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《哈尔滨工程大学》 2010年
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VTS数据交换与数据融合的研究

姜明  
【摘要】: 雷达是海洋环境系统中最基本的检测工具,但其存在信息量少、精度不高、易受气候影响等缺陷,其探测能力还存在盲区,使得它在船舶交通管理系统(VTS)中不能很好的发挥其作用。船舶自动识别系统(AIS)的出现引起了VTS技术的重大变革,AIS能提供船舶的识别码、船型等静态信息,船名以及航速、航向、船位等动态信息。虽然AIS提供的信息有很多的优点,但是AIS还是不能完全取代雷达在航海中的重要地位。AIS信息与雷达信息的交换与融合,会使目标信息更完善、更可靠,将有助于建立智能化的交通管理系统和船舶安全航行信息系统。因此,本文主要围绕AIS与雷达信息的交换和融合问题进行探讨和研究。 首先,本文阐述了VTS系统之间信息交换的意义,在此基础上介绍了VTS系统信息的分类,分析了VTS系统架构和我国VTS系统的信息交换格式,给出了统一的信息交换标准。举应用实例,来解释说明标准信息格式的用法。 其次,介绍了常见的信息融合模型以及各种模型的适用情况,比较分析了各种融合结构的特点以及融合级别的分类。讨论了序贯航迹关联算法、最近邻域航迹关联算法和MK-NN航迹关联算法及各种算法的关联质量,通过实验仿真和仿真分析,得出的结果:MK-NN航迹关联算法是最适合海上密集环境。 最后,本文围绕AIS与雷达信息融合中的关键技术环节展开了研究,提出了用卡尔曼滤波器去除噪声(航迹滤波)、即判断来自两个系统的两条航迹是否代表同一个目标(航迹相关)和信息融合的实现算法,并用实验对结果进行验证,得出了有实际参考意义的实验数据,最后对本课题需要进一步研究的技术前景进行了展望。
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