基于 ECDIS 的雷达与 AIS 信息融合的算法与工程实现

为达到雷达与AIS（船舶自动识别系统）优缺点互补以提高航行安全性的目的,提出AIS目标信息与雷达目标信息融合算法。采用多因素模糊综合决策算法进行目标关联,并且基于ECDIS （电子海图显示系统）实现雷达与AIS目标信息融合。工程研究与实现最终验证了融合算法的可靠性及有效性。     

AIS基站短消息特性

研究了在内河与港口应用环境下,由船载自动识别系统(AIS)基站发送到船舶的短消息特征,分析了AIS报文在场强下降后的波形失真与误包原理。在半实物仿真平台下,分析了消息长度与误包率的关系,并给出相应的误包率预测模型。结合Hata-Okumura模型,提出了拥挤航道下AIS基站向船舶发送短消息的极限容量。最后以黄浦江上海航道为例,运用极限计算模型对其极限容量进行了预测,并与实测结果进行了对比。对比结果表明:短消息可靠性随长度增加与场强降低而逐步下降,基站能同时进行短消息管理的AIS船舶数量有限,对于本文设定的黄浦江上海航道,当AIS目标船舶数量达到625艘时,AIS基站能同时进行短消息通讯的AIS船舶容量的计算结果为26艘,实测为24艘,计算结果与实测结果基本一致。     

海上搜救模拟器中模拟实时AIS信息的航位推算

以海上搜救模拟器为平台,获取船舶航行过程中真实的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息,对同一目标船舶相邻两次动态AIS信息之间的航位进行推算,使目标船舶平滑、动态地显示在模拟器中的电子海图与显示系统(ECDIS)、模拟雷达和三维视景上。     

全功能江海大桥主动防撞系统研究与设计

为避免人为失误因素导致船撞大桥的事故发生,在原有基于AIS主动防撞系统的基础上提出了全功能的江海大桥主动防撞系统设计方案。该系统增加了船用导航雷达,并设计了专用雷达视频处理单元,利用雷达对进入警戒区的船舶进行二次跟踪,通过AIS发出江海大桥主桥墩的数据信息,使过往船舶的雷达和AIS上显示主桥墩的位置,明确主通航孔的位置。DSP数据处理单元通过AIS和雷达获取船舶的数据信息,分析、判断船舶的态势后由VHF DSC选择呼叫过往船舶并发出语音提醒,用寻址二进制方式向AIS发出安全信息警告,使船舶驾驶人员及早加强警戒,采取必要避碰措施安全通过大桥。实践验证了系统的正确性与可行性,达到了预期的设计目的。     

AIS与雷达目标航迹相关算法

AIS提供的信息具有精度高，信息量大等优点，可以用于解决VTS中心对船舶进行管理存在的一些问题，也可在很大程度上弥补航海雷达存在的缺陷，就AIS与雷达目标航迹相关，在AIS和雷达航迹的时空校准上提出了中心聚类方法，给出院 从坐标变换到时间校准，数据相关的相关方法，经验证，所提出的算法是切实可行的。     

基于多普勒雷达的车辆开门预警系统

为解决驾乘人员开车门导致的车门和后方接近目标发生碰撞的问题,设计一种基于多普勒雷达的车辆开门预警系统。系统通过多普勒雷达对移动目标进行探测。采用雷达中频信号处理模块对前端返回的中频信号进行处理,并通过恒虚警检测算法根据噪声强度实时调整识别门限,保持恒定的目标探测概率。通过在奇瑞G6车上进行的标定和实际场景测试,该系统对机动车与非机动车的预警率均大于97.00%,表明系统能够实时检测进入车辆后方报警区域的动态目标并进行有效预警。     

地质雷达在隧道质量检测中的应用

随着交通及地铁事业的不断发展,隧道数量逐年增加,运营中出现的病害也屡见不鲜,但隧道建成以后用常规方法很难对衬砌质量作出系统评价.地质雷达探测利用高频电磁波对不可见目标体进行扫描,以确定其内部结构形态和位置.文中结合工程实例,给出地质雷达的原理及其探测方法,包括测线布置、数据采集和图像分析.分析结果表明地质雷达可以精确探测衬砌厚度、衬砌的不密实、背后空洞和积水等情况;证实了地质雷达技术在隧道质量检测中起到了良好作用.     

利用OpenGL技术实现雷达探测范围的三维显示

雷达探测范围形象直观地显示雷达在不同方位对不同高度的目标所能探测的距离，文中从不同探测距离的雷达方程出发，利用OpenGL开发工具，探讨在微机上实现雷达三维探测范围的显示，给出了单部雷达从垂探测范围图到三维探测范围的部分算法。     

基于数据子空间的探地雷达图像岩体结构分析

地下岩体结构探地雷达探测方法是一种行之有效的方法,探测中探地雷达向地下发射电磁波并记录回波,地下地质结构信息以探地雷达记录的回波图像数据表示。由于环境的复杂性、雷达回波记录信号在传输过程中能量衰减,使得有用的小目标弱回波信号被杂波、噪声等干扰与掩埋,探地雷达记录信号中地下小目标结构特征难于识别,地质解译困难。研究信号子空间多信号分类的数值分析方法,分析处理探地雷达图像剖面数据,并以模拟实验和探地雷达在隧道超前地质预报场地实验中采集的数据为例,验证本方法的有效性,得到了好的效果,实验证明本方法可行。     

卫星AIS系统分析与研究

文章介绍了卫星AIS的工作原理,分析了其核心结构功能及性能特点,并针对卫星AIS系统的探测概率、卫星平台及报文类型进行了研究。