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雷达与AIS信息融合技术的研究
| 论文题名： | 雷达与AIS信息融合技术的研究 |
| 关键词： | 雷达;船舶自动识别;航迹关联;信息融合;船舶航行安全;导航服务 |
| 摘要： | 目前，海上船舶的数量日益增加，导致海上交通也越来越繁忙，随之引起海上交通事故的频繁发生，因此船舶航行的安全性问题引起越来越多的关注。通常，船舶安全导航是通过使用雷达和船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)实时地获得并处理海上交通信息来实现的。对获取的雷达和AIS信息进行融合处理，可以实现两者优势互补，从而为船舶航行的安全提供了保证。 本课题结合“宜昌VTS工程枝城大桥和巴东水域VTS站项目(合同标号:2010Z942)”进行了课题研究并得到这些项目的经费支持。课题对雷达和AIS的信息融合技术进行了研究，在船舶航行中有重要的实际意义。课题的主要研究工作包括以下几个部分。 首先，在理论上对雷达与AIS的信息进行了描述，叙述了雷达数据的格式、更新率和测量精度以及AIS信息的分类、AIS信息的更新率以及数据格式等基本理论知识，为下一步信息融合处理提供了必要的理论基础。 其次，研究了雷达和AIS信息融合的算法。对融合的目的、多传感器融合的三种结构模型进行了分析，并且对其优缺点以及使用场合进行分析比较。在此基础上分析了雷达和AIS的分布式信息融合的结构模型。同时，对雷达和AIS信息融合的基本步骤如坐标变换、时间配准、数据关联、信息融合中通常采取的方法以及实现原理进行了分析。最后，对融合后的误差分析进行仿真验证。 然后，对雷达和AIS信息融合的各个步骤的C＃实现技术和过程进行详细的研究。首先是雷达和AIS信息的解码与数据库存储。其次是对解码后的雷达和AIS数据进行预处理，包括坐标变换和时间校准两个方面。然后是数据关联，包括对时间和距离进行关联、初关联质量因子判决。最后对关联的信息采用基于最小方差原则的统计加权平均算法进行合并处理。 最后，基于Visual Studio2010开发软件的C＃语言编程开发环境，把融合算法加载到ECDIS(电子海图显示与信息系统)上显示，在海图上显示具体船舶信息以及融合结果，可以更好的为船舶航行安全提供导航服务。 |
| 作者： | 陈亭亭 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 杨梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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