舰船雷达与AIS信息融合技术

雷达和自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)是配备最多的2类安全助航设备,在海上船舶导航领域发挥着不可替代的作用。由于雷达与AIS提供的信息具有良好的互补性和冗余性,二者融合可以改善探测性能、提高导航系统的精度和可靠性,是近年来海上导航技术的重点发展方向。本文首先介绍雷达/AIS信息融合技术,接着总结其国内外研究现状,并重点阐述航迹关联和信息融合两项关键技术的研究现状,最后提出雷达/AIS信息融合技术发展中待解决的问题,并展望其未来发展趋势。     

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。     

AIS与VTS的雷达／ARPA信息融合的研究与实现

分析了信息融合的必要性,并在信息融合基本原理的基础上,提出了信息融合的步骤,采用模糊数学中正态型隶属度函数算法实现AIS与VTS的雷达/ARPA信息融合,解决了不同设备处理同一信息的差异问题。     

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.     

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。     

VTS中雷达和AIS信息融合算法探讨

提出VTS中雷达和AIS信息时间统一性的算法,采用K近邻域法和基于统计的加权估计法对雷达和AIS信息进行相关判别和融合,提高了VTS对目标的跟踪性能和可靠性。     

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。     

船载AIS和导航雷达在使用中应优势互补

此文通过对船载AIS和导航雷达的功能，特点的分析，指出为保障船舶的安全航行，航海人员在实践中应充分利用和发挥船载AIS和导航雷达的优势，互为补充。     

AIS信息处理器的研究

我国作为航运大国，研制开发自主知识产权的AIS，具有巨大的社会效益和经济效益。在分析AIS主要使用技术的基础上，对AIS的核心部件——信息处理器进行了硬件设计和软件编程，实现了AIS通信的底层软硬件支持，为进一步开发功能完善的AIS产品奠定了基础。     

AIS应用问答30题

AIS能替代雷达吗?不能。有许多船舶并不要求安装AIS设备。雷达检测目标与目标船上安装的设备无关。     

船舶首向信息未接入AIS设备和雷达的案例分析

介绍一起船舶首向信息未接入AIS设备和雷达的船舶安全检查典型案例及缺陷纠正情况,解读《国内航行海船法定检验技术规则2004》及修改通报的相关要求,对国内航行海船配备船舶首向传送装置提出相关建议。     

基于AIS的商船雷达性能分析方法

利用模糊综合评价将雷达数据和AIS数据进行融合形成两者的共同航迹,实现信息互补和位置的精确定位。首先将雷达和AIS测得不同坐标系下的位置信息变换到同一个平面坐标系中;其次统一传感器的信息,由于二者对同一目标所采集到的时间不同;然后综合考虑航行速度、航行角度和航行距离来确定航迹;最后实现信息融合,通过实验验证基于AIS的商船雷达性能分析是可行的。     

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。     

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。     

一种优化的AIS与VTS融合算法

针对船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service, VTS)与船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)融合之后存在的特定场景下的数据精度较差、信息推断能力不足和与海事业务系统脱节等问题,提出一种能有效融合AIS、VTS和海事业务信息的算法,实现“海事监管“一船全景”。对AIS与VTS融合之后所得船舶航迹与海事业务数据进行有效关联,得到船舶海事业务全景数据,包括雷达信号、AIS信号、海事行政处罚和国内安检等。实际应用结果表明,该算法能在生产系统上稳定运行,在数据准确性和及时性方面相比以往有很大提升,能为海事交管中心值班人员提供有力支持,为智慧海事提供有力支撑。     

AIS应用与发展

以船舶安全航行为目的,结合AIS的由来、基本功能及组成,并与现有船舶导航设备进行比较的方法,介绍了AIS在VTMS和船舶避碰中起到的作用,探讨AIS今后的研究方向.分析结果表明:进入互联网的AIS将成为未来的发展趋势.     

AIS进展中的问题

最简单的自动识别系统(AIS)模式由发送船名、位置、航向、航速以及其他数据的VHF无线电接收机组成。这些船舶信息可作为矢量(目标)标绘在电子海图上。象雷达一样,位置信息经常被校正,但不象雷达,AIS能“看见”山丘,消除沿海地形引起的盲点。     

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。     

基于AIS信息的DPAD解析和模拟

AIS系统的投入使用为几何避碰的研究提供了准确的信息源。在几何避碰的研究中,船舶预测危险区域PAD具有直观、迅速准确地判断碰撞危险和直接提供转向避碰的幅度等优点。但是因为船舶PAD自身模型存在的不足及信息摄取的缺陷,使得它在航海实践中难以得到充分的利用。文中结合船舶领域方面的研究成果提出一种新的船舶PAD的构建方法,即DPAD,并对其进行数学解析。