雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法

由于在利用原有算法进行雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配时,在匹配特征点个数为32～41个的范围内,存在匹配精度较低的问题,因此提出一种新的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法。通过分段线性插值法对墨卡托海图投影进行快速计算,以修正电子海图产生的长度变形。对雷达模拟视频数据实施坐标变换处理,也就是把雷达模拟视频数据的大地投影坐标转变成电子海图的墨卡托直角坐标。以GPS坐标值为依据对电子海图上船舶的定位点进行确定,并将其作为叠加显示雷达模拟视频与电子海图的定位参考点,实现二者的实时叠加匹配算法。通过进行该算法与原有算法的对比实验,证明该算法的匹配精度更高,实现了性能突破。     

大规模电子海图矢量数据在船舶路径规划建模中的应用

为了提高船舶航运效率,确保海上航运的安全性,利用电子海图数据进行船舶路径避障规划具有重要意义。本文设计一种基于电子海图矢量数据的船舶路径规划建模方法,首先介绍电子海图系统的研究现状,然后针对电子海图矢量数据的数学建模进行深入研究,最后结合GA算法开发了一种海上船舶路径规划与建模的方法。     

大密度舰船电子海图中数据快速检索方法研究

为了提高舰船导航和定位能力,需要对大密度的舰船电子海图数据进行快速准确检索,针对舰船电子海图数据分布密度大、散列性较强的特点,提出基于自相关特征匹配和模糊C均值聚类的大密度舰船电子海图中数据快速检索方法。采用有向图和决策树构建舰船电子海图数据库的检索节点分布结构模型,提取舰船电子海图数据的语义关联性和规则性特征,采用自相关特征匹配方法对检索数据进行指向性挖掘和信息融合处理,对挖掘的关联数据进行模糊C均值聚类,实现对大密度舰船电子海图数据的分类检索。仿真结果表明,采用该方法进行大密度舰船电子海图中数据检索的收敛速度较快,提高数据检索的查准率和查全率,检索效率和准确性较高。     

移动电子海图的跨平台数据访问与显示技术

传统的移动电子海图跨平台数据访问与显示技术存在着实时性差的缺陷,为此提出移动电子海图跨平台数据访问与显示技术研究。将采集的移动电子海图采用加权平均值法与归一化方法进行处理并对其进行存储,通过Web的实时数据访问系统进行跨平台数据的访问。以上述得到的跨平台访问数据为基础,采用Ajax技术根据船舶航行的具体需求对电子海图进行处理,通过B/S结构模式实现了移动电子海图的显示。通过实验得到,提出的移动电子海图跨平台数据访问与显示技术访问时间比传统技术节省了172.5 ms,显示时间比传统技术节省了75 ms,充分说明提出的移动电子海图跨平台数据访问与显示技术具备更好的实时性。     

基于特征加权张量分解的标签推荐算法研究

针对标签推荐系统存在极度稀疏性的问题,通过提取标注过程的关键特征并计算元组的初始权重,构建加权元组集的张量模型;然后应用高阶奇异值分解(high order singular value decomposition,HOSVD)对张量模型降维,根据处理结果作标签推荐,从而达到提高推荐效率的目的;运用Movie Lens数据集对基于特征加权张量分解的标签推荐算法进行了模拟,实验结果表明:基于特征加权张量分解的标签推荐算法比传统算法推荐效果更好。该方法能够有效改善数据稀疏性问题,提高了推荐效率.     

