船舶导航系统中雷达与AIS信息融合系统分析

船舶自动识别系统(AIS)是集船舶导航、避碰、海事监管于一体的无线电系统,在水上交通运输领域里发挥着重要作用。而雷达同样是海上交通获取船舶目标信息的重要设备。二者目标信息在内容信息和数据精度上存在差异性,且具有互补性。为了获得船舶目标更精确和更可靠的信息,将其目标信息进行融合。文章提出了一种雷达与AIS信息融合的实现方法,并描述了将其实现的具体过程。     

船舶无人驾驶中的数据融合技术应用

海上船舶无人驾驶技术是现代海上信息化发展的重要方向,其不仅需要按照规定的航向航速运行,还需要考虑船舶碰撞及各类突然情况。无人驾驶技术对采集的信息及数据融合处理要求很高,通过各类传感器采集海上地形﹑环境﹑目标船只等信息,进行融合处理,为船舶无人操控提供可靠的航行数据。本文重点研究无人驾驶领域中利用AIS与雷达数据的信息融合方法,提出一种基于船舶航行及数据加权融合算法,最后进行仿真。     

基于模糊理论的雷达/AIS目标数据融合方法

雷达和船舶自动识别系统(AIS)是保证现代船舶航行安全的重要导航设备。针对1部雷达和1部AIS得到的目标航迹进行融合,提出1种基于模糊理论的雷达/AIS目标数据融合方法,采用模糊数学中的正态隶属函数法来进行航迹相关,数据融合则采用参数加权方法,并将融合后数据进行多项式拟合,用以提高导航数据信息的精度与可靠性。通过仿真实例验证了此方法的可行性与有效性。     

舰船信息融合系统中的网络安全态势模型研究

我国领海面积辽阔,海洋资源丰富,为了加强对海洋资源的监控,提高我国海上运输与资源开采的水平,建立有效的海上雷达监控系统和船舶自动识别系统AIS具有重要的战略和商业价值。信息融合技术,特别是传感器信息融合技术是海上监控系统和AIS系统的关键技术,决定了海上监控、舰船识别系统的工作效率和精度。近年来,互联网技术发展迅速,舰船信息融合系统的信息安全性引起了国内外研究人员的重视,特别是军事领域的监控系统信息安全。本文针对舰船信息融合系统的网络安全问题,建立相应的网络安全态势评估模型,并在此基础上对舰船信息融合系统的数据融合进行仿真分析。     

内河AIS与VTS的信息融合技术研究与仿真

船舶交通管理系统(VTS)在提高船舶航行效率、保障船舶航行安全等方面具有重要作用。传统的船舶交通管理系统采用雷达等传感器作为基本检测手段,受到雷达探测距离和精度等技术条件的限制,在船舶定位、导航等方面存在一定的缺陷。随着互联网技术和信息融合技术的发展,雷达探测器与船舶自动识别系统(AIS)相结合的船舶交通管理系统成为研究的热点。船舶自动识别系统(AIS)结合了信息技术、互联网技术和通信技术,对船舶的航向、航迹、航速等信息采集和处理,并利用VHF发送给信号覆盖区域内的其他船只。本文针对我国内河航运船舶的交通管理系统,研究了AIS与雷达信号的信息融合算法、航迹关联算法等,对提高内河船舶交通管理系统的性能有重要的作用。     

大数据技术在舰船导航模式识别中的应用

针对现有导航模式识别方法无法获得精确且完整的导航轨迹信息,致使识别准确率无法满足舰船的安全性需求,故提出大数据技术在舰船导航模式识别中的应用。将舰船雷达与AIS目标点迹表示为因素集合,并构造综合因素关联隶属度函数,通过双门限关联算法对舰船导航点迹关联性进行判定,应用大数据技术融合处理关联的雷达与AIS目标轨迹信息,以此为基础,通过附加动量法改进BP神经网络算法,将融合后导航轨迹信息输入至改进BP神经网络算法中,输出即为导航模式识别结果。实验数据显示,与应用文献[4]方法相比较,应用大数据技术的导航轨迹方差较小,为导航模式识别提供更精确的数据支撑。     

船舶通信系统的AIS与雷达信息融合技术研究

我国目前阶段,雷达技术的应用范围相对广泛,特别是在海上监视领域中。其中,高频地波雷达能够实现超视距探测与跟踪,并实时监视区域内的动态目标,但却无法准确地提供目标身份信息。而AIS,即船舶自动识别系统的应用,则能够对监视区域内部的目标信息进行详细地检测,在识别目标类型与身份方面获得了极大的便利。然而,AIS却无法提供非合作目标信息数据。由此可见,两者各有优缺点,在提供信息方面能够实现互补,所以,船舶通信系统的AIS与雷达信息融合技术的系统化研究十分有必要。     

通信系统的AIS与雷达信息融合技术研究

在船舶通信系统中,船舶雷达和船舶自动识别系统AIS各有优劣,AIS系统可以准确测量雷达盲区的地理信息,而雷达系统的装机范围更广泛,同时应用也更广。本文研究的主要目的是,将船舶自动识别系统和雷达系统有机结合,为船舶通信系统提供精确的导航信息。本文重点研究了雷达系统与自动识别系统信息融合过程的航迹关联、时间对准、误差分析等3个内容,对于改善现阶段的船舶通信系统有重要意义。     

