激光雷达和单目视觉船舶智能导航系统

以为船舶提供定位服务、障碍物检测和避障航迹规划服务为目的,设计基于激光雷达和单目视觉的船舶智能导航系统。系统船载子系统中,由卫星信号接收机接收卫星信号,定位船舶位置后,障碍物检测单元使用单目视觉传感器、激光雷达,检测船舶周围的障碍物信息和距离信息,通过CAN总线网络将2种信息传输至地面监控子系统。监控端把获取的信息和电子海图相匹配,标识船舶坐标信息,使用基于激光雷达的障碍目标测距方法完成障碍物测距,结合已知定位信息与障碍物距离信息,设计船舶航行指令,由CAN总线网络发送至船载子系统的航行控制单元,驱动航迹控制器控制船舶航行,完成船舶智能导航。仿真实验表明,此系统可实现船舶智能导航,导航应用时可保证船舶不与动态障碍物碰撞。     

基于北斗卫星的船舶监控系统的数据通信技术开发

不论是在内河航运还是海上货物运输,为了保障水路交通运输的效率和安全性,都必须要加强船舶的实时监控。北斗卫星通信与导航系统是我国独立研发的一种有源三维卫星定位系统,可以为用户提供高精度定位、实时通信等功能。本文的研究对象是船舶监控系统,系统介绍了北斗卫星导航系统的组成和工作原理,并在此基础上研发了监控系统的数据通信技术。试验表明,基于北斗卫星的船舶监控系统具有覆盖范围广、船舶定位精度高、时效性强等优点。     

第四代船舶计程仪展望

船舶计程仪已经历了三个发展阶段,从水压式计程仪、电磁式计程仪到声纳计程仪。随着卫星导航定位技术的发展,相信全海域、全天候的第四代船舶计程仪不久也将问世。北斗卫星导航定位系统将在任何气候条件下,提供可靠精准的定位、测速和授时服务,为水上航行舰船提供精确的导航定位与安全保障。     

GPS测量定位基本知识

GPS全球卫星定位系统英文为：Navigation Satellite Time And Ranging／Giob Positioning System，简称GPS系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。整个系统分为卫星星座、地面控制和监测站、用户设备3大部分。     

通航船舶流量及异常航迹检测方法

为避免水上交通安全隐患,提出1种通航船舶流量及异常航道检测方法。首先,采用光学多种传感器组合的模式,从而使有效解决全天候全天时的监测难题成为可能,并能达到全天24 h精准、可靠的智能监控与预警。其次,环境嘈杂并伴随气候条件相对不理想的情况时,实现对运动船只的追踪与定位,解决内河船只的实时监控问题。最后,经实验及性能分析,能够有效地检测船舶异常航迹,及时发现问题避免事故发生,并对船只起到警示作用。     

船舶编队过闸航行三维实时仿真

多船编队自动协同过闸是一种能深入挖掘船闸通航潜能、保障航行安全的航运新模式。为评估和验证船舶编队过闸航行控制效果,研发了一种船舶编队过闸航行三维实时仿真系统。首先,设计了船舶编队过闸航行三维仿真系统分布式架构,结合船闸水域卫星图并利用映射技术构建了船闸水域场景地形,制作了基于Unity的船闸水域三维仿真静态和动态场景。其次,采用动态和静态模型相结合方式构建了船闸运行系统,并根据船舶自身尺度和船闸宽度等条件实时计算船舶编队状态,实现了船舶纵向、横向编队全过程三维实时动态仿真。最后,以船舶自适应巡航编队航行和多船双向编队过闸航行为验证实例,对船舶编队过闸航行三维实时仿真系统分别进行了验证,结果表明本系统能实时动态模拟船舶编队过闸全过程,并准确计算船舶编队过闸航行状态,可为未来实现船闸水域船舶编队航行提供重要的基础平台支撑。     

基于双GPS接收机的船舶定向系统实现

构建了基于双GPS接收机的船舶定向系统软件和硬件系统.在讨论接收机间单差相位观测方程以及接收机和卫星间双差相位观测方程的基础上,提出了一种快速整周模糊度求解方法,来解算双GPS天线形成的基线矢量,从而得到船舶的航向角和俯仰角.通过静态实验和动态实验结果验证了该系统的可行性.     

基于"北斗"的船舶实时监控系统

北斗卫星导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统,具有广阔的应用前景.此文提出了综合北斗、AIS,Inmarsat等系统,利用先进的网络电子海图技术,可以建立具有船舶动态信息显示、查询及回放、船队管理、预抵船舶查询和船舶动态订阅通知等功能的船舶实时监控系统.     

