近海監(jiān)控系統(tǒng)中的多源信息融合算法研究.pdf

1、近海監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)視海岸線安全、維護海上交通秩序、識別和攔截海域內(nèi)的危險目標(biāo)、預(yù)防港口偷襲等，是維護國家主權(quán)、安全和海洋權(quán)益的必備力量。然而隨著我國進出口貿(mào)易量日益增多，國內(nèi)各港口、碼頭航運密度大幅增加，近海海事監(jiān)管不得不面對環(huán)境復(fù)雜化、目標(biāo)密集化、需求高端化的新形勢，靠單一傳感器獨立工作的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)代近海海事監(jiān)管需求，利用多源信息融合技術(shù)整合多個同、異類監(jiān)控系統(tǒng)，已然成為現(xiàn)在近海監(jiān)控系統(tǒng)的重要研究方向和發(fā)展趨勢。此外，值得

2、一提的是現(xiàn)在國內(nèi)常見近海監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)大多都來自發(fā)達國家，其發(fā)展和建設(shè)都受到壟斷和制約，站在長遠角度思考，研究和發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的近海監(jiān)控系統(tǒng)，具有十分重要的意義。
　　本文圍繞上述問題，對近海監(jiān)控系統(tǒng)的核心多源信息融合算法進行了研究，并利用實測數(shù)據(jù)對相關(guān)算法進行驗證，同時結(jié)合項目的具體需求，完成了近海監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。主要工作和貢獻如下：
　　1、數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，采用基于非合作目標(biāo)的多傳感器系統(tǒng)誤差配

3、準(zhǔn)算法對多部雷達間的系統(tǒng)誤差進行校準(zhǔn)，通過高斯-克呂格投影將船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）與雷達航跡統(tǒng)一到公共直角坐標(biāo)系中，并利用線性外推解決各傳感器航跡信息更新異步問題；
　　2、航跡關(guān)聯(lián)階段，提出了修正的MK-NN航跡關(guān)聯(lián)算法，在原來MK-NN算法基礎(chǔ)上增加航跡關(guān)聯(lián)評價指標(biāo)，有效解決了密集多目標(biāo)環(huán)境下的關(guān)聯(lián)多義性問題；研究了雙門限模糊綜合決策航跡關(guān)聯(lián)算法，采用雙門限邏輯準(zhǔn)則來管理航跡級別的升降，有效地實現(xiàn)了復(fù)雜多目標(biāo)環(huán)境下的多雷達

4、航跡快速關(guān)聯(lián)；
　　3、航跡融合階段，提出了基于修正的卡爾曼濾波的航跡融合算法，有效地實現(xiàn)協(xié)方差信息不可靠或不可獲得時的多雷達航跡異步融合，并具備平滑濾波功能；
　　4、在目標(biāo)識別階段，提出了基于AIS信息的合作目標(biāo)關(guān)聯(lián)識別算法，通過ID分配概率實現(xiàn)雷達航跡與AIS目標(biāo)的一一匹配，完成雷達航跡中的合作目標(biāo)識別，輔助態(tài)勢形成；
　　5、在Visual Studio2010環(huán)境下采用C++編程，結(jié)合實際項目需求，設(shè)計并實現(xiàn)