【摘 要】
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在经济全球化的带领下,航运业务的发展尤为迅猛,船舶数量也处于逐年增加的趋势。这使得海洋环境变得复杂,海洋交通管理变得困难,为此,国际海事组织制订了一系列的规则和条约来管理海上交通。即便如此,航海事故也是频频发生,这不仅是人力物力上的损失,同时对海洋环境造成了严重污染。目前,单一导航设备获取的信息难以满足现代海洋运输行业的需求,因此本文针对雷达与自动识别系统AIS信息融合的方法展开深入研究。为了提高
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在经济全球化的带领下,航运业务的发展尤为迅猛,船舶数量也处于逐年增加的趋势。这使得海洋环境变得复杂,海洋交通管理变得困难,为此,国际海事组织制订了一系列的规则和条约来管理海上交通。即便如此,航海事故也是频频发生,这不仅是人力物力上的损失,同时对海洋环境造成了严重污染。目前,单一导航设备获取的信息难以满足现代海洋运输行业的需求,因此本文针对雷达与自动识别系统AIS信息融合的方法展开深入研究。为了提高定位精度,得到更为全面、可靠、及时的船舶信息,本文围绕雷达与AIS自身特点,利用二者信息互补性,结合信息融合的理论基础与结构模型,重点研究航迹相关与点迹合并算法,并完成近海船舶定位系统各个功能模块的设计。本文主要研究工作如下:（1）分析雷达和AIS目标信息的可行性,构建雷达与AIS分布式融合系统模型。（2）研究模糊理论算法,构建一种基于多属性集模糊理论的航迹关联算法。根据同一时刻雷达与AIS目标航迹的综合关联隶属度,寻找相似度最高的相关航迹。（3）针对雷达与AIS点迹合并问题,采用数据融合中的加权协方差融合算法。根据最小均方误差准则计算加权权重,并利用扩展卡尔曼滤波来进行航迹滤波,得到目标融合航迹。（4）对雷达与AIS目标信息融合进行仿真分析。由大规模船舶定位系统模拟生成系统数据,将数据对准到同一时刻后,选取关联度较高的目标航迹进行融合。（5）结合软件需求,设计软件功能模块,通过融合实例,测试功能完整性、可行性。将航迹融合前后的四个目标因素做对比实验,得到融合后的距离、方位、航速、航向数据相比于雷达提升了64.49%、51.64%、69.71%、31.86%,相比于AIS提升了29.98%、32.17%、29.21%、21.38%。仿真实验表明,本论文研究的信息融合方法,对于降低目标测量误差具有实际意义。
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