恶劣气象环境下的船舶编队自动导航方法研究

海上交通的繁忙,使传统的雷达设备已很难完成恶劣环境下船舶的自动导航任务。为此,本文结合雷达设备和船舶自动识别系统,实现两者优势互补,更好的为船舶安全提供保证。首先比较雷达和自动识别系统各自的优缺点,接着提出二者信息融合的模型,重点对数据融合中涉及的坐标变换、时间配准、数据关联进行方法介绍。最后提出融合模型下步有待研究的方向。     

基于物联网的船舶异常数据自动识别系统研究

物联网在船舶数据检测领域的应用日益广泛,基于物联网构建起船舶异常数据自动识别系统,可提升异常数据自动识别的性能指标,实现对船舶异常行为的实时监控。在船舶异常数据自动识别中,物联网技术是实现数据传输和共享的关键技术,并能够及时根据识别结果发出报警,以便于船舶快速做出防范决策,保证船舶航行的安全性。本文介绍了基于物联网的船舶异常数据自动识别系统在国内外的研究现状,提出运用主成分分析法和支持向量机算法构建船舶异常数据自动识别模型,并论述了异常数据自动识别系统的设计与实现。     

基于灰色理论的船舶通信系统信息融合技术

针对船舶交通服务系统和船舶自动识别系统中的数据信息,本文基于灰色理论与信息融合技术,充分研究了灰色理论的灰色关联算法,借助信息融合技术,实现两大系统的有机融合,为信息共享和数据互通提供支撑,这对于确保船舶航行的安全性意义重大。     

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。     

船舶嵌入式智能预警系统设计

船舶运输在全球经济中扮演着重要角色,人工值守经常会由于人员疏忽造成船舶和船舶碰撞,造成巨大的经济损失和环境污染。本文提出一种基于嵌入式的船舶智能预警系统,对激光测距技术和机器视觉技术进行阐述和分析,设计了船舶嵌入式智能预警系统的整体架构,有效解决了多源数据融合、位置感知、环境感知等问题。通过使用YOLO V7进行训练,实现了对不同船舶的识别且具有较高的准确率,在实际应用中可以更加有效地对船舶产生潜在的威胁作出综合性判断。本文设计的船舶嵌入式智能预警系统为实现船舶无人值守提供了必要辅助。     

基于船舶自动识别系统和高频地波雷达的船舶轨迹数据融合

文中在分析船舶自动识别系统和高频地波雷达数据结构的基础上提出了一种船舶轨迹融合技术,采用数据融合技术将AIS与雷达的数据进行轨迹融合,从而提高对远距离船舶的控制监管能力以及促进船舶自身航运安全。     

云计算平台中大规模电子航海信息全局监控系统

在大数据环境背景下,针对传统船舶电子信息监控系统,存在多样数据融合性计算能力差,数据多样整合处理时间长,导致出现全局监控力不足的问题。基于大数据处理技术,提出基于大数据融合的船舶动态电子信息全局监控系统设计。根据大数据融合的技术要求,创建船舶多样数据采集融合架构,通过搭建的硬件对船舶多项数据进行采集,配合引入的纵深融合算法,利用大数据融合技术对采集的多样数据进行深度融合计算,实现信息全局一体化监控。通过对比实验数据,证明设计的监控系统,在解决传统监控系统数据融合问题上,具有显著效果,满足设计需要。     

基于信息融合的船舶智能运输系统1

提出了一种基于信息融合技术的MITS的框架结构,通过系统集成将现有的船舶自动识别系统、全球卫星定位系统、海上交通控制系统与航运公司的信息系统组成一个统一管理的MITS,采用信息融合和智能融合技术,对各系统的数据进行智能处理,提供智能决策支持,以提高运输效率与保障航运安全.     

基于大数据分析技术的船舶航行环境感知信息实时分类研究

为提高船舶航行环境感知信息分类速度,研究基于大数据分析技术的船舶航行环境感知信息实时分类方法。采用工具层中的激光雷达传感器、风速/风向传感器、温湿度传感器,感知的船舶航行环境中障碍物、风速与风向、温湿度信息,在处理层中的Hadoop分布式大数据计算引擎中,由MapReduce并行大数据计算技术,将感知信息分块后,由map启动基于小波阈值的环境感知信息去噪方法,去除分块感知信息中噪声信息后,再启动K-最邻近分类器,计算去噪后分块感知信息样本与已知类型的感知信息隶属度,依据感知信息隶属度完成感知信息分类,最终通过reduce整合分类结果。经测试,本文方法对航行环境中感知信息分类时延仅2 s,延迟短,可实时分类船舶航行环境感知信息,且分类结果不存在信息混乱问题。     

船舶大气污染物岸基嗅探式自动监测系统设计与验证

为实现船舶大气污染物排放量的远程测量,初步筛选出高排放船舶,提高船舶排放监管的针对性和效率,设计一种基于嗅探式传感器的岸基监测设备和配套的软件平台系统。系统通过采集船舶大气污染物浓度数据、船舶自动识别系统(Automatic Indentification System,AIS)数据和气象数据等实时信息,基于船舶尾气排放量在线估算方法、船舶尾气排放扩散数值模拟、观测数据的模式识别算法等,实现船舶尾气排放特征的在线识别和疑似高排放船舶的粗筛。对比在相同环境条件下CALPUFF模型计算得到的气体污染物模拟理论浓度,验证岸基嗅探式自动监测系统的监测可行性和准确性。     

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。     

一种基于AIS数据的船舶航线自动规划方法

为采用航线自动规划技术设计出最优船舶航行路径,提出一种基于船舶自动识别系统(Automatic Identifi-cation System,AIS)数据和航行区域栅格化地图建立环境模型,结合蚁群算法求解最优航线的航线自动规划方法.对航行区域地图进行栅格化处理,利用海量AIS数据定义可通航栅格和障碍物栅格,结合邻接矩阵...     