电子海图空间数据索引结构及检索算法研究

电子海图系统是一种信息显示系统,电子海图数据的格式种类繁多,为使系统支持不同格式的海图数据、实现通用性,提出一种具有一定适应能力的空间数据索引结构,该结构能访问已有的大多数海图格式。另外提出建立区间分解检索机制,采用B 树结构快速搜索出满足用户要求的海图。最后针对海图显示速度慢的问题,引入位映像图检索算法以提高显示速度。     

利用电子海图技术应用事故案例经验教训的建议

事故案例经验教训与气象、海况和航标异常等其他航行安全信息有着很大的相似性,及时获取上述信息有利于船舶航行作业安全。以电子海图为平台,将事故经验教训信息按发生位置标示在电子海图上可以直接提醒航经该水域的船员,警示船员掌握该水域险情事故特点,汲取相关海难事故经验教训。参照航行通警告管理模式管理事故经验教训信息便于事故经验教训信息在电子海图上更新维护。文中认为利用电子海图技术将为事故经验教训应用于保障船舶航行作业安全提供新的实现路径。     

基于测量分量加权融合的GPS/SINS船舶组合导航算法

具有执行简便和高精度优点的测量值融合技术已经在船舶组合导航中得到了广泛应用.但由于船舶组合导航系统中各子系统通常提供的是不等同维的测量数据,加之传统测量值加权融合存在各传感器测量等同维数的约束,使得该类算法在船舶组合导航中的应用能力和使用范围受到了很大的限制.针对上述问题,以GPS和SINS组成的、具有不同维数测量的船舶组合导航系统为研究对象,提出了一种新的基于测量分量加权融合的船舶组合导航算法.该算法的基本思想是寻找一个变换矩阵将具有不等同维数的测量扩维成满状态维数的矩阵,然后考虑扩维后的噪声方差是奇异矩阵,从而采用测量分量对应加权进行融合.与传统的测量加权融合方法相比,该方法不仅具有更广的应用范围,而且保持了与传统的集中式扩维融合相同的高精度性能.算法的性能分析和计算机仿真证明了新算法的有效性和优越性.     

基于多维度数据挖掘的船舶最优航线生成研究

为了使船舶以最佳航线到达目的地,研究基于多维度数据挖掘的船舶最优航线生成方法。通过官方电子海图挖掘海域港口、陆地物标等多维度坐标数据后,使用改进随机路径图算法生成船舶初始无向路径网络图后,从航行安全距离和航线目的地潮汐时间维度,设置最优航线生成指标。依据该指标和初始无向路径网络图,利用改进和声搜索算法生成最优航线。实验结果表明：该方法可有效生成船舶初始航线路线和最优航线,生成的最优航线适应度数值较高,实际应用效果好。     

大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计

对大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计,提高海图视觉交互能力,提出基于多线程视觉调度的大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计方法。采用Mutigen Creator和Vega Prime建立船舶电子海图显示的视景仿真平台,采用三维立体的虚拟海洋场景设计方法,结合多线程视觉空间调度,实现大型船舶电子海图显示。测试得知,该方法进行对大型船舶电子海图显示界面视觉交互的视景增强性能较好,图像交互能力较强。     

一种提高电子海图上船舶航迹显示速度的方法

在电子海图上叠加显示船舶运动轨迹对船舶航迹分析和海上事故回放具有重要意义.船舶AIS(Automatic Identification System)报文提供了一种新的船舶动态和船舶运动轨迹获取方式.由于有关船舶动态的AIS报文发送频度较高,致使船舶运动轨迹点较为密集,这种情况将会导致电子海图系统在显示较长时间段船舶运动轨迹时,速度下降,从而降低了系统的用户友好性.利用垂距法对船舶动态数据按照电子海图显示比例尺进行分层.当电子海图显示比例尺较小时,仅显示船舶运动轨迹轮廓,而当显示比例尺逐渐增大时,显示海图显示地理范围内更详细的船舶运动轨迹信息.实验表明该方法能有效地提高船舶运动轨迹的显示速度.     

