文仅考虑雷达和AIS数据源的同步融合，未来还可以为AMIS系统建立边检综合数据库以存储CCTV图像、北斗系统、GPS系统等多传感器原始视频数据，便于边防检查站指挥中心将多种信息数据整合同步，进而精准有效地判断锚地监管水域的船舶静态和动态的运行情况，有利于对锚地各型船舶的回溯追踪。
作者：	陈永斌
专业：	电子与通信工程
导师：	庞福文;俞春萍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文