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基于AIS和电子海图的船舶智能避碰系统研究

孙海南  
【摘要】:近年来,我国的经济取得了飞速的发展,我国的航运业也得到了快速的提高,船舶的大型化和高速化已成为一种趋势,近年来的数据统计结果表明,船舶碰撞事故越来越多,并且由于碰撞所造成的危害也变的越来越大。船舶如何避碰问题已成了目前一段时间内急需解决的重要问题。船舶智能避碰决策,有助于提高船舶航行的安全性,减少人为因素的影响和人的劳动量,对世界的航运业的发展有重要意义,是今后一段时间的主要和重点的研究方向。针对目前的这种局面,世界各国已经着手开始了船舶智能避碰的研究工作并取得了一定的研究成果。我国对船舶智能避碰的研究始于20世界80年代。 本文在查阅了大量的参考文献的基础上,结合课题的实际情况,首先论述了船舶智能避碰系统的国内外研究现状和研究意义,介绍了AIS数据的组成及存储方式及解码关键技术,以及电子海图的传输标准、显示标准及S63电子海图的加密保护技术,建立了船舶运动和避碰决策的数学模型,并通过计算机VC++编程予以实现,具体工作如下: (1)实现了AIS加密数据的解码技术,将二进制的AIS加密语句解码为通俗易懂的白话语句,通过计算机编程予以实现; (2)建立了船舶的运动模型,包括定常运动模型、转向运动模型和变速运动模型,并借助于电子海图显示平台予以显示; (3)依据1972年国际海上避碰规则,建立了船舶会遇行动决策模型,包括对遇行动决策模型、交叉相遇行动决策模型和追越行动决策模型; (4)建立了船舶避碰行动决策模型,得出了船舶的避碰行动的开始距离,并通过VC++予以实现并借助于电子海图显示平台予以显示。 本文基于应用实践,将专业理论知识应用于航海实践,从而对指导航海实践、保障航海安全具有一定的现实意义。


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