基于电子海图的船舶绕避台风系统设计与实现

发挥电子海图显示平台优势,引入基于台风预报误差遭遇概率算法,设计了基于电子海图的船舶绕避台风系统,将台风基本数据信息和船舶航行基本信息,如船舶位置、航线以及台风的位置、行进路线等直观地显示在电子海图上,并运用台风预报误差遭遇概率算法,可快速、准确地制定出船舶绕避台风方案。利用此系统可有效、直观显示船舶和台风的相对动态关系,从而制定船舶绕避台风的航速和航线规划,保证船舶在恶劣的台风天气中的航行安全。     

船舶电子海图数据自动申领系统分析

以为船上申请购买电子海图许可文件增加便捷性为目的,同时考量岸端船舶主管部门的管理需求,通过先进的Web技术,设计并实现一套"一站式"的船舶电子海图数据自动申领系统软件,帮助海图代理供应商实现"主动式"的销售服务,打破海务服务数据链条中"信息孤岛"的现象。此外,研究详细描述选图工具软件实现的技术原理,并在生产实践中得到全部使用和验证。     

基于K-means聚类与张量分解的社会化标签推荐系统研究

针对大众标注网站推荐系统中存在的数据矩阵稀疏性影响推荐效果的问题,文中采取如下策略:对标注数据进行K-means聚类,将具有相似标签特征的项目进行归类以保证数据具有初始聚合性;聚类完成后运用高阶奇异值分解(high order singular value decomposition,HOSVD)对聚类后的标注数据建立多维张量模型.该策略重点利用张量分解方法对含有用户、标签和项目的三元数据组进行分析,可以进一步改进稀疏性问题,同时形成对项目资源的个性化推荐.通过对社交书签网站Delicious.com的标注数据的处理,验证该方法对解决推荐系统中矩阵稀疏性问题以及提高推荐效果具有改进效果.     

S-57标准电子海图及其在航海中的应用

随着电子海图系统在船舶上的逐步普及，越来越多的人开始关注并加入到电子海图相关标准及系统的研究中来，文章从电子海图数据采用标准、数据信息显示系统两大方面对电子海图进行了介绍，分析了电子海图的现状及发展趋势，论证了电子海图在保障船舶航行安全方面的重要作用。     

简易电子海图的实现算法研究

介绍简易电子海图海岸线标绘,海图漫游以及海图缩放的基本实现算法。提出通过删除冗于数据和采用适当的换图策略,提高简易电子海图的显示速度的算法,实现海图数据的无缝拼接,满足简易电子海图系统的显示要求。     

航海新技术的应用和发展

介绍了现代最先进的航海技术——船舶集成驾驶台、电子海图、船舶自动识别系统和船舶航行数据记录仪的发展与应用状况,并对船舶集成驾驶台和电子海图未来的发展进行了展望。     

基于电子海图的几种三维海底地形算法比较

连续的水深点对于海上运输及海上工程等各方面来说都至关重要,而在一些水域只有离散的水深数据不利于船舶航行及海上施工的安全。因此,以找出相对适用于已开发电子海图系统的海底地形生成算法为背景,应用克里金法、样条插值、二次曲面拟合算法,根据不同比例尺电子海图上的水深点,比较各算法生成三维海底地形的准确性和生成效率。通过实验表明克里金算法更适合海底地形的生成。     

综合舰桥系统中电子海图与雷达背景的叠加显示研究

在船舶舰桥管理系统中,采用了众多的先进的控制技术,比如电子海图、GPS导航、雷达识别等。本文主要探讨了一种结合电子海图和雷达识别的显示技术,能够充分发挥出电子海图和雷达的特点,并通过修正算法,提高舰桥管理系统的综合控制能力。在此控制系统中,船员能够通过算法对电子海图中的识别目标进行主动跟踪,然后利用雷达进一步提高动态跟踪的能力,文末还结合显示算法,对两者的叠加显示进行了仿真与验证。     

港内船舶综合监控系统的应用研究

提出一种基于电子海图、AIS及视频的港内船舶综合监控系统。该系统将电子海图、船舶及视频监控动态数据整合至统一的用户平台,以建立一个覆盖面广、数据直观精确的港内船舶动态监控系统。论文以厦门港的实际应用为例,简要介绍了系统的总体架构、关键技术、数据库组成及功能实现等内容。