船舶航行轨迹的实时检测与校正数学模型研究

为解决因船体碰撞而造成的航行轨迹偏离问题,提出船舶航行轨迹的实时检测与校正数学模型。通过分析内河航道特征的方式,处理各航迹间的分区关系,完成船舶航行轨迹的实时检测关系定义。在此基础上,提取必要的航行轨迹节点,按照微簇特征向量的确定原理,计算校正时间复杂度的实际数值,完成船舶航行轨迹的实时检测与校正数学模型研究。对比实验结果表明,与Spark检测手段相比,应用新型数学校正模型后,轨迹点的定航偏向系数降低至1.36,避免了因船体碰撞而造成的船舶航行轨迹偏离行为。     

两种跨平台航迹精度测评方法研究

跨平台航迹精度测评对多平台协同使用传感器航迹数据具有指导意义,论文介绍了相对于本平台距离/方位的测评方法(方法一)和空间距离精度的测评方法(方法二),从非线性坐标变换的角度分析了本平台位置对测评结果的影响,其中方法一的计算结果在两平台位置相差不大的情况下主要受被探测目标相对于这两个平台的方位角度差影响,方法二的计算结果则不受本平台位置的影响,因而后者更有意义。     

空管系统飞行计划与航迹相关研究

飞行安全和流量管理空管领域一个很重要的课题,通过飞行计划与航迹相关,可以直观地了解各航空器的详细飞行状态和空域中飞行流量,及时为飞行器制订合理飞行计划,保证飞行安全和空域飞行流量。因而需要对航空器飞行计划与航迹相关的一些方法和问题进行研究,以提高空管可靠性和合理选用空域资源。     

航迹间断情况下坐标系对融合跟踪影响的仿真分析

研究了雷达航迹和数据链航迹间断情况下,北东地(NED)坐标系和地心地固(ECEF)坐标系对融合跟踪的影响。利用不敏变换(UT)将NED坐标系下的量测值转换到ECEF坐标系,然后对两种坐标系下的融合跟踪精度进行实验仿真,并对不同仿真场景下的算法性能进行分析和对比,得出一些有益的结论。     

基于航迹差和航向差的航迹自动控制算法

从研究引起航迹偏差的原因入手,对航迹偏差进行相关数理分析,对航迹自动控制结构和算法进行分析和对比。通过对目前比较流行使用的航迹自动控制结构和算法的优缺点进行比较,提出一种新的基于航迹差和航向差的航迹自动控制算法。该算法结合航迹直接控制和航迹间接控制结构的优点,不需要精确的船舶运动模型,具有结构简单、各参数物理意义明确、参数易于调整、航迹控制精度高,操舵次数少等优点。该算法在20世纪末已成功应用在某小型艇的航迹控制上,在航向受风浪干扰幅值达到4°的海况下,仍能取得在全航线上的航迹控制偏差小于5 m,平均操舵次数少于1次/2 min的效果。     

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。     

中长周期波浪条件下船舶航迹带宽度研究

针对现行《海港总平面设计规范》中航迹带宽度计算在中长周期波浪条件下存在的不足,对比分析国外航道规范中的研究成果,并通过船舶操纵模拟试验等技术手段,运用船舶外缘包络线法统计分析了不同航速、不同吨级的散货船在各种中长周期波工况下的航迹带宽度,给出了中长周期波浪条件下的波浪附加宽度参考值,并与国外规范中的设计取值进行了对比.     

船舶在狭水道中运用GPS、ARPA、ECDIS定位技术研究

船舶在狭水道或进出港航道航行时,为确保船舶航行在预定的航迹线上,传统的定位与导航方法大多是利用助航标志。本文基于GPS、船用雷达(ARPA)和电子海图(ECDIS)等航海仪器与设备功能特点,就船舶运用GPS、船用雷达和电子海图以确定船舶在狭水道航行的航迹线方法作了研究,并就方法的运用提出了相应的注意事项。     

一种智能驾驶汽车的航迹推演方法

随着人工智能技术的发展,汽车智能驾驶技术日渐成熟和完善,高精定位、前视摄像头、毫米波雷达和高精地图可以高效地保障车辆安全可靠地行驶。但是在遇到高楼林立的城市路段、峡谷、隧道等路况,定位信号会变得薄弱甚至丢失;又如在迎着太阳行驶的路上,强光会导致前视摄像头过曝光而功能降低,导致无法分辨车道线、道路边界及障碍物等,智驾感知能力降低、安全风险增大。汽车自身多种冗余感知模块的应用可以较好解决上述这类问题,通过采集三轴六向加速度和航向角信息,融合离散系统方式和欧拉公式等算法,嫁接毫米波雷达测距和高精地图的全局坐标系位置,智驾系统可以在一定时间内推演航迹路线,鲁棒性强、安全性高。     

新型操舵控制系统余度管理技术

为提高船舶操舵控制系统的可靠性,提出采用四通道余度管理技术,4套操舵控制箱互为备份,通过数据交叉链路和控制指令表决处理的冗余设计,当N(N≤3)套操舵控制箱发生故障下,保证系统还能正常运行并可靠工作。该技术在大型船舶自动操舵仪和无人船等领域具有良好的应用前景。