船舶通信系统的AIS与雷达信息融合技术研究

我国目前阶段,雷达技术的应用范围相对广泛,特别是在海上监视领域中。其中,高频地波雷达能够实现超视距探测与跟踪,并实时监视区域内的动态目标,但却无法准确地提供目标身份信息。而AIS,即船舶自动识别系统的应用,则能够对监视区域内部的目标信息进行详细地检测,在识别目标类型与身份方面获得了极大的便利。然而,AIS却无法提供非合作目标信息数据。由此可见,两者各有优缺点,在提供信息方面能够实现互补,所以,船舶通信系统的AIS与雷达信息融合技术的系统化研究十分有必要。     

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。     

AIS与雷达信息融合关键技术的研究

现代水运物流业的快速发展使得由AIS与雷达分别组成的单一系统无法满足航道中船舶管理的需求,而AIS与雷达的信息融合应用可以增强所获取数据的准确程度,从而降低水运事故的发生率。文中设计了一种分布式的融合模型,采用了墨卡托投影、MK—NN以及加权融合等理论和算法,进行了信息融合功能的设计与实现,选取MATLAB软件对设计方案进行了仿真与测试,结果表明该模型与传统手段相比能获取更加准确的数据。     

雷达与AIS目标位置信息融合方法的研究

研究了利用AIS播发的目标位置等信息 ,在雷达上进行目标点迹 (位置 )关联与合并的融合方法。建立其数学模型 ,并进行计算机仿真验证 ,其结果显示出该方法可以有效地提高目标的位置精度与可靠性。     

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.     

内河船舶AIS与雷达动态信息集成性融合

针对船载传感器信息的多源性、多维性和异构性特征,构建船舶动态信息融合模型,以提高内河航行中船员对目标船动态的感知和辨析能力。通过分析船载导航设备在船舶动态辨析中的局限性和互补性,构建集成卡尔曼滤波、自适应加权和神经网络等方法的多源异构数据融合模型,并通过实测和模拟数据计算对该模型进行验证,确定系统的可靠性、稳定性和精确性。该模型不仅对保障内河船舶航行安全、提高内河水上交通效率具有重要的理论参考价值,而且对内河水运安全的保障工作具有积极的现实意义。     

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。     

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。     

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。     

浅谈雷达与AIS信息融合技术在控制河段通行指挥中的应用

随着长江干线数字航道兰家沱至鳊鱼溪段建设工程的建成,控制河段通行指挥由传统的人工瞭望+VHF通话获知船位的方式转变为依托基于AIS的智能辅助揭示系统实时获知船位,变被动感知为主动监测,控制河段通行效率和安全性得到了极大提高。但受长江上游山体等因素影响,AIS信号传输过程中时常会出现延时、丢包等问题,对通行信号指挥的准确性、及时性带来了不利影响。本文提出利用雷达与AIS融合技术弥补山区航道AIS传输的不足,为今后的信号指挥智能化拓展了思路。     

基于北斗通信的AIS信息自适应筛选技术研究

基于北斗传输AIS信息可以解决AIS远海域存在监控盲区的问题,然而船舶密集海域AIS信息无法全部通过北斗信道传输,针对此局限性研究AIS信息自适应筛选技术,采用距离筛选法、舷角筛选法及混合筛选法,根据行进中舰船所在海域的船舶动态情况,连续自主筛选影响舰船安全行驶的船舶AIS信息基于北斗窄信道传输。通过仿真可知经过自适应筛选后,待转发的船舶AIS数据量减少效果显著,能够保证岸基指挥中心及时有效监控本舰所在海域的船舶动态情况,保障舰船的远洋航行安保能力。     

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。     

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AIS信息的航海雷达抗高压电线干扰研究

本文以跨海220KV高压输电线路和航海雷达为研究对象,通过理论分析和现场测试,分析了高压输电线路对航海雷达的影响以及雷达回波的特点。根据研究结果,针对高压输电线路回波对雷达观测的影响,提出了基于AIS信息的雷达抗干扰技术,并用VC++在PC上仿真演算。     

AIS通信系统设计及调制器实现

介绍AIS通信系统的设计、通信系统的组成及其实现方法，系统主要电路芯片的选择。阐述了CMx589GMSK调制解调芯片的功用，论述了AIS系统关键电路之一调制解调器设计的设计方法、特性和实际应用电路，该电路设计在实际应用中取得较理想的结果，完全符合AIS系统的技术性能要求。     

雷达与通信系统间电磁兼容性研究

随着部队装备的增加,雷达与通信系统间的电磁干扰问题不断出现,通过简要阐述雷达的辐射特性,分析了其对通信系统的干扰因素,提出了雷达与通信系统间电磁兼容性预测分析方法,探讨了系统管理措施。     

VTS、AIS和公网监控系统信息共享技术研究

<正>VTS、AIS和公网监控系统是当前最主要的水上监管信息系统,在当前IMO主导的e-Navigation发展战略中占有举足轻重的作用。本文对三种系统发展现状和特征进行了介绍和分析,详细阐述了VTS、AIS和公网监控系统信息无缝共享所需要的关键技术。这些系统之间的信息无缝共享技术符合国际e-Navigation战略发展需要,是发展"智能"航海的必由之路。