基于灰色理论的船舶通信系统信息融合技术研究

船舶通信系统包括卫星终端、雷达、AIS等,不仅起到船舶之间、船岸之间信息交换的功能,还具有重要的导航功能,是船舶的关键组成部分。船舶通信系统的数据采集方式多种多样,研究通信系统的数据采集、数据融合和处理具有重要意义。灰色理论是指利用少量数据和信息,对不确定系统进行开发和信息提取的理论,在工业系统、农业数据采集等方面有应用潜力。本文系统研究了灰色理论模型和灰色关联分析,对船舶通信系统的信息融合技术进行了深入研究。     

VTS与AIS联合船舶物联网信息融合关键技术

随着船舶物联网技术的广泛应用,为船舶管控、状态监测、环境探测等提供了新的模式。船舶物联网的基础是AIS和VTS系统,单一系统的采集信息无法全面分析船舶运行状态,同时,多个系统的采集信息存在冗余相关,如何实现信息的有效融合,成为船舶物联网技术发展的关键。本文设计分布式船舶物联网信息融合模型,提出以灰色理论为基础的航迹关联模型和以Kalman滤波算法为基础的航迹融合模型,有效提高AIS和VTS系统间信息融合的效率和准确性,以及系统的可靠性和生存能力。     

基于物联网船舶航海信息采集系统的设计与实现

近年来,随着航运产业的快速发展,船舶安全事故也呈现出高发趋势,如何保障船舶航行安全是行业研究的重点。物联网技术的基本功能是信息感知,其目的是以感知为手段实现对象间信息交互。船舶航海信息采集系统以船岸通讯和自动化采集等技术为基础,对数据进行分析处理,从而提高船舶管理和决策能力。本文对物联网关键技术进行研究,以此为基础而实现航海信息采集系统,提出以灰色理论为基础的自适应流量预测模型。     

多传感信息融合的船舶动力定位控制系统设计与仿真

为提高动力定位测量装置的准确性和精度,本文基于多传感信息融合技术进行船舶动力定位控制系统设计与仿真研究。在地球中心固定坐标系与北东地坐标系中,建立船舶动力定位系统传感测量模型,利用半实物仿真系统的试验数据,对建立的多传感信息船舶动力控制系统进行仿真分析。仿真结果表明,上述动力定位系统模型和控制系统结构能够满足船舶半实物仿真实验系统的电罗经测量数据的融合要求,且本文设计的船舶多传感信息融合方法的融合性能优于测量数据滤波后加权融合。本文研究结果可为船舶动力定位控制系统的设计与仿真提供理论指导和试验依据。     

船用ARPA雷达与AIS信息融合的实现

将AIS信息融人到ARPA雷达系统中,为船舶导航和避碰系统提供更精确可靠、更实用的数据.归纳出ARPA雷达与AIS信息融合的系统框架,针对基于模糊数学和统计加权方法进行航迹关联的不足,提出基于灰色理论的航迹关联算法.模拟实验的分析结果表明,目标船在40艘左右的情况下,识别准确率为98%～99%,具有较高的航迹关联匹配率.     

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。     

船联网信息融合关键技术研究

由于电子设备类型不同,基于物联网结构的数据传输与处理存在大量异构数据,船舶各电子设备之间﹑船与船之间的数据交互需要通过中间件进行数据融合及接口统一。基于船联网的信息融合需要提供一个完整的策略方法及框架来处理船联网中的异构系统数据。本文研究现有基于物联网结构的信息融合技术,针对船舶电子系统特征,提出一种高效特征信息融合算法,有效提高异构数据融合效率。     

基于数据融合的舰用柴油机状态预测系统研究

融合柴油机热工、油液及振动3大类信息,采用灰色理论、自适应谐振理论(ART)和BP网络等相结合的决策级融合技术,建立了一套具有数据融合、分析诊断和状态预测能力的舰用柴油机状态预测系统,并以12PA6V-280型柴油机为研究对象,进行了工作过程仿真及故障模拟研究。     

基于物联网结构的船舶监控中心多源定位数据研究

在船舶物联网结构中,每个船舶的位置信息都能够通过通信系统进行交换,从而每个船舶都能够知道自己在航道中的位置,最大程度上避免发生碰撞事故。因此本文在物联网结构的基础上,采用多源融合的技术,对船舶的定位导航信息进行融合处理,使定位数据的精度更高、获取成本更低,并以多源信息融合技术作为基础,重点对船舶的GPS或北斗导航信息进行处理,采用卡尔曼滤波算法,实现信息的噪声过滤,另一方面也采用物联网实现数据的集中处理,降低了处理成本。     

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。