基于虚拟现实交互的智能船舶感知测试系统

为了测试智能船舶对复杂场景的感知能力,推动智能船舶感知技术的发展,文章提出了一种基于虚拟现实交互的智能船舶感知测试系统.该系统构建了一个人工闭环的平行智能测试模型,用以测试智能船舶感知能力;采用了数据采集技术、数据重构技术与数据增广技术,解决了现阶段测试数据集匮乏的问题.     

基于深度学习的三维感知算法在船舶自主靠泊场景中的应用

随着船舶自主化在航运业的快速发展,《自主货物运输船舶指南》提出了针对自主靠泊场景的环境感知等相关技术要求。本文提出一种基于深度学习的三维感知算法,将多传感器的点云和图像数据进行深度融合,提升目标检测和分类的精度,用于寻找指定的靠泊目标。搭建基于虚拟物理引擎的船舶靠泊仿真系统,模拟靠泊场景,解决数据采集的难题。最后结合成熟的决策和控制算法,构建完整的自主靠泊系统,完成靠泊仿真试验,验证算法的有效性,对船舶自主靠泊应用具有重要意义。     

多源融合的船舶身份智能识别与验证技术

针对船舶污染物监管场景需求,提出了船舶申报信息、船舶自动识别系统和摄像头图像检测多源融合的船舶目标智能识别和验证方法。从申报信息中获取船舶水上移动通信业务标识码身份,利用该标识码提取船舶自动识别系统参数,判断船舶是否达到现场;通过改进的YOLOv5检测模型从摄像头获取现场船舶的视觉目标检测框;采用视觉目标检测框与船舶自动识别系统目标在摄像头像素坐标系映射标定框的交叉匹配算法,完成船舶目标的融合验证。在SeaShips公开数据集上的试验表明,相较原始YOLOv5模型,提出的船舶视觉目标检测模型平均精确度指标提升了3.14%,达到80.83%;且利用TensorRT加速使得模型推理速度提升了73%,帧率达到64.18。船舶自动识别系统目标与视觉目标的匹配融合满足船舶污染物接收现场船舶身份的识别和验证需求。     

船舶导航系统及信息融合技术的研究

利用多传感器信息融合技术,综合应用高精度GPS定位技术、电子海图信息信息系统、、图像处理技术,船舶自动识别技术、信息融合技术、数据库管理系统等先进技术设计并实现了船舶导航系统,介绍了系统的主要结构、功能以及原理.实践表明,该系统能够满足船舶导航的需要,能够提高船舶航行的安全.     

船舶自动识别系统AIS消息处理的研究

对船舶自动识别系统AIS(Automatic Identification System)消息类型及标准消息格式进行了简要介绍,提出了基于PC机环境下的信息处理模型,并在C Builder开发环境下用Winsock编程对AIS消息的传输进行了实现.这一信息处理模型可为AIS消息处理的研究提供一实验平台.     

基于AIS数据的渔业船舶碰撞风险度评估模型

构建一种渔业船舶碰撞风险度评估模型,并对其求解方法和计算流程进行设计.将该模型应用到基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据的渔业船舶安全管理与评价系统开发中,在系统中进行AIS数据库重构和数据深度挖掘,引入模糊数学方法和层次分析法,实现对渔业船舶碰撞风险度的科学评估和预测.测试结果表明:构建的渔业船舶碰撞风险度评估模型和开发的渔业船舶安全管理与评价系统可靠,预测的结果可信,可为渔业船舶的安全管理和评价提供科学的方法.     

基于CCTV技术的视线补偿设计与应用

针对风力转子设备在船上的安装位置和尺寸限制等原因会影响到驾驶安全性的问题，提出了基于CCTV技术的视线补偿设计方案。该方案在前桅上安装CCTV设备，同时融入雷达、红外传感器等，进行多源数据融合和综合分析。实践应用证明：该方案能够实现对驾驶室盲区的实时监控，从而改善驾驶员的视线情况，增加对船舶周围环境的观察能力，提高船舶的驾驶安全性，实现对驾驶员视线盲区的全面监测和补偿，提供更全面、准确的环境感知。     

船舶航行数据远程采集系统

介绍了一种基于卫星通信的船舶数据远程采集系统,该系统采用嵌入式控制设计,组合船舶C站和自动识别系统(AIS)设备组建系统,利用C站的卫星通信功能接收陆地远程控制指令,通过嵌入式控制系统实现对C站和AIS设备的远程控制。采集C站和AIS设备中的船舶航行信息,通过卫星通信将航行信息传送到陆地船舶管理系统,实现了船舶数据的远程采集,为提高船舶自动化和现代化管理水平提供了技术平台。