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。     

船舶自动识别系统中的无线局域网通信技术研究

现有的船舶自动识别通信系统(AIS)主要用于VTS领域船舶报文的传输,其无线通信网络采用STDMA技术,信道负载率符合通信网络性能要求。随着海上船舶电子设备及业务种类的增加,通信信道负载加重,无线通信网络的吞吐量较易出现堵塞,如何建立合理的通信仿真模型对船舶自动识别系统的网络性能进行仿真是解决问题的关键。本文在研究现有船舶自动识别系统网络架构的基础上,设计一套AIS网络性能仿真系统,并进行仿真测试。     

灰色系统理论及数据融合技术在低空小目标跟踪中的应用研究

当小目标作低空掠海飞行时,由于海面杂波和电子干扰等因素的影响,易使人侵小目标的反射信号淹没在杂波中而难以被舰载雷达系统发现,造成跟踪系统的失效,针对这一情况,本文首先应用灰色系统理论的GM（1,1）模型,处理系统跟踪的数据丢失问题,然后应用数据融合技术来改善和提高系统的跟踪精度,仿真结果表明,应用灰色系统理论和数据融合技术相结合,可大大提高系统的可靠性和跟踪精度。     

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。     

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。     

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。     

基于灰色理论的舰艇综合通信能力评估

建立了舰艇综合通信能力评估指标体系,以层次分析法与灰色决策理论相结合的方法,综合舰艇综合通信能力的各构成因素,建立了评估模型,并通过该模型对舰艇综合通信能力进行了评估,检验了模型的有效性。     

基于模糊理论的船舶通信系统风险评价

针对船舶通信系统具有的不确定性与模糊性,传统的评价方法难以获得较高的评价精度,提出了一种基于模糊理论的船舶通信系统风险评价方法。首先结合船舶通信系统信息安全的需求,建立船舶通信系统风险评价指标体系,并参考专家意见,利用层次分析法确定各风险评价指标体系的权重,然后确定船舶通信系统风险的模糊评语集,最后进行仿真试验。试验结果表明,模糊理论方法的船舶通信系统风险评价的准确率高于对比方法,验证了本文方法有较高的工程实用性和有效性。     

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。     

基于信息融合技术的舰船导航信息系统

为了缩短获取舰船导航信息的时间,保证船舶航行的可靠性,提出基于信息融合技术的舰船导航信息系统设计。在信息融合技术的基础上,通过舰船导航信息接收机电路设计和电源适配器设计,完成系统的硬件设计;基于舰船导航信息的提取和DWA算法改进设计,完成系统的软件设计,实现舰船导航信息系统设计。测试结果证明,基于信息融合技术的导航信息系统与基于GPS的导航信息系统相比,获取导航信息的时间明显缩短。     

传感器节点信息融合舰船通信网络路由研究

传统舰船通信网络路由算法存在数据传输成功率低的情况,因此设计一种传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法。采用拓扑意识方法,制定路由协议,根据路由协议制定一种具有方向性的传输机制。在此基础上,从路由发现、路由维护、路由应答、异常处理和路由传输距离5个步骤完成舰船通信网络路由算法的设计。实验对比结果表明,此次设计的传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法比传统算法传输成功率高,具有一定实际应用意义。     

基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法

在现有船舶通信信息监测技术的基础上,针对现有监测方法不能确保通信信息的处理效率,为了加快船舶通信信息的处理速度,提出了基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法研究。基于嵌入式巡视系统可以在复杂环境的海面上运行,将嵌入式巡视系统的工作原理应用到船舶通信信息采集结构设计中;然后利用傅里叶变换算法,估计出船舶通信系统的功率谱,通过信息处理流程完成通信信息的处理,最后通过建立信息监测模型,来实现基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息的监测。实验结果表明,基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法相比于传统监测方法,船舶通信信息的处理速度加快了44.2字符/s。     

基于三维地理信息的舰船输电通道多源信息融合技术研究

针对舰船输电通道差异性数据聚类出现的中心不定问题,提出基于三维地理信息的舰船输电通道多源信息融合技术。构建舰船配电网络输电通道的信息传输信道模型,采用量化跟踪调制方法对信道进行自适应调整以补偿信道畸变;对舰船输电通道覆盖区域进行三维地理信息特征采集,对采集的地理信息特征进行模糊C均值聚类处理,并输入到舰船输电通道中组成一组训练序列+信息序列的帧信号,在决策指向性模式下实现舰船输电通道多元信息融合。仿真结果表明,采用该方法进行舰船输电通道信息融合,可提高舰船配电网络输电通道负载均衡性,抗干扰能力较强,从而改善了舰船配电网的结构性能。     

一种多智能体信息融合船舶避碰系统

在狭窄海域中,使用自动化控制系统避免船舶之间的碰撞,从而减少相应人员和财产损失,一直是研究的热点之一。随着信息采集、处理、融合技术的发展,使得通过多个船舶之间的相互协作,实现自动化碰撞避免成为了可能。本文提出一种基于信息融合的船舶碰撞避免决策模型。该模型包含有船舶智能体、VTS智能体及3个融合层次。通过该模型,在同一海域不同船舶之间可以通过相互协作,实现更加精确和经济的船舶碰撞避免决策。     

基于视觉传达技术的船舶图像匹配研究

为准确实现船舶图像匹配,提出基于视觉传达技术的船舶图像匹配方法。考虑人眼的激励感知与抑制感知状态,在脉冲耦合神经网络内添设侧抑制信号等感知函数,实现低对比度的船舶图像增强处理;采用基于灰度差值直方图的特征提取方法判断增强后船舶图像边缘的粗细程度,提取船舶图像边缘特征;选取斯皮尔曼等级相关系数确定原始船舶图像与待匹配船舶图像的相关系数,以此判断船舶图像间的匹配度。测试结果表明,本文方法对简单与复杂背景的船舶图像均能实现图像增强,并充分获取图像内的边缘信息,实现准确的图像匹配。     

4G通信技术在舰船导航信息系统中的应用

在狭窄海域及港口附近海域中,由于缺乏及时有效地通信,小型船舶和大型船舶极易造成严重的碰撞事故,造成较大的人员伤亡和财产损失。为了解决这一问题,VHF通信、GPRS、卫星通信、VTS等技术得到了推广和应用,然而在实际使用过程中,这些技术无法完全解决港口中各种类型船只的通信和导航问题。随着4G通信网的建设,本文提出一种在港口及附近海域中,基于4G通信网的舰船导航信息系统,能够实现港口中不同类型、吨位船舶的通信和预警,减少了发生碰撞的概率,提高了港口的吞吐率和运行效率。     

基于互信息技术的舰船图像拼接研究

舰船图像拼接是舰船图像处理领域的关键技术,为了降低舰船图像拼接误差,使拼接后的舰船图像更加完整,提出了基于互信息技术的舰船图像拼接方法。首先对当前舰船图像拼接研究现状进行分析,找到各种舰船图像拼接方法的缺陷,然后采集舰船图像,提取舰船图像拼接特征,最后基于互信息技术描述2幅舰船图像的相关性,进行舰船图像配准和拼接,并进行了舰船图像拼接仿真实验。结果表明,本文方法可以得到比较完整的舰船图像拼接结果,降低了舰船图像拼接误差,舰船图像拼接速度要快于对比方法 2倍以上,提高了舰船图像拼接效率,验证了本文方法的优越性。