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《大连海事大学》 2012年
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船舶导航综合信息模拟方法研究及精度分析

唐聚霞  
【摘要】:随着经济的发展,海上船舶数量逐年增多,世界重要水道也愈发拥挤。仅靠雷达导航已经不能充分满足船舶安全行驶的要求,AIS的出现给海上交通状况带来了很大改善。将雷达和AIS进行数据融合,能够提供更准确的目标信息,有助于驾驶员做出正确的避险决策。 为了研究和测试数据融合算法,需要模拟出同一目标的雷达数据和AIS数据,而目前这种特定功能的综合信息模拟器还很少。因此,本文基于船舶导航雷达测量目标位置的原理和AIS提供目标数据的规律,在WINDOWS下利用VisualC++对船舶导航中同一目标的雷达信息和AIS信息进行综合模拟,并对影响模拟数据精度的因素进行了分析。 首先,对海上运动目标的模型进行了研究。建立了平面和椭球两种目标模型,分别采用中分纬度算法和贝塞尔算法进行坐标转换,并详细给出了各模型的参数计算。椭球模型计算精度高但是计算量大不利于实时处理,平面模型虽然计算简单但计算精度较低。通过实验对比,得到了平面模型下不同航迹的误差范围。 其次,由于目标的雷达数据和AIS数据的产生时刻和发送间隔不同,需要合理选用WINDOWS系统中的定时器。通过对常规定时器、多媒体定时器、高精度定时器和CPU时间戳定时器这四种定时器编程比较,综合考虑定时精度和系统资源占用情况,最后选用了多媒体定时器定时。 再次,对雷达运动目标模拟软件显示界面进行了设计,实现了目标的真运动显示和相对运动显示,可以随时改变目标的航行状态,并可以通过不同的串口将雷达数据和AIS数据发送出去。 最后,对本船接收到的雷达数据和AIS数据的融合算法进行了探讨,主要研究了数据时空校准、航迹关联和航迹融合的相关算法。 在VC++环境下建立了船舶导航综合信息模拟以及信息处理的软件实验平台,通过实验仿真,验证了系统各算法的性能。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U675.7

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭媛旭;基于记录视频信号的雷达运动目标模拟技术[D];大连海事大学;2013年
2 马远美;船舶导航雷达运动目标跟踪性能改进方法研究[D];大连海事大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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