电子海图信息系统(ECDIS)在船舶航行中的应用

为进一步丰富电子海图信息系统的功能,更好地发挥电子海图信息系统在海上航行中的作用,本文主要介绍ECDIS与雷达、AIS、VTS的兼容作用,进行数据融合,优势互补,为船舶导航提供可靠的信息。通过兼容作用确保船舶安全航行、船舶避碰和岸基服务具有十分重要的意义。     

基于多平台信息融合的船舶导航技术

为保证船舶航行的安全性,对传统综合导航平台的技术实现进行分析,提出基于多平台信息融合的导航技术实现方案。在对船用雷达导航系统（Radar Navigation System,RNS）、船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）、罗经和计程仪的导航数据进行分析的基础上,设计以数据融合为支撑的船舶导航系统架构,并以实例验证该技术的可行性和有效性。该技术可有效发挥不同平台的导航信息优势,对船舶综合导航系统的优化具有一定的参考价值。     

基于时延数据融合的港口船舶监控策略研究

在对现有港口船舶航行监控方法以及导航技术详细分析的基础上,结合基于Kalman滤波的数据融合技术,讨论了利用雷达、GPS以及AIS数据进行港口船舶导航算法和监控策略的设计问题。针对现有的时延平滑估计存在的缺点,提出一种基于时延的集中式预测估计融合算法。新算法具有很高的实时性和可实施性,同时,将新算法与现有的时延平滑估计融合算法相集成,提出一种完整的船舶导航和监控策略,计算机仿真算例验证了新算法的优越性,同时显示了新监控策略的有效性。     

基于S57的内河船舶导航系统研究

为了保障船舶航行安全,减小导航系统在内河导航的误差,综合利用GIS技术、DGPS技术、AIS技术以及计算机技术,研究符合S57标准的内河船舶导航系统。分析了系统的构成和功能,并研究了该系统的关键技术。在VC++环境下实现了该系统并应用于工程项目。实践证明:系统符合IHO海事标准,导航定位精确,实时高效显示,占用系统内存小,并具有较高的稳定性。     

融合电子海图的AIS综合模拟器的研究与开发

船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS)是一种新型的船舶辅助导航设备,国际海事组织已通过AIS强制性安装议案。为加强远洋船员对AIS设备操作的培训,利用计算机网络开发了AIS综合模拟器。实现对AIS信号采集处理后与计算机局域网络的信息转换,并且将电子海图与AIS显示完全融合在一起。该模拟器的研究与开发,不仅减少了设备投入,节约经费开支,提高培训的效果,而且适应了航海技术对AIS的发展需求,使教学具有超前性和先进性。     

USV复杂水域环境综合感知技术

从无人水面艇（Unmanned Surface Vessel,USV）所处的工作环境,分析单目摄像头、双目摄像头、海事雷达、激光雷达等传感器的组成原理、优缺点、性能测试。介绍多传感器数据在USV上的融合原理、融合流程及其应用情况。经过实船海上试验,多传感器数据融合指标良好,较好地解决USV在复杂水域安全航行的感知技术问题。所描述的感知技术,对设计和研发搭载不同任务的USV,识别不同工作场景环境,具有积极的参考价值。     

AIS应用在航标中存在的问题及建议

运用高新技术增进海上交通运输安全,为航海人员提供更好的航标服务是航海科技工作者的目标。将船舶自动识别系统(AIS)应用于航标有其独特的优点,有效地改善了航标的助航效果。此文在介绍AIS航标的分类、特点、局限性和对航行船舶的导航作用的基础上,提出AIS应用在航标中尚存在的问题和在使用、设置上的建议。     

虚拟航标在长江航道中的应用

在长江航道建设智能航道的过程中,虚拟航标一方面可实现临时快速设标、标识特殊水域、优化特殊河段航标配布等现有功能;另一方面可通过对其功能进行拓展,充分发挥成本低、速设置、无碍航行等优势,是实体航标的重要补充和改进。在其未来发展中,还须解决专用AIS通讯基站及网络的建设、虚拟航标与实体航标共存及虚拟航标规模应用后航道管理模式变化等问题。     

雷达与AIS目标位置信息融合方法的研究

研究了利用AIS播发的目标位置等信息 ,在雷达上进行目标点迹 (位置 )关联与合并的融合方法。建立其数学模型 ,并进行计算机仿真验证 ,其结果显示出该方法可以有效地提高目标的位置精度与可靠性。     

基于ECDIS和AIS的船舶综合信息服务系统的开发

阐述了开发基于ECDIS和AIS的船舶综合信息服务系统的必要性,以海上交通工程理论和用户需求为依据设计了该系统的拓扑结构和功能结构,在此基础上进一步介绍了AIS数据采集子系统、ECDIS子系统、数据分析及实时查询子系统、系统管理子系统、日志/监控子系统,详细论述了数据传输、数据库与数据仓库、信息显示和显示控制等关键技术。该系统的实施为航运企业、海事主管机关、研究机构提供了一个综合信息平台,实践证明该系统具有良好的实用性和广阔的应用前景。