基于北斗系统的海上VHF台站跟踪系统设计

提出了基于北斗卫星定位与短报文通信功能的船台跟踪管理系统理论,集船舶定位、监控、信息交互等功能于一体,利用科技手段,促进管理部门对海上无线电(VHF)的实时管理更加有效和便利,为维护海上电台的有序有效使用提供了信息化的科技管理思路,为管理部门的综合监管和决策提供技术支撑,对海上船舶无线电台管理具有重要意义。     

基于计算机视觉的船舶纯方位目标跟踪方法研究

受外界环境因素的影响,传统方法在船舶纯方位目标跟踪中存在一定的偏差。为了克服这一问题,引入计算机视觉技术,在待跟踪的船舶上安装计算机视觉传感装置,并利用该装置实时采集船舶航行图像。通过对图像的处理与分析,得到船舶目标的初始位置信息。以定位结果为起点,在构建纯方位目标运动模型的基础上,计算目标船舶的航向角,判断船舶的航迹运动方向。实时更新目标船舶的定位信息与航向角信息,从而实现船舶纯方位目标跟踪。实验结果表明,与传统的目标跟踪方法相比,所设计的方法能够有效降低船舶跟踪误差,具有较强的实用性。     

山区航道定位数据特性分析及航迹融合纠偏*

实现船舶精确定位及航行状态远程实时监控,不仅对船舶的安全生产和任务执行情况做到实时跟踪、监管,还可通过航行轨迹回放协助事故追责及为船舶本身提供安全导航与避碰服务。通过采集大量山区航道中船舶接收北斗、GPS定位信息,分析数据特征,提取了速度、航向特征;综合两种定位方法的优点,提出了一套完整的信息融合方案,实现北斗、GPS定位信息的航迹融合纠偏。为内河山区航道船舶安全航行和监管通过了可靠的定位数据源。     

船载多传感器组合定位系统设计与实现

提高舰船的定位精度以及可靠性是导航领域的热点,论文通过对目前几种船舶定位技术进行分析,提出了一种基于电子海图的船载多传感器组合定位系统的设计方案,给出了该系统的结构组成、基本工作原理,并对该系统的关键技术进行了研究。系统以电子海图系统为平台,采用位置源传感器、DR相结合进行定位,实现了全天候不间断定位,电子海图实时显示船舶态势等功能。实验表明所设计的系统具有定位准确,可靠性高等特点。     

大型船舶在机动停泊中使用GPS多值分辨率的组合演算方法

本文主要论述和介绍大型船舶机动停泊中使用单频率GPS/GLONASS卫星导航接收机时利用多值分辨率的组合演算方法提供信息使机动停泊安全可靠的方法和原理。     

基于PC的GPS软件接收机关键技术研究与实现

论文提出了一种基于PC的GPS软件接收机的设计.主要包括基于GP2015芯片和USB 2.0接口的中频信号采样器的设计、基带信号的捕获及跟踪算法设计、基于PC的信号处理软件设计.通过对论文所设计的软件接收机的定位性能进行测试,可以发现中频信号采样器能实时采集并通过USB将数据传输到PC机上,软件接收机的信号处理软件能实现四通道实时跟踪,实验结果表明论文所设计的软件接收机有较好的定位性能.     

卫星导航系统的船舶航行轨迹智能跟踪方法

针对当前船舶航行轨迹跟踪误差大的问题,为了提高船舶航行轨迹跟踪的精度,提出基于卫星导航系统的船舶航行轨迹智能跟踪方法。首先采用卫星导航系统对船舶航行相关信息进行采集,然后采用高斯混合模型对船舶航行轨迹进行检测和智能跟踪,最后其他的船舶航行轨迹跟踪方法进行对比测试。结果表明,在相同实验环境下,本文方法的船舶航行轨迹跟踪误差远远小于对比方法,船舶航行轨迹跟踪实时性能也得到较大的改善,解决船舶航行轨迹跟踪过程存在一些难题,具有更广泛实际应用范围。     

基于余水位的潮位实时推算系统

为了有效控制附近海域潮位,保证通航安全和合理有效地利用水深资源,详述了余水位的基本原理和潮汐差分方法,提出了基于此理论的验潮方案和潮位推算算法,并开发了一个潮位实时推算系统.系统采用多线程、串口通信等技术,与GPS接收机、潮位遥报仪、电脑主机等硬件进行实时通讯,获取定位信息和遥报潮位等数据,利用差分潮位推算施工船舶所在...     

影响GPS—MBX信标接收机测量及定位精度因素探讨

GPS(Global Positioning System）因其具有全天候、全方位、高精度而广泛应用于测量及导航定位中，尤其是针对美国的SA政策而采取的差分GPS定位已被广泛地应用于高精度的工程导航定位和测量中，文中结合我院引进的MBX型接收机，叙述影响差分GPS测量及定位精度的因素。     

基于CDMA网络的船舶在线式监控系统开发

在线式监控系统的功能是采集船舶的位置信息、机电设备的运行参数信息、船舶航行状态信息等,通过信息的分析和处理,获取舰船的实时工作状态,监控舰船运行状态是否存在异常.因此,信息的时效性对于舰船监控系统的性能有关键性的影响.CDMA是一种第三代移动通信网络技术,结合CDMA网络技术实现了移动舰船终端的准确定位,并结合CDMA...     

高精度GPS差分定位技术辅助海上试验研究

越来越多的海上实船试验，对海上定位和测距的精度提出了更高的要求。此文利用国际先进的GPS接收机以及无线电数据传输系统组成了高精度差分卫星全球定位系统，实现达到1m(SEP)的实时动态高精度定位。同时利用时间同步模块，解决了海上试验的时统技术，在各种海上试验中发挥了重要的作用。     

水上溢油应急装备跟踪定位浮标关键技术研究

文中介绍了近年来国内外溢油事故危害及应急技术现状,针对当前海上溢油难以跟踪定位的难题,提出了溢油跟踪定位浮标技术解决方案,采用北斗卫星定位通信为平台,实现海上溢油的全过程、全天候的实时跟踪、监测功能,通过海上试验验证,溢油跟踪定位浮标为海上溢油事故应急快速反应提供了一种有力工具．